https://dzen.ru/a/ZX2ilrWbsV6Py_H2Мы привыкли воспринимать Японию как страну передового автопрома. И действительно, эта страна десятилетиями задавала тон в мировой автомобильной промышленности. Кстати говоря, до 70-х годов прошлого века японцы в этой области ничем особенным не выделялись, в отличие, например, от японской электроники, которая к этому времени уже захватила доминирующие мировые позиции. Но с 70-х годов началась успешная экспансия японских автомобилей, вначале в США, а после — практически во все страны мира. Высококачественные, экономичные, недорогие (по американским и европейским меркам) — что ещё нужно для высокого спроса? Японская Toyota Motor Corp. и поныне в мировом производстве автомобилей удерживает первое место.
Бюджетный Toyota Prius, производится на заводе Tsutsumi в Японии, изображение: newsroom.toyota.eu
Казалось бы, японский автопром ожидает безоблачное будущее. Но тут на арену вышла новая эпоха под названием «электрический автомобиль». Электромобили начали стремительно вытеснять традиционные автомобили с двигателем внутреннего сгорания практически по всему миру. Развитые страны одна за одной стали принимать законы, ограничивающие использование традиционных автомобилей и, напротив, стимулирующие распространение автомобилей электрических. Результаты не заставили себя ждать: каждый четвёртый новый автомобиль, продаваемый в Евросоюзе, уже электрический. А в Китае — вообще каждый второй.
Электромобили наступают, изображение: unsplash.com
По многим оценкам, японцы должны были возглавить «электромобильный переход», учитывая их технологическую и финансовую мощь. Но, к удивлению, этого не случилось. В этой сфере вперёд вырвались китайские производители, такие как BYD и Li Auto, а также американский гигант Tesla. Следует отметить, что Tesla является единственной компанией «западного мира», занимающей серьёзные позиции (по производству чисто электрических автомобилей — первое место) в новой отрасли. А в остальном позиции китайцев выглядят незыблемыми. Так почему же японцы уступили без боя такой лакомый кусок бурно растущего рынка? Вначале следует уточнить, какие автомобили в принципе считаются электрическими.
Электрический автомобиль (BEV, battery electric vehicle). Не имеет двигателя внутреннего сгорания и бензобака. Работает исключительно от перезаряжаемой электрической аккумуляторнгой батареи. Батарея очень большая. Пример: Tesla Model S.
Гибридный электромобиль (HEV, hybrid electric vehicle). Сочетает двигатель внутреннего сгорания (ДВС) и электродвигатель. Переключается между ними для лучшего расхода топлива. Например, при остановке будет работать от электродвигателя, а при старте переключится на ДВС. Нет возможности зарядки через внешний разъём. Подзаряжается от энергии ДВС, также использует для зарядки энергию торможения (особенность всех электромобилей). Батарея относительно маленькая. Пример: Toyota Prius.
Подключаемый гибридный автомобиль (PHEV, plug-in hybrid electric vehicle). Является комбинацией электрического автомобиля и гибридного электромобиля. В отличие от гибридного, имеет внешний разъём для электрозарядки. Отсюда и название: подключаемый, то есть способный подключиться к внешней зарядной станции. Если гибридный автомобиль прежде всего работает от ДВС, а электрическая батарея имеет вспомогательную функцию, то в случае с подключаемым гибридом всё наоборот: тяговая батарея мощная и работает как основной источник энергии, а ДВС обычно «на подхвате». Пример: BYD Tang.
Когда в мировой прессе речь идёт об электромобилях, как правило имеются ввиду чисто электрические авто и подключаемые гибриды. Гибридные автомобили рассматриваются скорее как разновидность традиционных автомобилей, работающих на ДВС. Так что японцы в этой ситуации решительно выбрали традиционную сторону: каждый второй продаваемый в Японии автомобиль — гибридный, то есть с двигателем внутреннего сгорания в качестве основного. А вот доля чисто электрических автомобилей составляет всего 1,5%. Подключаемые гибриды также «не в почёте». Оставшаяся половина, в основном, принадлежит классическим автомобилям, работающим на бензине или дизельном топливе. Конечно, «чистые электромобили» японские компании производят тоже, но, в основном, для внешнего рынка. Но раз в своей собственной стране этот тип автомобилей не снискал популярность, то выйти на серьёзные объёмы вряд ли получится. Да японцы такую задачу перед собой и не ставят.
