Содержание статьи
Тест-драйв трёх очень разных автомобилей на электроэнергии
Тест-драйв трёх очень разных автомобилей на электроэнергииВсе ведущие производители выкатывают свои новинки на батарейках, Tesla не справляется со спросом, со своими инновациями наступает Китай, и даже разработчики гиперкаров демонстрируют сумасшедшие аппараты на электричестве. За этим всем стоит большой технологический и отчасти философский вопрос — где брать электричество?
И это тема отдельной статьи, а сегодня мы познакомимся с тем, как видит развитие электротранспорта такой гигант, как Mercedes-Benz. Для этого мерседесовцы собрали воедино все свои серийные разработки и дали на них покататься. Кроме самой желанной — электрокроссовера EQC, который презентуют на дороге чуть позже. Зато удалось поездить на водороде, электричестве, гибридной установке и проверить их пригодность для жизни, а также поговорить с инженерами о технике и проблемах.
Электрифицировать всё
План состоит в том, чтобы к 2022 году внедрить электромоторы во все модели. Для этого уже сейчас подготовили три линейки. Минимальный уровень — это EQ Boost, то есть интеграция в силовую установку стартера-генератора и применение электросети 48 Вольт. Такой электромотор может рекуперировать энергию торможения и помогать двигателю внутреннего сгорания при старте, резких ускорениях или движении накатом. Профит состоит в использовании «бесплатной» энергии торможения и как следствие — небольшая экономия топлива и тот самый «буст» при разгоне, в честь которого и названа технология.
На ступень выше стоят подзаряжаемые гибриды EQ Power — с большой батареей и мощными электромоторами в дополнение к традиционному ДВС. Здесь уже возможна существенная экономия топлива, если есть возможность парковать автомобиль у розетки, а километраж ежедневных поездок небольшой. Это полноценный вариант «два в одном»: несколько десятков километров доступны на электричестве, а дальше потребуется горючее топливо. Для AMG-моделей тоже предусмотрены силовые установки типа плагин — технология получила имя EQ Power+.
Портфолио электромобилей серии EQ сегодня складывается из трёх подгрупп: это уже выпускающиеся чисто городские «Смарты» с небольшим запасом хода, первый мерседесовский полноценный (то есть дальнобойный) электромобиль EQC, который встанет на конвейер в начале следующего года, и водородный GLC F-Fcell, экспериментальный выпуск которого только что начался. А теперь — несколько коротких поездок на очень разных, но неизменно питаемых электричеством «Мерседесах».
Самая большая проблема на пути внедрения электротранспорта — инфраструктура. Но если в Европе, Японии и США её развитие обеспечивают с одной стороны увеличивающийся спрос, а с другой — опережающие его инвестиции, то в России плохо пока что и с тем, и с другим
Водородная бомба
Автомобили на топливных элементах, вырабатывающих электричество прямо на борту из водорода, уже больше десяти лет пытаются взорвать рынок «чистого» транспорта. Основные игроки — Honda, Toyota, Hyundai и Mercedes-Benz. Задумка неплоха: заправлять автомобиль водородом, а на выходе получать электроэнергию и выбросы водяного пара. Но GLC F-Cell — не «обычный» водородомобиль наподобие Toyota Mirai, а что-то вроде плагин-гибрида с топливными элементами вместо ДВС. Потому что электрохимический генератор, синтезирующий в реальном времени электричество из водорода и воздуха, дополнен тут крупной батареей с функцией зарядки от стационарной розетки.
Силовой агрегат состоит из топливных элементов под капотом, углепластиковых баков в центральном тоннеле и под задним сиденьем, батареи в багажнике и электромотора на задней оси. Да-да, этот GLC заднеприводный, так как для двигателя спереди просто не хватило места — всё подкапотное пространство заполнено генерирующими электричество топливными ячейками. Смысл усложнения конструкции за счёт батареи в том, чтобы повысить мощность и динамику, а также снизить расход водорода.
Пока что водородные GLC F-Cell доступны только корпоративным пользователям и в аренду. Цена — 790 евро в месяц, что лишь немногим дороже бензинового GLC 350
Пиковая мощность топливных элементов ограничена, поэтому, когда нужно интенсивное ускорение, решением становится более производительная в этом плане батарея. Её пополняют не только стационарные электросети на парковках, но и топливные элементы GLC и в ней же запасается энергия рекуперации. Принципиальная разница с обычным бензиновым гибридом лишь в том, что колёса приводит только один двигатель — электрический. А питают его в зависимости от условий движения и выбранного режима то батарея, то водородный генератор.
Ощущения от езды — как от обычной «электрички». Топливные элементы выдают себя только лёгким щелчком клапана под капотом, когда водитель активирует установку выбором одного из режимов. Всего их четыре: гибридный (часть тока от батареи и часть от водородного генератора), чисто от батареи, чисто от топливных элементов и зарядка — когда водород перерабатывается максимально интенсивно, чтобы не только вращать электромотор, но и заряжать батарею. Всё как у розеточных бензогибридов.
Слева — топливная ячейка. Они производятся на собственном предприятии Mercedes-Benz в Канаде и пока что стоят дорого. Справа — электротурбина IHI, которая нагнетает необходимый для синтеза электричества воздух
На ходу разницы, если не ехать газ в пол, для водителя нет никакой — первоначальная резкость ускорения GLC F-Cell быстро сменяется ленцой, в поворотах чувствуется приличная масса (+100 кг даже к самой тяжёлой гибридной бензиновой версии кроссовера). Торможение — это вообще испытание, потому что усилие совсем непрозрачное, и из-за этого даже пришлось пару раз выскочить за стоп-линию в попытке дотормозить. Впрочем, это побочный эффект работы рекуперации, наверняка решаемый перекалибровкой.
