Несмотря на растущее политическое давление, есть один фактор, который в настоящее время ограничивает вторжение электромобилей: их аккумуляторы.
При сегодняшнем уровне технологий только аккумулятор, запасающий электричество на 500 км, весит намного больше, чем весь привод автомобиля внутреннего сгорания, включая топливо (аккумулятор Tesla Model 3, например, составляет 480 кг). И стоит как минимум вдвое дороже. Конечно, технологии развиваются и со временем дешевеют, но пока что улучшения невелики.
Вы не поверите, но решение этой проблемы есть. Он существует уже 120 лет. А автор - Фердинанд Порше.
В 1899 году тогда еще очень молодой изобретатель устроился работать с Якобом и Людвигом Лонерами в Lohner Werke в Вене. Порше сопротивлялся попыткам своего отца Антона сделать его жестянщиком в Либереце и уже приобрел опыт работы с электродвигателями в Белле Эгер.
На заре двадцатого века еще не ясно, какая технология выиграет гонку за будущее автомобилей. Есть бензиновые двигатели, дизельные двигатели (все еще сжигающие арахисовое масло, согласно оригинальной конструкции Рудольфа Дизеля), паровые двигатели на колесах и даже электродвигатели. Но у последних есть известная проблема: их батареи огромные, тяжелые и небезопасные.
Loner и Porsche работают над решением этой проблемы. Результат был показан миру на Парижском автосалоне в 1900 году: Lohner-Porsche, первый гибридный автомобиль в истории. С сегодняшней точки зрения, мы бы не стали считать его особенно легким: с двумя электродвигателями и 44 свинцово-кислотными батареями машина весит чуть более ... 4 тонн, и Continental вынуждена производить специальные усиленные шины, чтобы выдержать это.
Самая оригинальная идея молодого Porsche заключается в том, что электродвигатели установлены в ступицах передних колес. С точки зрения дизайна у этого есть много преимуществ: большая эффективность и меньшие потери энергии, меньший вес, более низкий центр тяжести и так далее.
Тем не менее, эта технология так и не получила дальнейшего развития в серийное производство. С ним экспериментировали разные компании - от Volvo и Nissan до Michelin и японского NSK. Несколько лет назад Toyota даже показала прототип с таким приводом и топливными элементами. Но готового решения для рынка нет.
Этому есть несколько объяснений. Во-первых, любой инновационный драйв - это риск, на который большинство автомобильных компаний готовы пойти в крайнем случае. Другой связан с несколькими недостатками конструкции. Установка электродвигателя в колесо подвергает его воздействию элементов - а большинство электромобилей имеют довольно высокое напряжение, порядка 400 вольт, и перспектива их контакта с глубокими лужами не очень радует. Оказывается, такой экспортируемый агрегат должен быть намного лучше защищен и безопаснее, что, конечно, увеличивает производственные затраты.
Второй главный недостаток - удобство. Любое увеличение так называемой «неподрессоренной» массы автомобиля, то есть тех компонентов, которые не поддерживаются подвеской, резко влияет на управляемость и комфорт вождения. Вот почему даже те современные электромобили, которые используют отдельные электродвигатели для каждого колеса (например, чудовищный Rimac C Two с его мощностью 1914 л.с.), предпочитают устанавливать их в корпусе, а не в ступицах.
Однако американская компания готова изменить это и воскресить идею Porsche, отмечает The Economist. Indigo Technologies, основанная почти десять лет назад профессором известного Массачусетского технологического института (MIT), теперь имеет прототип привода электродвигателя в ступицах. Система называется Traction T1 и включает в себя не только агрегаты, но и тормоза, рулевое управление и активную подвеску. Его самым большим преимуществом является то, что он работает не при 400 вольт, а только при 48 - напряжении, которое становится стандартом для всех автомобилей из-за потребности в питании большинства бортовых электрических систем. Более низкое напряжение означает, что намного легче закрепить и изолировать электродвигатель.
Такие преимущества, как снижение веса, могут быть впечатляющими - и открывать целый каскад других возможностей экономии.
Во-первых, такой привод устраняет необходимость в распределительном валу, трансмиссии, а также в самых тяжелых компонентах подвески. Эта экономия веса, в свою очередь, позволяет уменьшить как мощность электродвигателей, так и размер аккумулятора, что делает автомобиль не только легче, но и заметно дешевле. Отсутствие такого количества компонентов также освобождает пространство, а это означает, что автомобиль может быть намного компактнее и по-прежнему обеспечивать такой же комфорт изнутри.
С меньшим размером батареи устранена другая основная проблема современных электромобилей: длительное время зарядки. Indigo утверждает, что их испытательные прототипы потребляют только одну десятую энергии, необходимой для традиционных машин с двигателями внутреннего сгорания.
Возможно ли, что это двигатель городских автомобилей будущего?
Даже сложности с комфортом решаются сами собой за счет уменьшенного веса автомобиля. А поскольку подвеска может контролировать и регулировать крутящий момент для каждого колеса индивидуально, устойчивость и тяга на поворотах на самом деле лучше, чем у стандартного автомобиля.
У технологии Indigo есть еще один козырь: в ней используются неодимовые магниты, которые не только компактнее, но и более доступны по цене, чем их аналоги. Неодим - это металл из группы так называемых «редкоземельных элементов», но на самом деле он вовсе не такой уж и редкий. Только изученные и доказанные запасы превышают 8 миллионов тонн, что при текущем годовом потреблении (около 7000 тонн) хватило бы более чем на тысячелетие.
Осталась только одна маленькая проблема. Мы слышали, как сотни стартапов, созданных для преобразования автомобилей, с такой же уверенностью и решимостью рассказывают о своем продукте, но бесследно исчезают. Настоящим испытанием для Indigo станет то, сможет ли он продать технологию крупному производителю. Генеральный директор Брайан Хаммонд сообщил Forbes, что в настоящее время он ведет переговоры с несколькими автомобильными компаниями и их поставщиками первого уровня и ожидает подписания контрактов до конца этого года. Первая готовая к выпуску система может появиться примерно в 2022 году.
Однако не ожидайте увидеть это в собственной машине. Для эффективной работы T1 требуется специально разработанное шасси. И, вероятно, это будет класс небольших городских автомобилей - идея состоит не в том, чтобы ездить на больших внедорожниках, - говорит Хаммонд. С другой стороны, эта технология принесет пользу многим туристическим и арендным компаниям Uber. И тогда, хотя и с опозданием на 120 лет, идея молодого Фердинанда Порше, наконец, воплотится в жизнь.
Спасибо порталу https://autoinstruction.ru/ в подготовке данного материала.
