Автоутопия. Будущее машин

Электромобили дороже тех, что ездят на обычном топливе, но при этом не могут похвастаться такой же полезностью. В 2018 году я около недели пользовался машиной Nissan Leaf, отдававшей 40 кВт ч. Когда пришла пора возвращать автомобиль, я прозвал его Nissan Stress из-за всего, что мне пришлось пережить. Я не мог добраться туда, куда нужно, сохраняя спокойствие. Мне требовалась заметно большая дальность поездки и, что важнее, более быстрая зарядка. На скорости, обычной для трассы, я мог проехать километров 170, но никак не заявленные 240. (И почему только производители автомобилей постоянно указывают данные, отличающиеся от реальности?) При самой высокой скорости зарядки из доступных (50 кВт • ч) машина заряжалась около часа, при этом на 80 % уходило 40 минут. Не все так плохо, но как бы то ни было, длинная поездка превращается в испытание. Домашняя зарядная станция для электромобиля переносит автовладельца на новый уровень медлительности. На полную зарядку потребовалось 7 часов! Если говорить о задержках на транспорте, то это хуже, чем самая долгая проверка на безопасность в аэропорту и самый медленный компенсационный автобус вместе взятые.

Зачастую зарядные станции вдоль шоссе были сломаны или относились к той сети, на которую у меня не было подписки. Что хуже, их было не так много, чтобы оставить машину заряжаться на ночь и не переживать, нарушил ты новый этикет по пользованию станциями или нет. Придут ли владельцы электромобилей в ярость, заметив, что кто-то ее узурпировал? И вот после тяжелого дня я подъезжаю к отелю, ставлю машину на зарядку и… Вот незадача! Я не могу пропустить пару бокальчиков в баре, потому что через час мне придется перегонять машину на парковочное место, освободив станцию для других. Дело здесь не только в воспитании, ведь придется доставать кошелек. Tesla угрожает штрафами за простой: если оставить автомобиль подключенным к «заправке» после того, как аккумулятор полностью зарядился, то за каждую минуту нужно будет заплатить по 70 пенсов[3].

Аккумуляторы – главные виновники всех недостатков.

Ограничения лития

Обычно аккумулятор в автомобиле представляет собой собрание сотен или тысяч отдельных ячеек, которые напоминают огромную упаковку пальчиковых батареек из ближайшего супермаркета. Вместе они способны обеспечить электромобиль из премиум-сегмента аккумулятором, способным отдать нагрузку в 90 кВт ч. Этого достаточно, чтобы проехать более 300 километров по шоссе. Для такой же поездки на автомобиле с двигателем внутреннего сгорания потребуется 22 литра дизеля или 25 литров бензина. Но дизельное топливо такого объема весит 4,25 килограмма, и этот показатель только уменьшается, а аккумулятор весит целых 700 килограммов – это чуть меньше, чем Volkswagen Golf Mk1. Поэтому скорее всего электромобиль будет по меньшей мере на 20 % тяжелее машины на бензине. Чем больше дальность поездки, тем крупнее аккумулятор и заметнее разница, а вместе с тем и потребность в дополнительной энергии, чтобы привести транспортное средство в движение.

В ближайшее время значительных изменений не предвидится. Ионы лития привели к большому прорыву в области аккумуляторов, но сейчас они продвинулись гораздо дальше по пути развития. В теории можно рассчитать удельную энергоемкость идеального литий-ионного аккумулятора, если принять во внимание электрохимические характеристики элементов. Она в два раза превосходит лучшие современные аккумуляторы. Но достичь ее можно только в том случае, если она на 100 % эффективна, а вес блока аккумуляторов равен нулю – ни того, ни другого добиться невозможно.