Электрошок: 480 евро за 1 л. с.

В этом году случилось знаковое событие, о котором мало писали в российской прессе. А событие это, между тем, может положить начало новой эры в автомобилестроении.

На первый взгляд – ничего необычного: американская компания Tesla начала продажи модели Roadster, и первые покупатели уже получили автомобили. Что в этом примечательного?

Характеристики Tesla? При мощности 250 л. с. и максималке в 201 км/час она вряд ли станет спорткаром года. Разгон до 100 км/час занимает 3,9 секунды – уже теплее. Впрочем, от автомобиля стоимостью 120 тысяч евро ожидаешь большего.

Однако революционность машины не в этом. Тонкость в том, что Tesla – электрокар, единственный источник энергии которого – 6831 литий-ионная батарея. Полная зарядка батарей на пробег 350 км требует 70 кВт*ч энергии. Много это или мало? Считайте, что в Челябинске это обойдется примерно в 140-150 рублей (пенсионерам, конечно, дешевле). Для сравнения, заправка топливом среднестатистического автомобиля на 350 км обойдется в 850 рублей, так что «тесла» при годовом наезде в 30 тысяч км сэкономит 60 тысяч рублей... Я понимаю, для автомобиля с семизначным рублевым ценником ремарка неуместна, но оцените саму идею!

Вы ведь уже сталкивались с машинами на электрической тяге, не так ли? Только это были устрашающего вида вокзальные электрокары серии ЭТ, на которых поддатые грузчики таскали вагончики с багажом. Кто-то, быть может, ездил на электромобилях для гольфа. Не забудем и трамваи с троллейбусами. Все эти машины создали крайне неблагоприятный имидж электромобилей как транспорта для пролетариев, богатых бездельников и тех, кто плохо учился в школе. В мире уже выпускается несколько серийных электромобилей, в частности нашумевший EV1, но большинство из них можно купить только под наркозом.

Поэтому «тесле» надо поставить памятник. Ее создатели не давят на жалость к окружающей среде и не пугают нас картинами будущего, в котором Земля превратится в гигантскую каплю талой воды. Они предлагают электромобиль, который хочется купить, потому что он действительно классный.

Tesla бередит душу. Шасси заимствовано от Lotus Elise, а возможности силового агрегата способны выдавить слезу умиления даже у нефтяного магната. Вот цитата из первого тест-драйва «теслы» (EVO, Гарри Метклаф): «Представьте себе Elise, в который кто-то установил пятилитровый V8, оснащенный батареей глушителей, и у вас появится некоторое впечатление о том, как она едет. Удивительно, но никто не обращает внимание на автомобиль из-за бесшумности и компактных размеров. Быть может, самая хорошая новость в том, что рулевое управление здесь как в оригинальном Elise, и водитель в полной мере проникается тем очаровательным «лотусовским» чувством нулевой инерционности, несмотря на увесистую 450-килограммовую кассету батарей, установленных поверх электромотора».

Молния

«Теслу» – электромобиль настоящего – можете заказать хоть завтра. Но заглянем в самое ближайшее будущее – всего на год вперед.

Lightning (молния) – настоящий Льюис Хэмильтон среди электромобилей, ибо его цель – с первого же захода посягнуть на чемпионство в высшей лиге, на территории суперкаров. При мощности 644 л. с. он имеет основания для подобных амбиций. Дебют серийного образца намечен на следующий год, заказы уже принимаются – надеемся, кризис не помешает компании осуществить планы.

Мощность в 644 л. с. обеспечивают четыре электромотора по 161 л. с. каждый. Причем они интегрированы в... подвеску автомобиля: корпуса моторов играют роль верхних рычагов, а привод на колеса обеспечивается напрямую, безо всяких передач (так называемые «мотор-колеса»). Соответственно, нет трансмиссии, дифференциалов, карданных валов.

Нет и классических фрикционных тормозов: при нажатии на левую педаль моторы переходят в режим электрогенераторов, а суммарной мощности вполне достаточно для интенсивного замедления.

Каждый мотор весит 25 кг, что, на первый взгляд, немало, ведь эта масса «прыгает» вместе с колесами на каждой кочке. Но не стоит думать, что подвески суперкаров с гигантскими колесными дисками и мощными рычагами невесомы. По сравнению с классической схемой, подвески Lightning тяжелее лишь на 3 кг.

