Будущее по-японски
Автомобильные компании продолжают поиск альтернативного источника энергии, приучая водителей к машинам с электромотором.
Toyota Motor Corp. заявила о готовности вывести свой новый автомобиль на топливных элементах Mirai на рынки Европы и США, где пока большим спросом пользуются заряжаемые от розетки электромобили. Хотя транспортные средства с топливными элементами знакомы рынку, спрос на них пока не высок. Владельцы этих машин сталкиваются с теми же проблемами, что хозяева электрокаров в свое время, – отсутствием инфраструктуры. Toyota готова изменить ситуацию.
В принципе кое-какое представление об автомобилях данного типа у потенциальных покупателей сложиться успело. Продажи первого серийного автомобиля на водородных топливных элементах Toyota Mirai на японском рынке стартовали 15 декабря 2014 года. Производство осуществляется на заводе Мотомачи в Тойота-Сити. Мотомачи – один из первых заводов компании в мире.
Изначально планировалось, что в 2015 году дилеры марки в Японии реализуют около 400 автомобилей Mirai. Рекомендованная розничная цена новинки на домашнем рынке составляет 7,23 млн йен (3,6 млн руб.), включая налоги. Toyota позиционирует машину как ТС с широким спектром преимуществ, уникальным дизайном и с превосходной управляемостью, достигнутой за счет рекордно низкого центра тяжести. Инновационный автомобиль на водородных топливных элементах так же удобен в использовании, как и модели с двигателем внутреннего сгорания или гибридной силовой установкой, подчеркивает производитель.
Удобство обеспечивают значительный запас хода (650 км) и экспресс-заправка баллона водородом всего за 3 минуты. Силовая установка TFCS (Toyota Fuel Cell System) максимальной производительностью 114 кВт сочетает преимущества топливных водородных элементов и гибридного привода. TFCS обладает большей энергетической эффективностью по сравнению с двигателем внутреннего сгорания и не выделяет при работе CO2 и других вредных выбросов. Toyota Mirai выделяет только воду при использовании.
Завод Мотомачи, где стартовало производство Mirai, был основан в 1959 году. В настоящий момент на предприятии работает около 7000 человек. Оно ориентировано на производство моделей для японского рынка, таких как Crown и Mark X. С 2008 года на заводе действует подразделение, состоящее из самых высококвалифицированных сотрудников, занятых осуществлением специальных проектов. Эта команда ранее построила суперкар Lexus LFA, а в настоящий момент в центре ее внимания – производство Mirai.
«Мы представляли себе будущее, в котором человечество будет пользоваться экологичными автомобилями, позволяющими не полагаться целиком и полностью на запасы нефти, – отметил президент компании Акио Тойода. – Это были смелые, вдохновенные мечты. Сегодня они стали реальностью. Мы готовы производить автомобили, о которых мечтали. И первый из них мы назвали Mirai. Я видел будущее. Оно совсем рядом».
Суровая реальность
Мечта сразу же столкнулась с суровой реальностью. Toyota просчиталась с количеством возможных заказов. Спрос на Mirai превысил предложение, в результате, если заказать машину в Японии сейчас, то поставку можно ожидать только через три года. «При производстве автомобиля используется множество новых технологий, – отметили в компании. – Поэтому мы очень осторожны при выводе машины на рынок и очень внимательно собираем каждое транспортное средство, чтобы обеспечить высокий уровень качества». Другими словами, объем производства на сегодняшний день ограничен.
Как было указано выше, компания рассчитывала продать 400 автомобилей за год, однако по состоянию на январь Toyota получила около 1,5 тыс. заказов на инновационный автомобиль. 60% из этого количества пришлось на государственные органы и корпоративных клиентов. Остальные – японцы в возрасте от 65 лет и старше. Интересно, что сборка автомобиля осуществляется вручную силами 13 человек.
