Будущее, в котором электрические автомобили станут основным видом транспорта, приближается скорее, чем когда бы то ни было.
В последние годы крупные автопроизводители, в числе которых General Motors, Volkswagen, Toyota и Daimler AG, продолжают увеличивать свои инвестиции в исследования и разработку электротранспорта, в попытках угнаться за лидером и пионером рынка современных электрокаров — компанией Tesla.
Однако, сам принцип работы электромобиля — далеко не новый. У этого вида транспорта любопытная и непростая история, которая продолжает формироваться вот уже более 150 последних лет. Познакомимся с главными её эпизодами.
На рубеже XX столетия. Первая волна электромобилей.
Первые версии электрического колесного транспорта появились в середине XIX века во Франции и Англии после ряда открытий в области электро-приводов. К 1890-м годам ранние модели деревянных электромобилей найдут своё первое коммерческое применение в качестве экипажей такси, курсирующих улицами Лондона.
В те же годы идея электрического транспорта проникнет и в американское общество, благодаря чему в последующие пару десятков лет рынок электромобилей станет заметно развиваться.
В 1897 году электромобили появляются на улицах Нью-Йорка, выполняя роль городского такси. Всего через пару лет около 90% всех такси города будут электрическими, а продажи электромобилей в 1899-1900 годах впервые превысят продажи экипажей с бензиновыми и паровыми двигателями.
Согласно архивным данным Бюро переписи населения США [статистическая служба является частью Министерства торговли США и помимо переписи выполняет функции обработки экономических данных], около 30% среди всех 4000+ автомобилей в США на то время были электрическими.
Одним из ценных примеров ранних версий электротранспорта является модель 1897 Bersey Taxi, разработанная английским инженером Уолтером Берси для использования в качестве городского такси Лондона. Экземпляр этого редкого электромобиля можно увидеть сегодня в качестве экспоната Музея науки в Лондоне (Science Museum).
Электромобиль Bersey напоминал самоходную карету без лошадей, которая могла развивать максимальную скорость в 19 км/ч, и преодолевать расстояние в почти 50 километров. Быстрая перезарядка батарей была невозможна в те годы, поэтому аккумуляторы после каждой поездки просто меняли, что требовало 2-х минутной остановки на технической станции. Стоимость поездки на Bersey при этом была сопоставима со стоимостью проезда на конном экипаже. Единственное, что отличало такую поездку для пассажира — отвлекающие яркие огни ламп внутри и снаружи электромобиля.
В начале 1900-х существовало не так много дорог для автомобилей, практически все из которых были расположены в пределах городов. И именно в условиях городских переездов электрическому транспорту не было равных. В сравнении с топливными автомобилями того времени, электро-экипажи не издавали ни вибраций ни едких запахов, а также были избавлены от трудоемкой процедуры переключения скоростей, которых в электрическом автомобиле попросту нет. Кареты на паровой тяге в свою очередь также не требовали переключений передач, однако обладали другими проблемами: чтобы завести паровой двигатель в холодное утро подчас требовалось до 45 минут усилий, а запас автономного хода парового экипажа в итоге оказывался еще меньше, чем у электрической кареты.
Не удивительно, что начало XX века стало «золотым временем» для электромобилей. Самую базовую модель электро-кареты тех лет можно было купить менее чем за $1000 [с учетом более чем вековой инфляции сегодня эта сумма составила бы около $25 000], в то время как спросом пользовались и более дорогие электромобили с изысканным интерьером, которые могли стоить порядка $3000.
К 1912 году волна популярности электротранспорта выходит на свой пик: в этот период было зафиксировано максимальное производство электромобилей, а их общее количество на дорогах США составляло уже почти 34 тысячи единиц.
Однако, такая популярность продлится совсем не долго. Уже к 1920-м годам система дорог Америки значительно расширится и выйдет за пределы городов, в результате чего возникнет необходимость в более длинных автомобильных переездах. И с этой задачей лучше справлялись автомобили с двигателями внутреннего сгорания, которые к тому времени уже получили электрический стартер, значительно упрощавший водителю процесс запуска мотора.
Активная разведка нефти в Техасе в первые десятилетия XX века вместе с феноменальной продуктивностью конвейерной сборки Ford Model T от Генри Форда и вовсе не оставили для электромобилей ни единого шанса. Будущее электрического транспорта затмила идея «автомобиля для всех» [производственный лозунг оcнователя Ford Motor Company Генри Форда].
К 1935 году от популярности электромобилей не осталось и следа. Новое поколение бензиновых автомобилей стало более совершенным и простым в управлении, что наряду с преимуществом в стоимости сделало их основным видом транспорта по всему миру. Электрокары стали редкостью.
Послевоенное развитие. Вторая волна.