Блок батарей располагается спереди и весит 400 кг – то есть не больше, чем традиционный суперкаровский мотор с трансмиссией, поэтому итоговая масса Lightning составляет 1475 кг. Любопытно, но ровно столько же весил Porsche Carrera GT, имея «всего» 612 л. с. Учитывая, что Lightning – машина полноприводная, заявленное время разгона до 100 км/час в 4 секунды кажется вполне достижимым.

А еще впечатляет время зарядки: 12 часов от бытовой сети и лишь 10 минут от промышленной сети с трехфазным напряжением. Другими словами, зарядить Lightning не намного дольше, чем заправить 70-литровый бак обычного автомобиля.

Допустим, бензиновый суперкар расходует на 100 км 22 литра топлива. В этом случае Lightning не уступит ему и в автономности: он тоже может проехать 320 км на «одной батарейке».

Эти характеристики звучат слишком замечательно, однако за ними стоят вполне реальные научные разработки. В частности, Lightning питается от литий-ионных батарей, электроды которых выполнены не из графита, а из титанового сплава. Наноструктура электродов позволяет получить высокую плотность заряда в аккумуляторе, которого достаточно для питания 644-сильного болида.

Чтобы электромобиль не подруливал в поворотах, каждый мотор должен подавать на колеса строго определенный крутящий момент, ведь при езде по дуге колеса машины движутся с разными скоростями. Поэтому все четыре электромотора работают совершенно независимо. Представляете, какие перспективы открываются для разработчиков систем стабилизаций?

Стоимость Lightning, правда, составляет более 150 тысяч евро, но по меркам суперкаров это не экстремально дорого. Состоятельные энтузиасты найдутся наверняка.

Что мешает электромобилям?

Лет тридцать назад фантасты были убеждены, что наше поколение пересядет на электромобили. Экологичные, эффективные, бесшумные, они были мечтой зеленых. К тому же приводить колеса напрямую от электромотора – самое очевидное решение для «самобеглой коляски», не так ли? Электромобили и появились раньше автомобилей – еще в 1832 году. Даже Фердинанд Порше-старший начинал свои эксперименты именно с постройки электромобиля Lohner-Porsche, батареи которого весили 1800 кг.

Так почему сегодня по миру бегает менее 100 тысяч электромобилей – капля в море? Слабым звеном оказались батареи. Для сравнения, плотность энергии в аккумуляторе вашего автомобиля примерно в двести раз меньше, чем в топливном баке. Впрочем, с появлением современных аккумуляторов (в частности, литий-ионных) многие проблемы удалось решить.

Малая автономность? Как вы поняли – 320 километров пробега после ночной зарядки уже стали реальностью, а благодаря новым разработкам удельная емкость аккумуляторов увеличивается примерно на 8% в год. Ресурс работы батареи? В случае с Lightning создатели заявляют, что она рассчитана на 12 лет эксплуатации. Рабочий диапазон температур? Если у Tesla для поддержания температуры батарей используется специальная климатическая установка, то более совершенные аккумуляторы Lightning работоспособны в диапазоне -25...+75 градусов Цельсия. Цена? Да, стоимость Tesla Roadster приводит в оцепенение, однако не забывайте, что речь идет о мелкосерийном родстере. Недавно компания объявила о подготовке к производству электрического седана бизнес-класса Model S стоимостью порядка 50–60 тысяч евро. По данным компании, самый дорогостоящий узел электромобиля – батарея – стоит примерно 20 тысяч евро, но каждый год цена падает на 3%. И если наладить массовый выпуск, она снизится в разы – мы уже видели это на примере сотовых телефонов. Не забывайте также, что в целом электромобиль проще автомобиля: ему не нужны трансмиссия, система нейтрализации отработавших газов и так далее.

Наконец, самый любимый аргумент противников электромобилей. Электричество надо вырабатывать, и, если использовать тепловую электростанцию, эффективность цепочки «топка-турбина-ЛЭП-аккумулятор-электромотор-колеса» получается примерно 25%, то есть на уровне дизельных машин. То же по экологии – угольная электростанция выбрасывает не меньшее количество СО2 и токсичных веществ, чем сравнимое по мощности количество современных автомобилей. Впрочем, последняя проблема решается установкой стационарных систем очистки, которые могут улавливать в том числе СО2.

