Это уже серийная Toyota. Порой диву даешься, на какие эксперименты идут серьезные автопроизводители До второй мировой
подводные лодки были дизельными. Это
создавало комичную ситуацию, когда
подводная лодка не была в полном смысле
подводной. Потому что дизель, как и любой
ДВС, требует много воздуха. При погружении
подлодки переходили на электрическую
тягу и могли находиться в таком состоянии
ограниченное время. Максимум, они могли
скользить на малой глубине с торчащим
из воды шноркелем.
А теперь представьте
масштаб революции, когда в 1954 году на воду спустился USS Nautilus, первый подводный атомоход. Атомная
энергия преобразовывалась в электрическую
прямо под водой, и подлодка могла
находиться в толще океана почти
неограниченное время. Почти, потому что
через несколько месяцев иссякал запас
еды, что касается атомного топлива, то
его перезарядка осуществляется раз в
десятилетия! Заправленные в конце 80-х
лодки плавают и сейчас.
Такие прорывы выводят
технику на новый уровень: если доатомные
подлодки были полны компромиссов, то
теперь они обрели гармонию, стали
крупнее, быстрее и почти полностью
автономны.
Ожидаются ли подобные
прорывы в автопроме? Современный
автомобиль, честно говоря, застоялся:
в последние лет 50 случился только один
серьезный прорыв — внедрение электроники.
И львиная доля инноваций — это его
производные. Системы впрыска, АБС,
ESP,
электроусилители, камеры
заднего вида... Технические решения
современного авто были знакомы инженерам
еще лет 100 назад.
Впрочем наука не стоит
на месте, и я надеюсь застать как минимум
три автотехнические революции.
Батареи
Я по-прежнему
считаю, что будущее - за электромобилями.
Прорыва стоит ожидать в области
накопителей энергии: они должны стать
легче, компактнее, дешевле, более емкими
и быстрыми при зарядке.
Проблем, на
первый взгляд, целый ворох. На самом
деле мы говорим примерно об одной и той
же проблеме: повышении плотности энергии
в единице вещества.
Nissan Leaf - на сегодня, самый продаваемый электромобиль
К примеру,
сейчас литий-ионная батарея для небольшой машины весит порядка 300-400 кг,
занимает места, как бензобак, стоит 8-15
тысяч евро и обеспечивает пробег на
зарядке 160 км (в идеальных условиях).
Прорыв
ожидается в области нанотехнологий (в
России это слово имеет душок сарказма,
но само по себе «нано» не причем).
Наноструктуры — кристаллы
или нити олова — способны удерживать
гораздо больше ионов на поверхности
анода, радикально увеличивая емкость
батарей. Достигнутая плотность заряда
— 700 мА/ч/грамм. Чтобы было понятнее,
обычный аккумулятор на 60 А*ч весит 12-15
кг, а в предложенном виде — 86 грамм. Очень
остроумное применение наноструктурам
нашла Volvo
в
компании еще девяти специализированных
фирм. Совместно они разработали батареи,
структурная часть которых выполнена
из углеволокна, а электрическая — из
наноматериала. Батарею можно отформовать
в виде двери, крыши или багажника, что
нивелирует как минимум две проблемы
электромобилей: габариты и масса батарей. 
Установка панелей-батарей
Volvo
же
работает над технологией быстрой
беспроводной индукционной зарядки: вы
просто становитесь на парковочное
место, а электромобиль получает столько
энергии, сколько ему требуется. Причем,
скорость полной зарядки — 2,5 часа, тогда
как с проводными технологиями Volvo
целится
на еще лучший результат — 1,5 часа. Это
сравнимо с достижениями Tesla, производителе люксовых
электромобилей, который начал развивать
в Европе сеть своих скоростных зарядных станций. Девиз евротеслы - "Трансевропейское путешествие с одной дозарядкой".
Если
мечты сбудутся, возникнет предсказуемая
проблема — где брать электричество в
таких диких количествах? Как один из
вариантов - термоядерный синтез, для
реализации которого объединились почти
все ведущих государства в рамках проекта
ITER.
Практического результата, правда, стоит
ждать не раньше 30-х годов нынешнего
века, но это примерно тот срок, когда
электромобили должны составить весомую
часть автопарка.
Материалы
Уже
лет тридцать автопром ходит вокруг да
около композитных материалов, в частности,
углеволоконных (карбоновых) панелей.
