ТЕХНОЛОГИИ
Прогресс налицо: 3 главных тренда в автопроме

Наш краткий обзор посвящен трем наиболее важным направлениям развития автоиндустрии, которые в  ближайшем будущем грозят коренным образом изменить облик автомобиля. Таковых мы насчитали три: электромобили, водородомобили и внедрение автопилотов. А прогресс заключается в том, что даже комбинация всех в одном кузове уже не представляется такой уж фантастикой.

Смотреть фоновое фото

Трудно не заметить, что в последние годы жарче становится не только конкуренция, но и климат. Чтобы не угореть окончательно правительства многих стран грозят отказом от машин с ДВС, а производители работают над внедрением экологически чистых технологий на транспорте. На сегодняшний день шансы стать золотым стандартом будущего имеют две технологии - чистый электропривод и водородные топливные ячейки. Обе они имеют по паре принципиальных недостатков, кто первый решит свои проблемы - получит решающее преимущество в войне форматов, за которой мы пристально наблюдали на протяжении последних лет.

Смотреть фоновое фото

Если решение отобрать у населения многолитровые V8 уже практически созрело и не вызывает серьезного отторжения, то перспектива лишиться руля все еще способна спровоцировать протест. Однако, разработчики гнут свою линию и автомобили под управлением автопилотов уже намотали не один миллион тестовых километров. Судя по всему, они почти готовы и от точки невозврата человечество отделяют все еще встречающиеся ошибки и ограничения в работе электроники. Ну и неподготовленное законодательство.

Смотреть фоновое фото

Сила тока и легкое сопротивление

Всерьез о них заговорили с появлением двух знаковых моделей - Nissan Leaf и Tesla Model S. Эти машины первыми смогли обеспечить достаточный пробег на одном заряде батареи, не уступая при этом традиционным автомобилям в прочих аспектах. Конечно, на баке все еще можно было проехать больше, но и заряжать машину каждые сто километров уже не приходилось. Кроме того, в мире стремительно начало расти количество зарядных станций - в том числе и быстрой зарядки, аналогичных устройствам Supercharger компании Tesla.

Смотреть фоновое фото

За почти прошедшее десятилетие электромобили совершили серьезный прорыв - был представлен футуристический тягач Tesla Semitruck, а пассажирские модели обещают пробег на одном заряде батареи на уровне 400-500 километров, как в случае с кроссовером Jaguar i-Pace. А это уже сравнимо с бензиновыми авто. В той же лиге играет и новый Porsche Taycan - тоже недешевый, но практически все новации в автомобильном мире появлялись сначала в премиум сегменте, а через несколько лет понемногу перебирались в младшие классы.

Смотреть фоновое фото

Кроме того, производители вовсю работают над новыми типами аккумуляторов с повышенной удельной емкостью и скоростью зарядки: например, Toshiba в следующем году выведет на рынок литий-титанатную батарею, которая не теряет емкость при низких температурах и отличается небольшим временем заряда: по официальным данным “заправить” машин на 300 км пробега можно будет всего за 6 минут. Ту же цель преследует израильский стартап StoreDot, разрабатывающий собственную многообещающую технологию нетоксичных полуорганических батарей с малым временем зарядки и высокой емкостью. Об успехе предприятия косвенно свидетельствуют 20 миллионов долларов прямых инвестиций нефтяников из ВР (который не Верховна Рада).
 

Смотреть фоновое фото

Увы, весь этот праздник омрачается парой досадных мелочей: прежде всего, ожидаемым дефицитом лития, хотя новые типы аккумуляторов в теории могут обойтись и без него. А вот без электричества электромобили поедут едва ли, и тут уже в ближайшем будущем человечество рискует столкнуться с дефицитом генерирующих мощностей и неготовностью распределительных электросетей: по подсчетам британских экспертов, дефицит электроэнергии в стране станет реальностью уже в 2020 году, а рост пиковой нагрузки в вечерние часы, когда люди поставят на зарядку свои электромобили, может достигнуть 40 процентов. На модернизацию сетей по всему миру понадобятся триллионы долларов, а с учетом того, что большинство электростанций работают на ископаемом топливе, электромобили оказываются совсем не такими безвредными, как нам пытаются преподнести.

Смотреть фоновое фото

Чистый водород и точка

Водородные топливные ячейки кажутся здоровой альтернативой электромобилям с их привязанностью к розеткам, грязной электрогенерацией, трудностями с утилизацией батарей etc. Однако, и тут есть нюанс: технология известна еще с 60-х годов прошлого века, однако до недавнего времени находила лишь очень ограниченное применение - например, в космосе и на подводных лодках. Почему? Во-первых, из-за крайней дороговизны оборудования, а во-вторых, потому, что никто до сих пор не производит водород в промышленных масштабах.

Смотреть фоновое фото

И этому тоже есть причины. Методом паровой конверсии водород получают из метана, то есть того же ископаемого топлива, и какой тогда смысл? Производство с помощью электролиза является слишком затратным из-за необходимости использования страшно дорогих и высокотехнологичных мембран для разделения водорода и кислорода в кислой среде. С учетом того, что мембраны быстро выходят из строя, едва ли стоило ожидать, что стоимость литра водорода приблизится к цене бензина.

Смотреть фоновое фото

Однако, лишь только Toyota анонсировала запуск в серийное производство модели Mirai, исследователи зашевелились: в частности, в политехническом университете Лозанны нашли способ электролиза водорода без использования ионных мембран. Чтобы предотвратить смешивание двух газов во взрывоопасную смесь ученые предлагают точно выдерживать определенное расстояние между электродами и скорость потока электролита. Технология пока не совершила прорыв на рынок, но надежда на положительный исход есть.

Смотреть фоновое фото

Кроме того, близ Боулдера, штат Колорадо, построена экспериментальная установка, использующая метод частичного окисления: при нагревании оксидов металлов высвобождается атомарный кислород, после чего в устройство подается водяной пар. Кислород из молекул воды замещает недостающие молекулы и в остатке получаем чистый водород. Трудность в том, что данная технология весьма энергозатратна — на нагревание придется потратить слишком много калорий. Но в Неваде нет недостатка в солнечной энергии и она совершенно дармовая! Вот и построили американцы систему зеркал, отражающих солнечный свет на вершину башни, в которой и происходит волшебство.

Смотреть фоновое фото

В остальном водородные машины ничем не хуже всех остальных, а в некоторых аспектах - даже лучше. Например, парадоксальным образом они менее пожароопасны: помимо тенденции устраивать взрывы водород еще и гораздо легче воздуха и в случае повреждения баллона практически мгновенно рассеивается в атмосфере. А о его преимуществах и выдумывать нечего: заехал задул и проехал 1800 километров на одном баке - как в случае с тягачом Nikola One. С легковыми машинами в перспективе тоже все неплохо: в течении нескольких лет Toyota планирует вывести следующее поколение автомобильных топливных ячеек, которые позволят снизить стоимость водородомобилей до $25 тысяч. Дело за малым - разработать столько же дешевую технологию получения водорода - самого распространенного вещества во вселенной.

Смотреть фоновое фото

Автопилот наступает на права

Как бы кому-то от этого ни было тревожно на душе, по всей видимости скоро это случится: серийные автомобили с полноценным автопилотом поступят в производство. Причем, еще на стадии тестирования технология автономного управления уже повлияла на экономику США: там наблюдается дефицит водителей грузовиков, поскольку молодежь не спешит связывать себя с профессией, которая рискует первой пойти в расход с наступлением светлого завтра.

Смотреть фоновое фото

На сегодняшний день беспилотный транспорт уже эксплуатируется для решения ограниченного спектра задач: Volvo вывело на дорогу бесчеловечный мусоровоз, а в Лас-Вегасе в прошлом году запустили небольшой автоматический автобус-шаттл. GM сообщает, что к серийному производству уже готов хэтчбек Cruise AV без руля и педалей, однако пионеру препятствует требование американского регулятора NTHSA устанавливать подушку безопасности в руль, которого здесь нет. От таких новостей и правда становится не по себе.

Смотреть фоновое фото

Впрочем, есть сомнения в том, что автопилоты действительно готовы выезжать на дороги наравне с людьми. Британские ученые, например, смоделировали дорожные условия, в которых автопилот Tesla Model S гарантированно допускает столкновение с другим автомобилем при движении за автомобилем, который быстро перестроился из полосы, уклоняясь от препятствия. И таких непредусмотренных ситуаций может быть множество. Кроме того, нерешенной осталась т.н. этическая проблема: даже запрограммировав автопилот на спасение человека любой ценой, что прикажете ему делать, если придется выбирать между смертью владельца и ребенка, который выбежал на дорогу и создал аварийную ситуацию? Ответа нет ни у кого, но в США провели онлайн-анкетирование, в ходе которого изучались человеческие реакции и решения неразрешимых для машины проблем.

Смотреть фоновое фото

Также в будущем мы можем столкнуться с необходимостью сертификации автопилотов, схожей с процедурой получения водительского удостоверения. Вся проблема в технологии машинного обучения по прецедентам - одной из наиболее перспективных в области автономного вождения и ИИ вообще. Поскольку предвидеть все возможные трудности практически нереально, в память ИИ загружаются ситуации “на основе реальных событий”. Затем в системе формируются некие реакции на эти ситуации, по которым впоследствии машина будет оценивать входящую информацию и действовать соответствующим образом. Иными словами, машину учат принимать самостоятельные решения на основе прошлого опыта. И вполне вероятно, что реакции на одни и те же ситуации у разных машин могут быть неидентичными. А значит, их придется проверять не только а знание ПДД, но еще и на практическое применение навыков.

Смотреть фоновое фото
Автор:
Евгений Пономаренко
2 ноября

Подпишитесь на уведомления о новых выпусках онлайн-журнала

Подписаться
Предыдущая статья SUBARU FORESTER: В ЛЕС — ХОДИТЬ!

Следующая статья

РЫНОК
10 САМЫХ ДОСТУПНЫХ НОВЫХ АВТОМОБИЛЕЙ С «АВТОМАТОМ»
ЧИТАТЬ
Следующая статья 10 САМЫХ ДОСТУПНЫХ НОВЫХ АВТОМОБИЛЕЙ С «АВТОМАТОМ»