Вроде бы ответ на вынесенный в заголовок вопрос вполне очевиден. Большие неповоротливые западные автомобильные Голиафы, обременённые своей бюрократией, ритуалами и текущей инфраструктурой машин с ДВС, без боя уступают метр за метром легковесным стартапам-Давидам из КНР на автомобильном фронте. Однако все ли компании на Западе такие консервативные болота, где медленно умирает инженерная мысль, а прогрессивным дизайнерам не дают дышать полной грудью?
Отнюдь. Вы слышали про такие новые электрические автобренды как Canoo, Fisker, Lucid, Nikola, Rivian, Volta, WorkHorse, тот же западный Arrival с русскими корнями? Как грибы после дождя появились эти молодые выскочки, бросившие вызов старичкам-гигантам автопрома в последние 10 лет. А самым ярким и успешным среди западных стартапов, конечно же, стала Tesla.
Западный подход: Tesla и остальные
Как же Илон Маск шёл к успеху в электроавтомобилестроении?
В 2008 году Tesla презентует электрический Roadster, который, собственно, показывает, как нужно строить электромобили по-современному. Большинство людей наверняка даже не знают об этой машине никаких подробностей и слышали о ней только в связи с первым запуском ракеты Falcon Heavy с Tesla Roadster к Марсу, хотя тогда это была уже обновлённая версия электрокара!
Электромобиль Tesla Roadster
С точки зрения технологий, машина была не очень примечательная. Трехфазный четырехполюсный асинхронный мотор использовался в качестве двигателя. В первой версии он выдавал около 250 лошадиных сил при шести тысячах оборотах в минуту. Однако, ко второй версии родстера мощность подняли до 288 сил, при этом сам мотор стал более компактным за счет более плотной обмотки статора. Это уменьшило сопротивление и увеличило момент. Запас хода же составлял чуть меньше 400 км. Разгон до сотни осуществлялся за 4 секунды. Никаких интересных нововведений тут не было, да и длительное время зарядки позволяло людям с обычными бензиновыми двигателями смеяться в лицо любому владельцу Tesla Roadster. Ведь за целый час зарядки этот электрокар мог проезжать всего лишь 90 км и то — с использованием специальных зарядок.
Сомнительные потребительские преимущества по сравнению с бензиновыми машинами. Далеко не уедешь. А правильнее сказать – далее, как в магазин по соседству отъехать проблематично. Да и розничная стоимость родстера была, мягко говоря, немаленькой — 110 тысяч долларов. Как-то дороговато для скоростной тележки для супермаркета!
Тогда, в золотых нулевых, гиганты авторынка были уверены, что бензин еще очень долго будет королем. Но инженеры и руководство компании Tesla прекрасно понимали зачем нужен был Roadster: для идеальной компоновки батарейного блока, модификации электродвигателей, тестирования аэродинамики кузова, улучшения охлаждения и собственно совершенствовании процесса сборки машин. Например, компания стала первой, которая решилась использовать батарейные блоки, состоящие из тысяч маленьких аккумуляторов стандарта 18650. Это позволило очень сильно удешевить производство, ведь это очень популярный формат, да и производственная инфраструктура была готова.
Американский предприниматель Илон Маск и его Tesla
***
Первоначально многие автомобильные компании начинали разрабатывать электрические версии своих текущих автомобилей или гибридные версии автомобилей. Рассуждения инженеров автоконцернов было очень простое — есть разработанная платформа, надо производить как можно больше автомобилей на данной платформе и таким образом мир увидел, например, Toyota Prius, Renault eKangoo и даже Lada eKalina. Но, достаточно быстро многие поняли, что данный путь тупиковый. Электромобили, которые разработаны на базе автомобилей с ДВС оказались не такие эффективные, как полностью электрически разработанные автомобили.
Если Вы считаете, что все гиганты бросились копировать Tesla, то нет. Были попытки сделать что-то похожее — Chevrolet Volt, Nissan Leaf, Renault ZOE, Mitsubishi iMiEV, VW ID.3. Но это были электромобили больших корпораций, которые не могли изменить ни принципы проектирования автомобилей, ни подход к изменениям, ни стандартный набор правил больших корпораций. Например, Chevrolet Volt был построен на платформе Delta, которая лежит в основе, например, автомобилей Chevrolet Cruze и Opel Astra. В результате инженеры, которые сделали данные автомобили были зажаты в достаточно жесткие рамки крупных корпораций и не были готовы на какие-то радикальные изменения.
Также у крупных корпораций есть определенные обязательства по окупаемости разработок (платформ, деталей, узлов), и эти компании стремятся использовать текущую компонентную базу для производства данных автомобилей. Это конечно позволяет покупателю безошибочно определить то, что, например, он садится в автомобиль марки VW и всё, к чему он прикасается, ему знакомо. Но, согласитесь, глупо убеждать человека пересесть в более технологичное транспортное (электрическое) средство, которое выглядит внутри как ваше текущее (бензиновое/дизельное) авто.
Электромобиль Chevrolet Volt и его силовая установка
Таким образом, многие годы на мировом рынке электромобилей было по сути два лагеря — Tesla и остальные.