Спустя десятки опустошительных лет войн и восстановлений, интерес к электрическим автомобилям вновь начинает расти. В период с 1960 по 1970-е годы правительства ряда государств были обеспокоены загрязнением окружающей среды, что в свою очередь сыграло немалую роль в возвращении интереса к развитию технологий электромобилей. К концу 1960-х годов смог в окрестностях Лос-Анджелеса был настолько густым, что местные политики всерьез заговорили о запрете двигателя внутреннего сгорания.
В поисках решения сложившейся проблемы автопроизводители из Детройта — Ford,General Motors, Chrysler Group, American Motors — принялись за разработку новых электромобильных технологий. В 1967 году компания Ford разработала никелево-солевую батарею, однако революции в автомобилестроении это не повлекло.
Крупные европейские автопроизводители также стали больше внимания уделять технологиям электрокаров. К Летним Олимпийским Играм 1972 года компания BMWпредставила свою первую модель электромобиля — BMW’s 1602 E. Автомобиль приводили в действие 12 свинцово-кислотных батарей, которые позволяли двигателю производить мощность в 42 лошадиные силы. Электромобиль BMW мог развивать максимальную скорость в 99 км/ч, а также имел запас хода в 60 километров. Однако, несмотря на громкий анонс модели 1602 E, электрокар так и не был запущен в серийное производство.
Одним из поворотных моментов в истории развития электромобилей становится нефтяное эмбарго 1973 года со стороны стран ОПЕК и последующий многократный рост цен на горючее. В конце того года президент США Ричард Никсон в своем специальном послании призывает жителей страны меньше пользоваться автомобилями и экономить топливо. В автопромышленности США назревает кризис, и крупно-моторные американские модели вынуждены уступать место эффективным малолитражным японским автомобилям. Поиски альтернативных источников энергии продолжаются с невероятной срочностью и практически неограниченным финансированием.
В 1976 году Конгресс США утверждает шаги по развитию и исследованию электрических и гибридных транспортных средств в рамках одной из государственных программ.
В том же году молодой британский инженер Стэн Уиттинхэм (Stan Whittingham) в одной из исследовательских лабораторий крупнейшей нефтяной компании Exxonразрабатывает первую перезаряжаемую литий-ионную батарею, доработанные аналоги которой используется сегодня практически во всех современных электрических автомобилях и цифровых устройствах.
На протяжении 1970-х годов рынок электрокаров реально формировали лишь пара компаний. Одной из них было предприятие Sebring-Vanguard, которому удалось произвести более 2000 миниатюрных городских электромобилей CitiCar с максимальной скоростью в 70 км/ч и запасом хода до 100 километров. Вплоть до 2011 года Citicar будет наиболее производимой моделью электрокара в США, пока не уступит место Tesla Roadster.
Однако, покупатели 70-х были по-прежнему недовольны скоростью электромобилей и ограничениями в дальности поездок, отчего к 1980-м годам идея электротранспорта была позабыта вновь.
Гибридные решения нового тысячелетия.
В 90-е годы волна очередных государственных ограничений и регуляций, касающихся эмиссий топливных двигателей, вновь подтолкнула автопроизводителей к развитию электрических автомобилей.
Одной из запоминающихся моделей того периода стал электромобиль компании General Motors — EV1, производство которого началось в 1996 году и ограничилось 1117 выпущенными единицами. Интересно, что GM EV1 был доступен лишь жителям штатов Калифорния, Аризона и Джорджия, и даже не для покупки, а только для лизинга. Модель могла преодолевать расстояние в более 150 километров на едином заряде, и обладала впечатляющей динамикой разгона от 0 до 100 км/ч за 5 секунд!
Хоть появление на рынке EV1 обрадовало покупателей, проект электромобиля не был прибыльным для General Motors, в результате чего компания отозвала все выпущенные модели по истечению сроков лизинга. Впоследствии, практически все электромобили были уничтожены производителем, за исключением 40 экземпляров, которые компания предоставила в качестве экспонатов для выставок и музеев.
Взлёт популярности гибридной модели Toyota Prius помог вновь значительно подогреть интерес к энерго-эффективным и менее вредным автомобилям. Выпуск Prius впервые начался в Японии в 1997 году, а уже к 2000 году модель распространилась по всему миру.
Prius стал первым гибридным автомобилем, производство которого стало по-настоящему массовым, что сделало модель одной из основополагающих в своем классе. Уже в первый год глобальных продаж Toyota удастся реализовать около 50 000 единиц. Любопытно, что к началу 2017 года на счету японской компании будет уже более 10 миллионов проданных гибридных автомобилей, большую часть из которых составят продажи семейства Prius.
В авангарде новой волны. Tesla.