Тем не менее, пока приоритет за металлами.
Наметилась тенденция к повышению роли
высокопрочных сталей и алюминия, но
металлический фундамент остается.
И
все же автопром мучительно ищет выход
из металлической ловушки, потому что
композиты при прочих равных в пять раз
легче, а это развязывает руки инженерам
машин также, как ядерная энергия —
строителям подлодок. 
Выглядит не слишком спортивно, но, по заявлению BMW, едет как истый "бумер"
Первый
массовый автомобиль с кузовом, несущие
части которого (не все) выполнены из
углеволоконного пластика стал BMW
i3. Кстати,
электромобиль. Что интересно, компания
учла возможные обвинения в «грязности»
производства электромобилей — дескать,
они выбрасывают столько СО2, сколько не
экономят потом за срок эксплуатации.
Поэтому заводы BMW
в Штатах
и Германии запитаны от гидроэлектростанции
и ветряков.
Однако
прорыв наступит, когда удастся решить
две проблемы: создать недорогую карбоновую
(или полимерную) нить и научиться плести
детали из этих нитей автоматизированным
способом. Предпосылки к этому есть, и
если посмотреть на тот же i3,
его
стоимость сравнима с обычными автомобилями
подобного класса. Скажем, дизельный BMW
120d стоит
в Германии от 30.750 евро, тогда как даже
более вместительный и не менее динамичный
BMW i3 —
34.950 евро. Не такая уж пропасть.
Интеллект
Это
уже почти неизбежно: идет постепенное
вытеснение водителя в пользу компьютера.
Стратегия тут такая. Первый этап —
помощь в экстренных ситуациях (ESP,
автоторможение,
распознавание пешеходов). Все это уже пошло в серию, причем даже на недорогих моделях.
Этап
два - частичная автоматизация рутинных
процессов: автопарковка, движение в
пробке, удержание в полосе. Сегодня
реализуется на дорогих, а порой и
среднеценовых машинах. Пожалуй, дальше
всех в серийных машинах продвинулся
Mercedes-Benz с
новым S-класс.
За 2,7 тысяч евро (ИМХО, недорого) машина
комплектуется частичным автопилотом:
до 200 км/час она сама выдерживает дистанцию
до автомобилей впереди и удерживает
машину в полосе. Выполнять сложные
маневры, вроде перестроений, штурма
виадуков или крутых поворотов машина
пока не может, но это — до 2017 года, когда
компания обещает полностью автономный
S-класс.
Испытания
уже идут. И это
есть третий этап.
Автономных прототипов
становится все больше, и самый известный
— это Google-car,
который
еще к прошлому году безаварийно и
беспилотно одолел более полумиллиона
километров: это больше, чем многие из
нас проехали за всю жизнь.
Вероятно,
решающей технологией станут новые виды
искусственного интеллекта с улучшенной
способностью распознавать объекты и
анализировать многовариантные ситуации:
работы в этой области ведут не только
автопромышленники, но и специалисты в
области авиации, космоса и компьютерных
игр. Думаю, это лишь вопрос времени.
Мысли
вслух
Если
суммировать, вырисовывается такая
концепция: пластиковый электромобиль
с автопилотом. Но есть пара ремарок.
Во-первых,
все интерполяции «научных фантастов»
зачастую оказываются несостоятельными,
потому что открытие происходит в
совершенно другой и неожиданной области.
То, что я описал — это линейный путь
развития, по которому автопром уже идет.
Но это не отменяет приятных сюрпризов,
и кто знает: может быть завтра создадут
дешевую и эффективную топливную ячейку
и мы будем ездить на природном газе,
преобразуя его сразу в электричество.
Во-вторых,
хоть я и употребил слово прорыв, речь
не идет о внезапности. Атомоходы
создавались годами и усилиями десятков
разнопрофильных институтов. Поэтому
когда будущее наступит, мы этого не
заметим: все произойдет плавно, постепенно, рутинно.
В-третьих,
немало интересного нас ждет в области
производства. Вероятно, автозавод
будущего будет напоминать сборку
компьютеров из готовых модулей в
стандартном корпусе, которые стекаются
со всего света. Попытки реализовать
такую схему уже предпринимаются (тот
же Ё-мобиль), но прорыв случится, когда
достигнут зрелости еще несколько
технологий, например, 3D-принтинга.
| 