Как минимум электромобили позволяют очистить воздух крупных городов. Кроме того, есть атомные и гидроэлектростанции – их энергия дороже, зато «чище». В последнее время все активнее развиваются альтернативные источники энергии, которые позволяют не только получить «бесплатное» электричество, но и свести к нулю выбросы парникового газа СО2.

Как вы поняли на примере Tesla Roadster и Lightning, технические барьеры для постройки электромобилей практически преодолены. И все-таки, все-таки... Для их распространения нужна соответствующая инфраструктура: зарядные станции, сервисные центры, утилизаторы отработавших аккумуляторов... Ни одна компания не в состоянии создать такую инфраструктуру самостоятельно – импульс должен исходить от государства. И тут мы сталкиваемся с непреодолимой проблемой...

Теория заговора

Есть мнение, что нефтяные компании и автопроизводители «закажут» любого, кто предложит конкурентоспособную альтернативу ДВС, будь то вечный двигатель или электромотор. И государства, несмотря на надвигающуюся экологическую катастрофу, встали на сторону крупного бизнеса.

Почти все крупные автоконцерны имеют собственный вариант электромобиля, но скорее для галочки. Если вы спросите их о перспективе таких машин, вам предъявят список сложнейших проблем...

Они дороги, громоздки и недальнобойны? Это так, но не потому ли, что в их развитие вкладываются крохи с барского стола, главные блюда которого достаются тепловым движкам? Попробуйте создать ДВС при минимальных вложениях и при планируемом объеме сбыта 1000 агрегатов в год – он тоже получится тяжелым, неэкономичным и дорогим. Даже в преддверии мировой «кончины» нефтяных запасов автоконцерны предпочитают путь компромисса, разрабатывая гибридные силовые установки и моторы на биотопливах: ДВС присутствует и в тех, и в других.

Лично меня не оставляет подозрение, что «проблемы» электромобилей скорее связаны не с техническими и даже не экономическими факторами. Возможно, все дело в политике – широкомасштабное внедрение электромобилей изменит картину мира.

Газетный магнат не признает, что интернет-журналистика может быть серьезной. Стальной король найдет тысячу причин, почему алюминий непригоден для изготовления кузовов. Автопромышленник или нефтяник не признает, что электромотор имеет преимущество перед тепловым двигателем.

Что означает переход с ДВС на электромоторы? Сворачивание дорогостоящих разработок «безвредных» дизелей, восьмиступенчатых коробок передач, сложнейших дифференциалов... А представляете, каким Клондайком является производство каталитических нейтрализаторов, рынок которых измеряется миллиардами долларов? Но чем оснащать сложнейшими системами очистки каждую единицу транспорта, не проще ли инвестировать деньги в установку подобных систем на тепловых электростанциях? Только в этом случае расходы лягут на государство, сейчас же за катализаторы платят автомобилисты.

Идем дальше: нефтяным компаниям вместо производства высококтановых бензинов и моторных масел придется ориентироваться на топлива для ТЭЦ, сулящих меньшую маржу. Плюс конкуренцию им составят угольщики, газовики и производители «нетрадиционного» электричества.

Государствам придется вкладывать деньги в перспективные источники энергии, а это куда сложнее и рискованней торговли нефтью и газом.

Внедрению электромобилей мешает отсутствие серьезной мотивации: пока северные ледники не оплавятся нам на головы, мы не променяем жидкое топливо на силу электромагнитного поля.

Поэтому по-настоящему эффективные электромобили могут себе позволить только сравнительно небольшие компании. К сожалению, из-за финансового кризиса Tesla оказалась в трудном положении – судя по всему, ей придется сократить штат сотрудников. Надеемся, что не до нуля...

Но это не умаляет подвига компании. Пусть на самом деле заявленные 320 км Tesla Roadster может проехать только на скорости 50 км/час. Пусть ресурс батарей окажется в два раза меньше паспортного (100 тысяч км). Свою миссию Tesla уже выполнила – она поменял наш взгляд на электромобили, не так ли?