В 2003 году о своих амбициозных планах воскресить рынок электрокаров заявляет частный автопроизводитель из Калифорнии — компания Tesla Motors, в числе главных основателей которой талантливый предприниматель Илон Маск. Первая презентация компании посвящена модели спортивного электрокара Tesla Roadster, производство которого начнется спустя год. Прогнозы компании о том, что электро-родстер будет способен проехать более 300 километров на едином заряде заметно оживили весь рынок.
Первые клиенты получат свои Tesla Roadster к 2008 году. Модель станет первым серийным электромобилем на литий-ионных батареях, который будет допущен к реальному использованию на общественных дорогах. Однако, несмотря на значительный прорыв в дальности поездки, за 4 года компания реализует лишь около 2500 единиц Tesla Roadster. Немалой проблемой для покупателей будет являться цена родстера — более $100 000.
К 2010 году на рынок США поступают первые бюджетные электрические автомобили компании Nissan — модель Leaf, способная преодолевать скромное расстояние в около 150 километров на едином заряде, но стоившая при этом заметно дешевле единственного родстера Tesla — около 30 000$. Сегодня эта модель является самым продаваемым электромобилем в мире: за все годы было реализовано почти 300 000 единиц по всему миру.
Калифорнийским летом 2012 года Tesla выпускает свой второй электромобиль — Model S — седан, который с помощью батареи на 85 кВт/ч мог уже преодолевать расстояние в более 400 километров. Впервые прототип электрокара был представлен в 2009 году на автосалоне во Франкфурте. Запланированный на 2011 год старт продаж, однако, компания отложила до следующего лета, так как всё ещё оправлялась от кризисных лет и улучшала производство.
Новым шагом Tesla осенью 2015 года станет выпуск Model X — спортивного 7-местного электрокроссовера, покорившего многих критиков своим простором, динамикой, возможностями управления, необычной конструкцией задних дверей и множеством других особенностей.
Вслед за стартом продаж Model X весной 2016 года последовала презентация нового автомобиля — Model 3 — на этот раз первого электрокара из модельной линейки Tesla,который претендует стать по-настоящему массовым. В день презентации компания открыла возможность онлайн-резервирование Model 3 с депозитом в 1000$, и уже в первые сутки получила более 180 тысяч заявок. Всего на начало 2018 года таких заявок было уже более 400 тысяч.
Официальная стоимость Tesla Model 3 начинается от $35 000 без учета возможных налоговых льгот со стороны различных государств. За эту доступную стоимость компания предлагает своим клиентам компактный электроседан, который способен разгоняться от 0 до 100 км/ч за 6 секунд, и преодолевать около 400 километров на едином заряде. При этом более дорогие версии Model 3 обладают еще более продуктивными динамическими характеристиками и запасом хода.
Пока все крупные автопроизводители присматривались к рынку электромобилей, в октябре 2016 года General Motors одной из первых заявила о своих намерениях всерьез бороться в этом направлении, и представила рынку Chevy Bolt. Новый электро-хэтчбек способен преодолевать расстояние более 350 километров на едином заряде, развивает максимальную скорость около 150 км/ч, и стоит при этом от $35 000.
Полный цикл зарядки аккумуляторов в Chevy Bolt занимает 9 часов при подключении к сети в 240 Вольт. Новая Chevrolet также обладает рядом современных особенностей: снаружи автомобиля установлены 5 различных камер слежения, включая панорамную с обзором на 360°, соединение с электрокаром доступно через приложение, а в салоне помимо сенсорного центра управления размещена еще и система беспроводной подзарядки для смартфонов.
В середине лета 2017 года Tesla выпускает на дороги несколько десятков первых экземпляров Model 3, покупателями которых станут сотрудники компании. Согласно планам Илона Маска, к сентябрю 2017 года Tesla должна была выйти на производственный темп в 5000 электрокаров в неделю, однако в связи с задержками со стороны партнера по сборке батарейных модулей автокомпании пришлось сместить сроки почти на год, и перенести процесс сборки элементов на Гигафабрику в Неваде. По словам Маска, в числе главных приоритетов Tesla качество электрокаров и эффективность процессов производства, что требует дополнительного внимания и времени. Так, к марту 2018 года автопроизводителю из Калифорнии удалось наладить темп сборки лишь 2500 единиц Model 3 в неделю, а планируемую ранее цель в 20 000 электрокаров в месяц ожидается достигнуть лишь к лету 2018 года.
Тем не менее, задержки в производстве не мешают Илону Маску разрабатывать очередные потрясающие электрические модели, последними из которых являются новая версия Tesla Roadster 2017 и грузовик Tesla Semi, серийный выход которых ожидается к 2020 году.
