Новые виды транспорта

Новые виды транспорта

Электромобиль Terrafugia TF-X с функцией летательного аппарата

Транспорт потребляет порядка 30% всей вырабатываемой в мире энергии и ответственен за выработку четверти всего углекислого газа на планете и значительную часть вредных выбросов, при этом доля участия возобновляемой энергетики в этом секторе очень мала. 45% потребления энергии составляет дорожный пассажирский и личный автотранспорт, 25% — грузовой дорожный транспорт, 10% — авиация, 10% — водный транспорт, 2% — железнодорожный транспорт и 8% — другие виды транспорта. По данным IRENA, до 2030 года ежегодный рост энергопотребления транспортного сектора в мире будет составлять около 1%.

В 2013 году в секторе транспорта возобновляемая энергетика была представлена использованием 1,4% транспортных средств, работающих на этаноле, 0,8% — на дизеле, 0,01% — на биометане (биогазе), 0,3% — на других видах жидкого биотоплива. Внедрение экологически чистых технологий становится все более необходимым для борьбы с глобальным потеплением и загрязнением воздуха в городах, однако их использование при сохранении текущих и запланированных правительствами разных стран темпов увеличится с 2,5% в 2013 году лишь до 5% в 2030 году.

Электромобили (battery electric vehicles — BEV или electric vehicles — EV)

Автомобили, работающие на электрической двигателе, не производят никаких локальных выбросов в атмосферу, так что при использовании для подзарядки аккумулятора электрокара энергии из возобновляемых источников этот вид транспортных средств может считаться полностью экологически нейтральным.

Концепт электромобиля FFZERO1 от компании Faraday Future

Особенностью трансмиссии электромобилей является то, что элетромотор может сообщать наивысший крутящий момент мгновенно, так что максимальная скорость может набираться автомобилем практически сразу.

В настоящее время мировой рынок электрических пассажирских транспортных средств высоко фрагментирован, основная доля продаж приходится на несколько стран. Продажи идут достаточно вяло и ниже прогнозных ожиданий практически везде за исключением ряда государств, таких как Норвегия, Нидерланды, Франция и Китай (текущий лидер). В 2015 году продажи электромобилей составили в мире порядка 500 тыс штук, менее 1% от 70 млн проданных новых автомобилей, по данным IRENA. Большей популярностью электромобили пользуются там, где правительства обеспечивают налоговые льготы (Норвегия), дают право доступа в запрещенные для автомобилей с бензиновым двигателем участки городов (Лондон) или строго регулирует допустимый уровень выбросов (Калифорния). Руководство ряда городов обсуждает возможность запрета использования двигателей внутреннего сгорания на своей территории (например, Париж до 2020 года или Осло до 2019 года) или обсуждают создание зон пониженных выхлопов (Лондон).

Рынки продаж электромобилей имеют также региональную специфику, например в Азии, на которую приходится 2/3 общего числа продаж, наибольшей популярностью пользуются двух- и трехколесные транспортные средства в связи с высокой плотностью населения в городах и особенностями дорожных систем.

В соответствии с долгосрочным прогнозом экспертов аналитической компании Bloomberg New Energy Finance (BNEF), к 2040 году продажи электромобилей в мире достигнут порядка 35% от общего количества новых автомобилей (около 41 млн штук в год). Стоимость обслуживания электромобиля и автомобиля на традиционном топливе сравняется к 2025 году даже при сохранении низких цен на углеводородные энергоносители.

В другом аналитическом обзоре — прогнозе по рынку энергетики до 2040 года New Energy Outlook 2016 — специалисты Bloomberg New Energy Finance рассчитали, что к 2040 году электромобили будут составлять примерно 8% от общего спроса на электроэнергию.

Стоимость производства электромобилей и, соответственно, скорость их внедрения в жизнь напрямую зависит от развития технологий хранения энергии, поскольку стоимость аккумулятора может достигать до 40% стоимости самого транспортного средства. По оценкам, удешевление производства происходит темпами, превышающими спрогнозированные ранее: уже достигнут уровень, ожидаемый к 2020 году. Открытие огромных заводов по производству аккумуляторных батарей Tesla Gigafactory и подобных может еще более ускорить этот процесс.

К категории электромобилей относятся такие доступные на рынке модели как BMW i3 и BMW i8, Nissan Leaf и Tesla Model S.

Автомобили на топливном элементе / водородном топливе (fuel cell vehicle — FCV или fuel cell electric vehicle — FCEV)

Автомобили такого типа снабжены специальным устройством, которое заправляется сжатым водородом. Водородный топливный элемент содержит пластины, покрытые катализатором, который запускает химическую реакцию по соединению водорода и кислорода из воздуха с образованием электричества для работы двигателя и водяного пара. Помимо использования специфической экзотермической реакции для выработки энергии, автомобили на водородном двигателе устроены аналогично электромобилям на литий-ионном аккумуляторе. Основным преимуществом водородного элемента над литий-ионной батареей является его сравнительно небольшой вес.