Производство гибридных двигателнй TNGA для гибридного электромобиля Toyota Yaris, изображение: newsroom.toyota.eu
Скептическое отношение Японии к электромобилям основывается на их трезвой оценке ситуации, чего не скажешь, например, о странах Евросоюза. Дело в том, что важнейшим и самым дорогим узлом электромобиля является аккумуляторная батарея, для производства которой тербуется большое количества весьма редких материалов: лития, кобальта и т. п. Как известно, японские острова обделены сколь-нибудь серьёзными запасами полезных ископаемых. В общем, батареи делать не из чего. В производстве готовых аккумуляторов, а также в добыче и переработке соответствующего сырья практически безраздельно господствует Китай. И если такой стране как Россия, при наших территории и природном богатстве, всегда удастся обнаружить практически любой элемент таблицы Менделеева, то у Японии так не получается. Так зачем же делать ставку на технологию, которая гарантированно обрекает на зависимость от другой страны?
Токио: крупнейшая городская агломерация мира с населением более 40 миллионов человек. Изображение: unsplash.com
С топливом ситуация другая: нефть можно получить из самых разных стран мира, а цепочка поставок у Японии за многие десятилетия отработана до совершенства. Кроме того, на японских островах построена целая сеть мощных нефтеперерабатывающих предприятий и соответствующих портовых терминалов. На это потрачены огромные средства, на этих предприятиях трудятся десятки тысяч человек. Куда это всё девать и что с этим будет? Что интересно, японцы единственные в западном мире, кто задаётся такими прагматичными вопросами. За производством традиционных автомобилей стоят многочисленные предприятия, производящие всевозможные компоненты. Люди поколениями развивали литейное дело, кузнечное производство, создавали высокотехнологичные материалы. Поршни, цилиндры, сложнейшие трансмиссии, топливная и смазочная системы — в случае победы электромобилей это всё станет ненужным. Как говорится, электромобиль — батарея на колёсах. Конечно, это преувеличение, но доля правды в этом есть: электромобиль значительно проще традиционного автомобиля, использует гораздо меньше компонентов, а основная его стоимость приходится на аккумуляторную батарею, основной доход от которой скорее всего будут получать китайские конкуренты.
Электромобиль состоит из значительно меньшего количества компонентов, чем традиционный автомобиль. Tesla Model S, изображение: любезно предоставлено Tesla, Inc.
В общем, такая перспектива японцам категорически не понравилась. А вот в Германии дело обстоит с точностью до наоборот. В этой стране за последние 150 лет создана целая отрасль промышленности по разработке и производству автомобильных компонентов. Речь идёт о тысячах предприятий, и никому в общем-то нет дела, что с ними станет под натиском хлынувших в страну электрических автомобилей. В Германии, с одной стороны, построена гигафабрика американской Tesla, а с другой стороны ворвался поток качественных и недорогих китайских электромобилей. Собственное производство электрических авто выглядит на этом фоне очень скромно, к тому же крупнейший в мире производитель аккумуляторных батарей китайский гигант CATL развернул в Германии массовое производство. Так что знаменитый в прошлом немецкий автопром бодро пятится назад. Следует отметить, что Евросоюз принял решение к 2035 году в принципе запретить продажу новых автомобилей на традиционном топливе. Так что будущее многих традиционных немецких предприятий под большим вопросом.