С рекуперацией связано всё самое интересное: её интенсивность меняется не только по воле водителя (управление — лепестками), но в зависимости от данных радаров и навигации. Например, если впереди знак 50, то со скорости 70 при отпускании газа автомобиль замедлится более резко, чем без ограничения. Аналогично произойдёт и если фронтальный радар обнаружит впереди медленный автомобиль. Ездить «в одну педаль» на GLC — увлекательно и полезно одновременно.
Помимо набора режимов работы силовой установки у GLC F-Cell есть привычные спортивный, комфортный и эко алгоритмы движения
Разгон тут совсем не на заявленные 211 сил, но терпимый. Чтобы мощно ускориться, GLC в любом случае расходует заряд батареи. Но разрядить её полностью не удастся, потому при достижении какого-то низкого уровня её начнут пополнять топливные элементы и рекуперация торможений. И даже если представить движение по автобану с педалью в полу, то максимальная скорость в 160 км/ч рассчитана так, что её будет обеспечивать одна только водородная установка.
На сколько хватает запаса водорода? В баки за 3-4 минуты заправляются 4,4 кг сжатого под давлением 700 бар газа. Заявленный расход — 0,34 кг на 100 км. Значит ли это, что дальнобойность — почти 1300 км? Увы, нет. Расход указан по циклу NEDC, который учитывает достаточно короткие поездки, во многом покрывающиеся 50 км (на деле — меньше) от подзаряжаемой от сети батареи. То есть правдивость этих 0,34 кг — примерно такая же, как у заявленных 2,5 литра на сотню у бензоэлектрического S-класса. На деле приборка полностью заряженной и заправленной машины показывала 395 километров, и это около 1 килограмма на 100 км. Что тоже неплохо и сравнимо с современными электромобилями. Вот только найдётся ли водород каждые 400 км?
Сегодня инфраструктура заправок в Германии предусматривает наличие 52 станций, а через год это количество будет удвоено. Цель на ближайшие годы — 400 заправок, и в её реализацию вовлечены в том числе нефтяные компании Shell и Total. Сейчас это проблема курицы и яиц — заправки должны быть обеспечены спросом на водород, а спроса нет из-за отсутствия водородного автопарка. Догадались, почему он не ширится? Правильно, из-за отсутствия инфраструктуры. Очевидно, разорвать замкнутый круг должны производители совместно с заинтересованными в продажах водорода компаниями.
А откуда вообще берётся водород и так ли чист его синтез? Основных способа два: паровая конверсия природного газа и электролиз воды. В первом случае неизбежны выбросы углекислого газа в чистом виде, а во втором для производства требуется электричество, которое тоже зачастую добывается не без выбросов. Подсчёты эффективности — тема даже не для отдельного материала, а для целого научного исследования. Поэтому здесь отметим только, что комбинируя различные способы производства водорода, в том числе с помощью возобновляемых источников энергии, компании стремятся уменьшить общие выбросы CO2, а также его концентрацию в городах.
Больше «чистых» километров для гибридного S-класса
S-классу идет электричество, чтобы передвигаться величественно и молча. А адаптивная рекуперация как GLC F-Cell делает автомобиль ещё чуть эффективнее и немного развлекает шофёра незаметно для босса
Прошлая встреча с подзаряжаемым от розетки представительским лимузином выявила его способность проехать на электричестве около 25 километров. Прошло 4 года, технологии шагнули вперёд. Обновлённая силовая установка модели S 560 e стала мощнее (476 сил против 442) и экономичнее. Киловатты добавились и в двигателе внутреннего сгорания, и в электромоторе, поэтому динамика улучшилась на две десятки — до 5 секунд ровно. Но куда интереснее увеличение запаса электрического хода с 33 до 50 заявленных километров.
Это стало возможным благодаря применению новых литиево-никель-марганец-кобальтовых батарей (которые производятся дочерней компанией Mercedes Benz — Deutsche Accumotive) с примерно вполовину большей плотностью энергии в них. Они одновременно более компактные и ёмкие, чем предыдущие. А ведь тогда, в 2014 именно размеры и масса были ограничителем ёмкости. Теперь её значение равно 13,5 кВт∙ч (против 8,7 прежде), поэтому поедем проверять 50 километров дальнобойности!
Чуда не случилось — уже при старте компьютер показал запас 40 км на полной зарядке, а по преодолении 16 показал остаток ещё в 16. Система запрограммирована так, чтобы медленно адаптироваться к условиям движения, поэтому адекватные цифры на щитке приборов появляются не сразу. И существенно в гибридном S-классе ничего не изменилось: 25 и 35 км — одинаково мало. Важнее другое: технологии батарей совершенствуются быстро, и с сохранением этого темпа интересные цифры автономности станут доступны уже совсем скоро.
Гольф-тележка для города
Я уже ездил на электрическом Smart полтора года назад. Рывок с любого светофора — и Smart уделает почти всех, кто стоял с вами на поул-позиции. Сделает это бесшумно, а открытый верх кабриолета здорово усиливает этот эффект. Заявленный запас хода — 160 километров, но на деле получится около 130. Это немного, но в режиме коротких поездок и коротких же подзарядок достаточно. Для меня, подмосковного жителя, электрический Smart — реализованная фантазия промчать по улицам города на весёлой электротележке для гольфа. А для водителей в средних и небольших городах с инфраструктурой — дешёвый и практичный вариант для ежедневных разъездов. Кайфовая игрушка, совсем не лишённая практической пользы. Тем более что у электрических «Смартов», в отличие от бензиновых, почему-то нормальная энергоёмкая подвеска.
Дмитрий Ласьков
Редактор @Авто