Первый в истории автомобиль, работающий на водородном топливном элементе, был сконструирован американской компанией General Motors в 1966 году, для этого была использована технология, разработанная специально для космической программы. Однако, разработка этой технологии для использования в транспортных средствах так и не сдвинулась с мертвой точки до 1990-х годов. В последние годы экспериментальные автомобили на водородном двигателе выли построены рядом компаний, в том числе General Motors и Honda.

В 2007 году компания General Motors (GM) начала реальное тестирование более 100 специально выпущенных автомобилей на водородном двигателе Chevrolet Equinox, в рамках которого машины передавались на три месяца обычным пользователям. За несколько лет испытаний пилотные автомобили наездили много миллионов миль.

В 2009 году компания Honda запустила микросерийный выпуск модели Clarity FCX на топливном элементе и за пять лет произвела несколько сотен таких автомобилей.

В 2013 году GM и Honda приняли решение объединить свои усилия по разработке и коммерческому продвижению этой технологии, с целью выпустить более доступный автомобиль на топливном элементе к 2020 году.

К категории автомобилей, работающих на топливном элементе, относятся доступные на рынке модели Chevrolet Equinox, Toyota Mirai и Honda Clarity FCX.

Автомобили с гибридным электродвигателем (hybrid electric vehicle — HEV) / подзаряжаемым гибридным электродвигателем (plug-in hybrid electric vehicles — PHEV)

Наиболее широко распространенный на данный момент тип автомобилей, сочетающих традиционный двигатель внутреннего сгорания с электродвигателем. Эта категория представлена на рынке такими моделями как, например, Ford Fusion HEV, Volkswagen Jetta HEV, Toyota Prius.

К этой же категории относятся модели с возможностью подзарядки аккумуляторной батареи от внешнего источника, такие как Chevrolet Volt, Hyindai Sonata PHEV.

Грузовые автомобили нового поколения

Ряд компаний по всему миру работает над созданием полностью электрических грузовиков, а также над разработкой технологий автопилотирования для грузоперевозок (например, стартап Otto, недавно приобретенный американской компанией Uber).

В середине 2016 года Daimler AG стала первой в мире компанией, представившей концепт полностью электрического крупнотоннажного грузового электромобиля Mercedes-Benz Urban eTruck, имеющего дальность перемещения 200 км.

Технологии автопилотирования

Технологии беспилотного управления автомобилем уже несколько лет масштабно тестируются различными мировыми производителями, в том числе Google, Tesla, ToyotaBMW, Mercedes-Benz, возможно Apple и др. Некоторые разработчики сосредоточены на проектах создания полностью автономного транспортного средства (как Google Car), другие (как Toyota) придерживаются точки зрения, что полная автономность — вопрос более отдаленного будущего и акцентируют внимание на создании системы искусственного интеллекта — ассистента, которая будет охранять водителя-человека от возможных ошибок на дороге.

Полностью автономный электромобиль Google Car

В США компания Tesla сообщила, что ее технология полного автопилотирования будет готова в 2018 году, а в сентябре 2015 года компания представила для своих пользователей функцию автопилота для передвижения по автомагистралям. Глава проекта Google Car Крис Армсон рассказал в одном из интервью начала 2015 года, что полностью элетромобили Google будут готовы к выходу на рынок к 2020 году. Разработкой технологий беспилотного транспорта занимается и калифорнийская сетевая транспортная компания Uber: летом 2016 она приобрела Otto — стартап, создающий беспилотные грузовики, и заявила о намерении открыть дополнительные исследовательские центры технологий автономного управления.

В Японии компания Toyota заявила в конце 2015 года о намерении выпустить на рынок автомобили с возможностью полуавтономного рулевого управления к Олимпиаде в Токио в 2020 году.

Немецкая компания-производитель автомобилей BMW объявила в середине 2016 года о намерении начать серийное производство полностью автономных автомобилей, разработанных совместно с Intel и Mobileye, до 2021 года.

В настоящее время в некоторых странах уже ведутся обсуждения по поводу изменения правил дорожного движения с учетом скорого появления на дорогах автомобилей с автономным управлением, которые вызывают массу вопросов юридического, этического и социального характера.

По оценкам экспертов, рынок самоуправляемых автомобилей вырастет до 70 млрд долл США к 2030 году.

Оставить ответ

Лимит времени истёк. Пожалуйста, перезагрузите CAPTCHA.