Porsche Carrera: один из символов эпохи традиционных автомобилей. Этот маститый немецкий производитель тоже активно переходит на электромобили. Изображение: media.porsche.com
Японцев часто упрекают, что они пренебрегают столь популярной в наши дни «зелёной повесткой». Мол, электромобиль не выбрасывает углекислый газ и продукты сгорания в атмосферу. Японцы парируют упрёки тем, что наибольшее распространение у них получили именно гибридные автомобили, которые производят гораздо меньше выбросов по сравнению с классическими автомобилями. К тому же в Японии правят бал маленькие и относительно маломощные (по сравнению с США и Европой) автомобили. А поскольку 95% всех эксплуатируемых автомобилей на японских островах произведено японскими же компаниями, то экологическая обстановка в целом здесь гораздо лучше, чем во многих других регионах. Следующий аргумент: батареи. Через несколько лет миллионы, если не миллиарды аккумуляторов выработают ресурс и потребуют утилизации. Что это будет означать с экологической точки зрения, пока никто точно не знает. Как правило не принимается в расчёт, что добыча необходимых минеральных ресурсов, тех же лития и кобальта, сопровождается серьёзным воздействием на окружающую среду. И то, что такая добыча осуществляется прежде всего в странах Африки и Латинской Америки, не отменяет того факта, что в масштабах планеты экологический ущерб всё равно значителен.
Электрический автомобиль на водородных топливных элементах Toyota Mirai, изображение: newsroom.toyota.eu
Но японцы не были бы японцами, если бы удовольствовались ролью отстающих от мировых тенденций и постарались просто законсервировать прошлые достижения. Минуя эпоху «литиевых» электромобилей, японцы решили сразу ворваться в эпоху автомобилей водородных. На сегодняшний день Япония, наряду с Южной Кореей, — мировой лидер в производстве автомобилей на водородных топливных элементах. Что примечательно, японское правительство всячески поддерживает, в том числе финансово, отнюдь не производство электрических автомобилей, как это делает Китай и многие другие страны, а именно производство водородных автомобилей.
Электрический автомобиль на топливных элементах (FCEV, fuel cell electric vehicle). Работает на электродвигателе. Электричество образуется в стеке топливных элементов из химической реакция кислорода воздуха и водорода. Воздух поступает из воздухозаборника, а газообразный водород из топливного бака. В стеке топливных элементов они встречаются и происходит химическая реакция. Примечательно, что вследствие этого процесса в атмосферу выбрасывается только водяной пар. Пример: Toyota Mirai.
Заправка водородом практически идентична привычной заправке бензином: заправочный пистолет вставляется в топливный бак, и через несколько минут автомобиль заправлен. Разве что бензин — это жидкость, а водород находится в газообразном состоянии. По контрасту, нормальная зарядка батареи электромобиля занимает в среднем часов десять, экспресс-зарядка на специализированной станции — порядка получаса.
Заправка водородом атомобиля Toyota Mirai, изображение: newsroom.toyota.eu
Работа автомобилей на водородных элементах напоминает работу столь любимых японцами гибридных автомобилей. Только вместо бензина бак заправлен водородом и отсутствует ДВС. Например, при движении по городу электродвигатель автомобиля работает от аккумуляторной батареи, а при выезде на трассу переключится на работу от водородных элементов. В общем, принцип оптимального совместного использования двух разных источников энергии сближает гибридный автомобиль и автомобиль водородный. Неудивительно, что компания Toyota широко использует технологии гибридных электромобилей в производстве авто на водородных элементах. Именно Toyota, наряду с японской Honda и южнокорейской Hyundai, является передовиком в производстве водородных автомобилей. На данный момент такие автомобили ещё мало распространены по сравнению с традиционными и электрическими. Но процесс идёт. К примеру, счёт эксплуатируемых водородных Toyota Mirai уже идёт на десятки тысяч. Они популярны прежде всего в США и самой Японии.
Модуль топливной системы на водородных элементах производства Toyota, изображение: newsroom.toyota.eu
В общем, Япония продолжает оставаться Японией в гонке за звание одной из самых высокотехнологичных стран планеты. В этой гонке у неё были взлёты и падения. В прошлом веке эта страна десятилетиями доминировала в мире в области электроники и микроэлектроники, пока не была подвинута новыми американскими фаворитами: Тайванем и Южной Кореей. Сейчас японцы перегруппировались и снова штурмуют «микроэлектронный олимп», строя новейшие предприятия в этой отрасли на своих островах. Так же дела обстоят и с автомобилями: казалось бы, китайцев уже не догнать, но Япония ищет и находит новые возможности. Эта страна по-прежнему не перестаёт удивлять.