По данным WSJ, Mirai обойдется жителям Японии после получения всевозможных субсидий в 43 тыс. долл. В США машина будет предлагаться уже с ценником в 57 тыс. долл. Между тем компания работает над снижением цены автомобиля и увеличением производственных мощностей. Если пока планируется выпуск 400–700 машин, то в последующие два года будет произведено 2 тыс. и 3 тыс. автомобилей соответственно. Представители компании говорят, что конечная цель – снизить цену автомобиля до уровня транспортных средств с дизельными и бензиновыми двигателями.
Первопроходцы
Стоит сказать, что японцы не первые, кто реализовал идею водородного автомобиля. Их опередили корейцы, которые вывели в июне 2014 года на американский рынок серийное транспортное средство на топливных элементах – Hyundai Tucson Fuel Cell (HTFC). За это время HTFC в совокупности проехали по дорогам Калифорнии более 384 тыс. км. Компания подчеркивает, что ее продукция имеет одно неоспоримое преимущество перед электрокарами: время заправки составляет «всего» 10 минут. Запас хода при этом достигает 426 км. Кроме того, дальность поездки и динамические характеристики остаются практически неизменными вне зависимости от мороза или жары.
Правда, несмотря на заманчивые характеристики, на сегодняшний день по американским дорогам катаются всего 60 HTFC. Возможно, это связано не только с неразвитой инфраструктурой, но и с хитрой схемой пользования такого автомобиля. Дело в том, что машину нельзя приобрести в собственность за деньги. Компания, по сути, предоставляет ее в прокат за 499 долл. в месяц. Цена включает топливо, техобслуживание и право двигаться по выделенным полосам.
Между тем о цене автомобиля компания не распространялась. Лишь недавно агентство Reuters сообщило о том, что Hyundai Motor Co собирается снизить стоимость HTFC для внутреннего рынка на 43%. В будущем цены на продукцию должны снизиться в Соединенных Штатах и Европе. Очевидно, что на такой шаг производитель вынужден пойти из-за появления более дешевого конкурента от японцев.
Как следствие, в Южной Корее автомобиль на топливных элементах можно будет купить за 77 189 долл. Даже с учетом скидки цена пока остается высокой, и это при том, что на всю страну существует одна водородная заправка. В этом году, правда, анонсировано открытие еще одной станции. Через 10 лет, согласно планам правительства, должно открыться еще около 200. В общей сложности компания продала по всему миру лишь пару сотен автомобилей.
Судя по количеству компаний, выпускающих транспортные средства с электромоторами, автопроизводители все-таки решили связать будущее с двигателями, работающими на электричестве. Их использование снимает множество ограничений. Прежде всего, непосредственно автомобиль вписывается в самые жесткие экологические требования. Также снимается необходимость оборудовать транспортное средство различными системами очистки отработавших газов. А ведь они не дешевы: такая система иногда сопоставима по стоимости с дизельным мотором.
Вопрос состоит в том, какая из технологий получения электричества лучше всего впишется в рынок. Сейчас же наблюдается своеобразная обкатка различных решений. Каждое из них имеет преимущества и недостатки. К примеру, электрокары демонстрируют умопомрачительные динамические характеристики, но требуют относительно долгой зарядки. Автомобили на топливных элементах лишены этой проблемы, но инфраструктура для их эксплуатации находится в зачаточном состоянии. Более того, водород в качестве топлива, по некоторым оценкам, окажется дороже бензина.
Обкатка технологий
В пользу того, что автомобильные компании ждут подходящей технологии для перехода на электромоторы, говорит разработка лихтенштейнской фирмы nanoFlowcell AG, основанной всего пару лет назад. Эта компания представила электрокар, который способен преодолевать расстояние в 1000 км на одной «заправке». Разработчики особенно подчеркивают, что ни один другой электромобиль не может похвастаться схожими характеристиками.
Фокус – в использовании так называемых потоковых батарей. В машине расположены два бака с электролитами. Жидкость из них проходит через специальную ионную мембрану, в результате вырабатывается ток. Новинка интересна не только своими динамическими характеристиками, но и тем, что nanoFlowcell AG предлагает использовать имеющиеся заправки для дооборудования их резервуарами под электролиты. Для убедительности лихтенштейнцы напоминают о том, что новые виды традиционных топлив очень быстро были интегрированы в существующие АЗС.
Разработчики подчеркивают, что электролитическое топливо будет доступным по цене. Правда, про конкретную стоимость предпочитают умалчивать. В пользу доступности свидетельствует тот факт, что заправку можно осуществлять уже сегодня, производство электролита можно наладить на имеющихся мощностях. Кроме того, жидкости не токсичны и не горючи, соответственно для их транспортировки и хранения не требуется дополнительных мер безопасности.
До недавнего времени предпринималось много попыток найти действенный способ хранения электричества. По мнению nanoFlowcell, ей первой удалось реализовать эту идею с помощью потоковых батарей. И по сравнению с предыдущими разработками энергетическую плотность удалось увеличить в 5 раз.
Спорный дизайн первой модели электрокара Quant E заставил наблюдателей усомниться в том, что конечной целью компании стоит производство серийного автомобиля, а не обкатка технологии для последующей ее продажи. В принципе в nanoFlowcell и не скрывают, что ее разработка может применяться не только в автомобилестроении. Потоковые батареи можно использовать в аэрокосмической отрасли, в быту, а также на железнодорожном и морском транспорте, указывается на сайте фирмы.
Что в итоге?
Тем не менее представленный на последнем автосалоне в Женеве автомобиль Quantino смог похвастаться фантастическими характеристиками. «Младший брат» предыдущих моделей компании позиционируется как машина для массового покупателя. Напряжение, используемое в автомобиле, составляет 48 В. При этом каждый из четырех моторов транспортного средства способен выдать мощность в 25 кВт, или в общей сложности 136 л. с. Максимальная скорость составляет 200 км/ч, а дальность – 1000 км.
В компании особо отмечают, что машина рассчитана на массового покупателя, и концепт будет воплощен в реальный автомобиль уже в 2015 году, для чего будут получены соответствующие разрешения. Более того, ряд испытаний показал, что эксплуатационные характеристики в дальнейшем можно улучшить.
Quantino оборудован двумя топливными баками по 175 л. Единственное отличие от традиционной заправки – электролиты подаются в оба бака одновременно. Длина машины составляет 3,91 м, помещается в нее четыре человека.
48 В
В nanoFlowcell отмечают, что до сегодняшнего дня низкое напряжение использовалось на транспортных средствах с низкой мощностью (меньше 5 кВт), к примеру, в автомобилях для перевозки игроков в гольф, в электроскутерах и в относительно маломощных (менее 20 кВт) автомобилях для езды по городу.
Компании же удалось использовать низкое напряжение в большой легковой машине. Ранее требуемая мощность всегда ограничивала спектр полезных устройств для системы с низким напряжением. Теперь же проблему удалось устранить с помощью потоковых батарей и технологии nanoFlowcell. Чтобы электромобиль мог похвастаться динамическими характеристиками, схожими с традиционным транспортным средством, необходима большая сила тока. Это влечет обязательное применения кабелей с большим сечением. Фирма из Лихтенштейна смогла получить большую силу тока при очень низком напряжении.
Это, в свою очередь, позволяет уделять меньше внимания защите от пробоя изоляции по сравнению с электрокарами, использующими высокое напряжение, и повышает шансы быстрой омологации авто.
Схожими разработками занимается целый ряд компаний. Ведутся эксперименты по созданию сверхбыстрых зарядных станций. Массовое производство моделей, скорее всего, несколько изменит рынок афтемаркета. Обслуживания электромобили требуют меньше. В то же время для участников рынка открывается новое поле деятельности. Такие автомобили теоретически можно совершенствовать до бесконечности. К примеру, если владелец транспортного средства желает значительно улучшить характеристики бензинового мотора, ему проще купить новый автомобиль с более мощным двигателем. Электромобиль больше похож на конструктор, составляющие которого можно менять по мере развития научно-технического прогресса.
