Все 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».
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.
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.
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.
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
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.