***
Tesla показала, как нужно разрабатывать и производить электромобили. Кроме того, она поменяла систему продаж, систему продвижения и установила стандарт зарядки Supercharger (NACS) (2012 год). В это время другие производители тоже устанавливали собственные стандарты зарядки — европейский CCS (2009 год), японский CHAdeMO (2010 год), китайский GB/T (2015 год). Таким образом, в десятые годы XXI века производство электромобилей начало и наконец развиваться массово, и это перестали быть автомобили для технологических гиков. Хотя те же китайские гики Alibaba и Huawei также запустили свои руки уже по локоть в святыню – индустрию автомобилей, в отличие от Google и Apple, которые давно облизываются на автомобильный рынок, но толком ничего так и не выкатили.
В 2017 году концерн VW объявил о том, что они начинают развивать семейство электрических автомобилей, и к 2030-му у VW будут электромобили во всех классах, где продается VW. Но опять же — крупная компания идет по тому же пути, по которому всегда развивается производство автомобилей с ДВС – с разработки платформы. Это обычно самая затратная часть для крупных компаний. И тут VW разрабатывает электроплатформу MEB. Первой машиной стал в 2019 году автомобиль ID.3. На платформу было потрачено значительное количество средств, и она входит в программу развития до 2030 года. Кроме того, ради окупаемости затрат VW позволил использовать данную платформу другим производителям — например Ford, Fisker, Mahindra. Это один из путей развития — жестко иерархический и стандартный.
Электромобили Volkswagen стали очень популярны в Европе
Китайский метод: в логове врага
Другой путь демонстрируют китайские производители. Электрические автомобили не требуют столь дорогостоящих платформ с возможностью масштабирования на разные классы, потому что в них достаточно просто размещать двигатели, батареи, контроллеры. У них нет выхлопа, даже размещение водителя и педалей может быть практически в любом месте, а то и вовсе отсутствует водительское место (речь про беспилотные электрокары).
Поэтому нет необходимости тратить большие средства на разработку обширных концепций, зато дизайн и впечатление от автомобиля значит если не всё, то многое для потребителя. И китайцы это прекрасно поняли. Равно как и то, что доморощенные дизайнеры не в состоянии создать wow-эффект для покупателей. И тогда китайские стартапы поступили мудрее — предложили стать частью их команд-разработчиков электромобилей западным инженерами и дизайнерам. Причём для этого американцам, итальянцам, немцам совсем не обязательно уезжать из привычного Штутгарта, Турина или Лос-Анжелеса. Восточные стартапы открывают свои зарубежные центры НИОКР прямо в логовах западной инженерной мысли. Всё для победы в капиталистическом соревновании!
***
Дилерский центр Xpeng в Китае
С точки зрения автомобильного инженера крупного западного концерна типа VW или GM — есть два пути их профессионального роста. Первый — поработать лет 20, медленно продвигаться по карьерной лестнице, получить большое количество опыта и знаний. Но дальше тебе топ-менеджемент спускает платформу, и ты должен строить новый автомобиль на данной «тележке», используя согласованные узлы и агрегаты, в которой даже кнопки должны быть синхронизованы с другими моделями концерна. Ни тебе простора для инженерного творчества, ни прорывных решений.
И есть второй путь. После тех же двадцати лет труда или, скажем, десяти на гиганта автоиндустрии, с большим багажом опыта и знаний получить приглашение от неизвестного китайского стартапа, но с привлекательной зарплатой, бонусами и прочими плюшками, а главное — с безграничными возможностями по реализации своего потенциала без жесткой привязки к корпоративным ограничениям.
Многие инженеры выбрали второй путь, и таким образом они поучаствовали в разработке множества китайских электрических и не только автомобилей. В результате, только посмотрите с какой скоростью обновляются линейки модельных рядов восточных автопроизводителей, появляются новые бренды и суббренды! За таким бешеным темпом не успевают даже трудоголики корейцы. Что ж говорить про «старичков» из Западного мира?!
***
Так выглядят шоурумы и сервисные центры Nio в Европе
Ранее в этом году Еврокомиссия сообщила, что бренды Китая создают угрозу европейскому автопрому в сегменте электромобилей. Небеспричинно. Китайские электромобильные производители в 2022 году продали в разы больше электромобилей, чем все остальные. А лидером стала корпорация BYD (до сих пор официально непредставленная в РФ), которая обогнала по продажам Tesla в этом капсоревновании.
Уступают как «старички», так и западные «новички» не только в классических продажах, но и в новых-бизнес моделях. Так, например, NIO продаёт не только электрокары, но и услуги по замене батарей и активно расширяет сеть своп-станций (ЭЗС по замене батарей). Aito – автомобильный стартап корпорации Huawei – продаёт свои электрокары не через классических дилеров, а во флагманских магазинах электроники. Основатели HiPhi вообще решили, что автомобиль – это не просто средство передвижения, а центр развлечений на колёсах и установили для переднего пассажира домашний кинотеатр. Кто не верит – убедитесь сами. Мы лично тестировали аудио-видео систему Hi-Phi Z в одном из шоу-румов в Китае. «Пикаперы» Radar (входит в группу Geely) предлагают потребителям не просто рабочую лошадку, но непременно премиальный отдых на природе с возможностью питания всех бытовых электроприборов от своего пикапа R6. Иными словами, электрический пикап Radar R6 – это генератор на колёсах, а не только роскошь.