Планы развития электротранспорта 2020+
В ответ на прорывные шаги Tesla традиционные автопроизводители также приступили к борьбе за долю нового сегмента рынка.
Компания Ford объявила о намерениях выпустить в ближайшие 5 лет 13 новых моделей электрокаров, включая гибридные варианты. Одной из таких моделей может стать электрический внедорожник с запасом хода в более 500 километров на едином заряде.
Компания Mercedes-Benz анонсировала запуск своего первого электромобиля к 2019 году. Модель Generation EQ получит футуристический дизайн салона, в центре которого расположится 24-дюймовый дисплей управления электрокаром. Автомобиль будет также оснащен рядом функций для частично автономного управления, среди которых автоматический подбор скорости и установка необходимых динамических характеристик в поворотах. Впечатляющей может оказаться и стоимость электрокара — по некоторым прогнозам она может начинаться всего от $40 000.
Компания Volkswagen также заявила о намерении выпустить свою версию серийного электромобиля «ID» к 2020 году. Являясь лидирующим автопроизводителем в Европе по объёму продаж, концерн из Вольсфубрга планирует завоевать первое место на новом для себя рынке, и стать лидером в области электрокаров и автономного управления. Осенью прошлого года руководство компании заявило о планах инвестировать в направление электротранспорта 40 миллиардов долларов в течение последующих 5 лет. Любопытно, что одной из целью Volkswagen также является и создание новой концепции электрических роботизированных такси для крупных городов мира.
Стремительные темпы развития электротранспорта набирают и китайские автомобильные компании. Geely Auto, которая c конца 2017 года владеет Volvo Cars, объявила о том, что планирует прекратить к 2019 году выпускать автомобили с двигателями внутреннего сгорания, и полностью переведёт модельный ряд Volvo на гибридные и электрические модели.
К 2021 году компания планирует выпустить 5 различных версий электрокаров, которые смогут побороться за лидерство в своих классах. В дополнение к этому, Volvoразрабатывает электрическую версию знаменитых такси-кэбов Лондона, и по некоторым слухам уже получила предзаказ на 24 000 единиц от компании Uber.
Также в конце 2017 года о своих планах по развитию электрокаров объявила китайская компания Great Wall Motors, которая в ближайшие годы намерена объединить инженерные и производственные возможности с немецким концерном BMW.
Другой молодой китайский автопроизводитель Guangzhou Automobile Group также объявил о своих планах представить электрические модели для локального и зарубежных рынков. Компания планирует завоевать позиции в странах Африки, Юго-Восточной Азии, Восточной Европы и США. Любопытно, что GAC Group недавно заключила партнерство с технологическим гигантом Tencent [наряду с Alibaba Groupявляется одной из главных технологических компаний Китая], чтобы умножить свои усилия по разработке «умных» электромобилей, работающих с помощью технологий на основе искусственного интеллекта.
Несмотря на то, что за весь 2017 год по всему миру было продано всего около 1 миллиона электромобилей, аналитики рынка ожидают, что к 2040 году ежегодные продажи электромобилей могут превысить количество в 60 миллионов единиц. Согласно недавнему отчету Международного Энергетического Агентства (International Energy Agency) к тому времени рынок Китая может составлять более чем 40% от всего рынка электромобилей.
Такой интерес в главную очередь связан с новой государственной программой по очистке воздуха в стране. В конце прошлого года правительство Китая приняло новый многолетний план по стабилизации климата, в который вошли запреты и ограничения для ряда загрязняющих воздух промышленных предприятий, а также множество субсидий и программ по развитию электротранспорта. Согласно климатическому плану, в течение 2018 года все автобусы города Шеньчжень обязаны стать электрическими, также как и почти 70 000 городских такси Пекина. В некоторых городах и провинциях Китая предусмотрены субсидии для покупателей электромобилей в размере от $5000 до $9000.
Амбициозные планы автомобильной индустрии в области электромобилей также подтверждаются и словами коммерческого директора одной из крупнейших горнодобывающих компании в мире BHP Billiton Арнольда Балхайзена (Arnould Balhuizen), который уверен, что «2017 год стал революционным для электромобилей, а медь теперь является металлом будущего». И действительно, в среднем на создание 1 электромобиля приходится в 3 раза больше меди, чем на создание автомобиля с двигателем внутреннего сгорания.
Нет никаких сомнений в том, что автомобильный рынок ждут фундаментальные изменения в ближайшие десятилетия, дорогу к которым сегодня протаптывает Tesla. И это может стать действительно хорошей новостью в борьбе с климатическими переменами, которые из года в год назревают с новой силой.
Подписывайтесь на канал “Engine.MD” в Telegram, чтобы первыми узнавать о новостях и эксклюзивных материалах.
