Блог Артёма Краснова
Суббота, 23.01.2021, 05:20

Приветствую Вас Гость

Авторский

...
KIA_feb_240x400_kras
Поиск по сайту
Форма входа

Форум
Ранее в блоге
Ранее в блоге
Ранее в блоге
Главная » 2013 » Октябрь » 25 » Автопром в ожидании прорыва
14:49
Автопром в ожидании прорыва

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.


Категория: На злобу дня | Просмотров: 756 | Добавил: Артем_КРАСНОВ | Теги: автопром, производство, технологии | Рейтинг: 5.0/2


Всего комментариев: 5
1 Партизан   [Материал]
Третья фотка сверху,  там случайно не Док вечный двигатель изобретает?  wink

2 Артем_КРАСНОВ   [Материал]
Ага, похож ))

3 Paragon   [Материал]
Милее всего выглядит обещание термоядерного синтеза лет через 20.

20 лет назад его тоже обещали лет через 20 smile

4 Артем_КРАСНОВ   [Материал]
Год назад ты говорил то же самое ))) 
Но прогресс идет, и если в 2020 заработает первый исследовательский реактор, то за последующие 10 лет технология вполне может быть обкатана. Никто и не говорит "стопудово", речь просто о возможной перспективе.

5 Cиплый   [Материал]
мечты.....мечты....где ваша сладость???

Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи.
[ Регистрация | Вход ]
Copyright MyCorp © 2021 |