А что в сегменте грузовиков?
В последние годы стоимость блоков питания уменьшилась и сейчас снижается стоимость всех компонентов и теперь стало интересно использовать электрический транспорт не только в сегменте «эмоционального» легкового транспорта, но и в сегменте коммерческих перевозок.
Что же творится на рынке электрических грузовиков? На данный момент здесь проходят первый этап, который в сфере легкового транспорта производители прошли в 2010-х годах. И многие известные производители грузовиков выбирают лёгкий путь. Берётся грузовое шасси из линейки дизельных грузовиков, убирается двигатель под капотом (в полукапотной компоновке) или под кабиной (в бескапотной). Задний мост используется стандартный, поэтому нужно использовать небольшой кардан, а значит в базовое шасси помещается электродвигатель на небольшом расстоянии от моста. Далее убирают топливные баки и вместо них вешают блок батарей. Но, так как решение ограничено в раме небольшим расстоянием до двигателя, то блоки батарей крепят по бокам рамы (если надо увеличить запас хода).
В результате получается недорогая электрическая версия серийного дизельного грузовика. Причем его размер не имеет значения. Минусов тоже много — приходится решать проблему с теми узлами, которые работали от двигателя в дизельной версии (использовали насос и ременные передачи), есть потери в передаче крутящего момента через карданную передачу, неоптимальна развесовка, что приводит к более тяжелому автомобилю в базовой версии и, соответственно, большему расходу энергии на пробег.
Как пример, у производителей в дизельном шасси используется ГУР (гидроусилитель рулевого управления), а разрабатывать электроусилитель нецелесообразно в электротраке, и инженеры делают бачок ГУР+электронасос ГУР и имитируется работа ГУР. Всё это делает автомобиль более тяжелым и менее эффективным. И таких «костыльных» решений инженерам приходится делать много.
***
В то же время сейчас появляются китайские грузовые автомобили с «правильными» технологическими решениями. Блок батарей расположен внутри рамы, что обеспечивает лучшую устойчивость и лучшие показатели развесовки автомобиля. Электромотор интегрирован в задний мост, который спроектирован специально для электрогрузовика. Использован электроусилитель рулевого управления вместо гидроусилителя. Электромотор может работать в очень широком диапазоне оборотов, и его можно размещать в любом месте автомобиля, подводя энергию через высоковольтные провода. Грузовой автомобиль получается легче, устойчивее и экономичнее. Для примера:
- Грузовое шасси ГАЗель e-NN шасси — снаряженная масса 2126 кг. Блок батарей на 48,0 кВт⋅ч, запас хода 120 км, грузоподъемность 2474 кг. Полная масса 4600 кг. Крутящий момент 310 Нм. Затраты энергии 40,0 кВт/100 км.
- Грузовое шасси JMC E820 — снаряженная масса 2350 кг. Блок батарей на 100,5 кВт⋅ч, запас хода 300 км, грузоподъемность 3650 кг. Полная масса 6000 кг. Крутящий момент 420 Нм. Затраты энергии 33,8 кВт/100 км.
Очевидно, что вариант переделки из ДВС тяжелее, менее экономен и, главное, не модернизируемый, т.к. очень много ограничений базового шасси. И инженеры ограничены использованием существующих узлов и агрегатов. Постепенно потребители поймут, что электроавтомобили, которые сделаны путем ремоторизации из автомобилей с ДВС не такие эффективные, по сравнению с полностью электрическими автомобилями, и стоит делать правильный выбор для эффективности бизнеса.
***
Таким образом складывается формула правильного электрического грузовика:
- Разработанный как электроблок батарей в базе, мотор, интегрированный в задний мост, электроусилитель рулевого управления.
- Стандарт зарядки — оптимальнее GB/T — более современный, он разработан с учетом всех минусов стандартов CCS и CHAdeMO. Да и зарядная инфраструктура на его базе стоит дешевле, что выгодно для корпоративных парков.
- Стандарт батарей — LiFePO4 — наименее подвержен деградации при длительной эксплуатации и оптимален при использовании с “быстрыми” зарядками.
Все это прекрасно реализовано, например, в коммерческих машинах JMC E630 и E820, которые начали импортировать на наш рынок в этом году.
Могут ли похвастаться чем-то в этом духе западные производители грузовиков? Да, они тоже рванули в последнюю дверь уходящего поезда. Недавно мечта всех дальнобойщиков страны – MB Actros – проехал на электротяге аж 1 000 км с одной промежуточной зарядкой по альпийским серпантинам. Но смогут ли теперь конкурировать те же немецкие грузовики по совокупной стоимости владения с китайскими электротраками? Сильно сомневаемся.
Олег КОСМАЧЕВ, Андрей ДОРОФЕЕВ (ООО «Нью энерджи моторс»)
Если вы нашли ошибку или хотите что-то сообщить редакции сайта, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter