Альтернативное топливо

Электричество - только одна из возможных альтернатив углеводородному топливу. Ученые всего мира ищут и другие способы избавления человечества от нефтяной зависимости. Один из них - переход на использование водорода. Конверсия современного ДВС в водородный двигатель не требует особых затрат, поэтому данное направление особенно популярно среди автопроизводителей. В отличие от бензиновых и дизельных моторов водородные двигатели не загрязняют окружающую среду: их выхлоп состоит из водяного пара с небольшой примесью оксидов азота. Одна из причин популярности концепции водородного двигателя заключается в том, что водород входит в состав воды и множества органических соединений, поэтому его запасы практически неисчерпаемы. Кроме того, энергоемкость водорода выше, чем у других видов горючего, а отработанный водяной пар можно снова превратить в топливо. Наиболее активные разработки в сфере водородных двигателей ведут компании BMW и Mazda. Начиная с февраля 2007 года Mazda предлагает в аренду

модификацию RX-8 Hydrogen RE с водородным двигателем. Специалисты BMW проводят испытания Hydrogen 7 - первого в мире автомобиля, изначально спроектированного под водородное топливо. Mazda использует роторную схему двигателя - благодаря тому, что впрыск и сгорание топлива происходят в разных местах, такая схема обеспечивает более надежную работу. Но и это еще не все. Другое Перспективное применение водорода в качестве источника питания - это топливные элементы, которые выделяют электроэнергию благодаря химической реакции между водородом и кислородом.Поскольку запасы этих элементов неисчерпаемы, а продуктом их реакций является обычная вода, исследования в области топливных элементов ведутся по всему миру. Существует мнение, что машины на такихэлементах вытеснят гибридные, и электрические, и водородные автомобили. Тем не менее, главный вопрос, на который у специалистов пока нет ответа, - как производить водород в требуемых количествах и где его хранить?

Mazda RX-3 Hydrogen RE Роторный двигатель этой машины может работать как на бензине, так и на водороде. Машины с такими двигателями уже проходят испытания в ряде компаний и государственных организаций Японии.

Наиболее реалистичным сейчас выглядит выделение водорода из природных газов и его хранение в сжатом виде. Все альтернативные технологии пока недостаточно проработаны. В связи с этим многие полагают, что широкое распространение водородных источников энергии начнется не раньше 2050 года.

Однако автопроизводители делают все возможное, чтобы приблизить этот момент,многие из них уже анонсировали концепт-кары, работающие на водородных топливных элементах. В частности, работы над моделью FCX Clarity, впервые анонсированной компанией Honda в 2007 году, близки к завершению - экспериментальные образцы уже предоставляются в аренду в Америке и Японии. Кроме того, рассматривается возможности применения топливных элементов в электромобилях и гибридных системах. Если эти идеи удастся воплотить в жизнь, полноценный автомобиль с таким источником энергии появится очень скоро.

Идея использования экологически чистого и восполняемого водорода в качестве автомобильного топлива становится все ближе к воплощению. BMW Hydrogen 7, Mazda RX-8 с водородным двигателем и машины на топливных элементах - подобные Honda FCX Clarity - заслуживают самого пристального внимания.

Гибриды: качественный скачок

В 1997 году Toyota Prius стала первым серийным гибридным автомобилем. Спустя десятилетие гибриды окончательно заняли свою рыночную нишу. Сейчас на рынке гибридных моделей лидируют Toyota Prius и Honda Insight, но в феврале 2010-го Honda выпустила новый гибридный спорткар CR-Z, сочетающий эколотичность и отличные скоростные качества. Тем временем Prius также претерпел ряд усовершенствований - его новые модификации стало можно заряжать от бытовой электрической розетки. Остальные автогиганты также не стоят в стороне: Mercedes и BMW уже добавили гибридные модели в свои флагманские линейки S-Class и 7 Series. Их силовые установки интересны тем, что электромотор в них может использоваться не только для экономии топлива, но и для повышения мощности ДВС - в одном из режимов работы он приводит в движение нагнетатель. Скоро на рынке появится гибридный вариант Audi А8 - высокоэкологичный автомобиль представительского класса с четырехцилиндровым двухлитровым турбодвигателем.

Американские гибриды представлены моделью GM Volt. Хотя изначально он создавалась как электромобиль, для увеличения запаса хода конструкция была дополнена обычным бензиновым мотором. На одной зарядке аккумулятора Volt может проехать до 64 км, после чего он переходит в. гибридный режим, подзаряжаясь от генератора, который приводится в действие бензиновым двигателем. Волна популярности гибридов затронула даже рынок спорткаров - на Женевской автосалоне в 2010 года компания Porsche анонсировала сразу три гибридных новинки: Cayenne, 911 GT3 Hybrid и 918 Spider. Последняя модель представляет собой спорткар класса люкс, выходящий за рамки традиционных представлений о гибридных машинах. На той же выставке Ferrari представила модель 599 Hybrid, доказав, что гибриды уже прокладывают себе дорогу в мир автоспорта.

	Модификация Piius Plug-in Hybrid предусматривает возможность подзарядки аккумулятором бытовой электрической розетки (слева). Е300 BlueTec Hybrid, дизельный гибрид производства Mercedes, поступит в продажу в 2011 году (справа).
	Модель CR-Z (слева) выделяется среди гибридных автомобилей отличной динамикой, высокой управляемостью и стильным дизайном! Двухместный гибрид VWL1 (справа), оснащенный двухцилиндровым дизельным двигатели объемом 800 смЗ, обеспечивает сверхнизкий расход топлива.

 

 

 

Добраться из одного места в другое никогда не было так легко и в то же время так сложно. Да, сегодня люди и товары могут перемещаться дальше, быстрее и зачастую дешевле, чем когда-либо раньше. Однако наши быстрые легковые автомобили, грузовики и автобусы застревают в дорожных пробках. Корабли ожидают причаливания, а самолеты — посадки и прохождения таможенного контроля. И это еще не все. Развитие области перевозок всегда сопряжено с возникновением самых значительных мировых проблем — от загрязнения окружающей среды и глобального потепления до вирусов и рисков, связанных с недостаточным уровнем безопасности. Для решения проблемы требуется не просто более совершенный способ перевозок, а наиболее разумный способ. Недавно по инициативе компании IBM ведущие мировые специалисты собрались вместе на ежегодной конференции Global Innovations Outlookдля обсуждения инновационных решений. Мы предоставляем возможность взглянуть на мир глазами этих прорицателей — мир, в котором будут не только интеллектуальные автомобили, но и интеллектуальные дороги; мир с более разумными системами перевозки грузов; мир с более разумными системами общественного транспорта — более безопасными и энергетически эффективными, чем когда-либо ранее.   Загрузить этот выпуск в формате PDF: файл PDF не переведен - доступна только версия на английском языке

 

Интеллектуальные автомобили Растущий спрос на личные автомобили, особенно заметный в развивающихся странах, вызывает беспокойство. Например, число автомобилей в Китае составляет в настоящий момент 20 миллионов. Тем не менее Китай уже сейчас занимает второе место в списке стран с наибольшим выбросом углекислого газа в атмосферу, лишь немного уступая США. Представьте себе, что будет в 2020 году, когда в Китае будет, как ожидается, 140 миллионов автомобилей! В настоящий момент возможны три решения. Переход на экологически чистые технологии Правительства могут предлагать особые программы поощрения для компаний, которые разрабатывают и производят недорогие автомобили, работающие на альтернативных источниках энергии. Это будет полезно одновременно и для экономики, и для окружающей среды, особенно развивающихся стран. Кроме удовлетворения огромного спроса на внутреннем рынке, такие страны, как Китай и Индия, могут стать мировыми лидерами на прибыльном, но пока неосвоенном рынке экологически чистых автомобилей. Совместное использование автомобилей Эта тенденция уже завоевывает популярность среди городских жителей во многих странах. Подобно прокату видеофильма или совместному использованию гимнастического зала, люди пользуются услугами организаций, позволяющих брать автомобили напрокат в различных местах по всему городу. Участники этих организаций получают возможность пользоваться автомобилем по мере необходимости; в то же время уменьшение количества автомобилей на дорогах полезно во всех отношениях. Узнайте об этом больше. Развитие интеллектуальных систем Современные автомобили становятся компьютерами в той же мере, что и вычислительные машины. Датчики вскоре смогут отслеживать характеристики автомобиля и извещать водителя (или ремонтную мастерскую) о необходимости обслуживания. Интеллектуальные двигатели смогут переключаться между различными источниками топлива в зависимости от условий движения. А программное обеспечение с возможностью самовосстановления сможет находить и устранять сбои до того, как они произойдут, позволяя таким образом избежать совершенно нового вида автомобильных "аварий". Могут возникнуть совершенно новые отрасли промышленности для обслуживания и защиты интеллектуальных автомобилей нового поколения.

 

Интеллектуальные дороги Если вы когда-либо ездили по большому городу в час пик, вам прекрасно известны проблемы дорожных пробок. Они являются причиной задержек, нарушения планов и связанных с этим убытков, а также основным источником загрязнения воздуха. Если городам не удастся решить проблемы с пробками, может начаться массовый отток жителей и организаций в близлежащие области. Это может нарушить налоговую базу города и усложнить предоставление высококачественных услуг, в том числе таких важных, как пассажирские перевозки. В итоге из города уедет еще больше людей - естественно, с ними "уедут" и налоги. Это станет причиной возникновения порочного цикла, который может привести к упадку городов. Краткосрочные решения для устранения пробок на дорогах обычно лишь смещают проблему — с магистралей на городские улицы и из городских центров на окраины. Решение не обязательно должно быть связано со строительством новых дорог; оно заключается в использовании дорог более разумными способами. Ниже приведены два примера. Платные дороги В некоторых городах, например в Лондоне и Стокгольме, реализуются пилотные проекты систем взимания дорожных сборов, в которых размер платы повышается в часы пик. В городе Торонто в Канаде создана первая в мире полностью электронная автомагистраль с открытым доступом, предоставляющая водителям более дорогую, но менее склонную к образованию пробок альтернативу бесплатным дорогам. Хотя использование подобных сборов ограничивает дорожное движение, эта система небезупречна. Некоторые критики утверждают, что сборы приводят к созданию двухуровневой системы, от которой страдают работники, не имеющие возможности изменить маршрут или оплачивать дополнительные сборы. Информация о дорожном движении в режиме реального времени Возможности микротехнологии позволяют разместить датчики практически в любом месте. Например, встроенные микросхемы в шинах могут передавать информацию датчикам, установленным на дорогах, что поможет отслеживать транспортные потоки и управлять ими. Люди могли бы получать информацию о дорожном движении в режиме реального времени и изменять маршруты, чтобы избежать пробок. Некоторые эксперты полагают, что в будущем нас ждут автоматизированные магистрали, где автомобили будут подключены к системе для автоматического изменения их направления и оптимизации транспортных потоков. Интеллектуальные дороги могут помочь уменьшить пробки, но мы пока не знаем обо всех маршрутах, по которым люди, автомобили, грузы и товары действительно перемещаются в пределах городской территории. Получение этих данных – это первоочередная задача. Затем понадобятся инновационные способы применения этих данных, если мы хотим разрешить существующие трудности в области дорожного движения.

 

Интеллектуальный общественный транспорт Представьте себе транспортную систему, которая позволила бы с помощью мобильного телефона узнать о количестве свободных мест в ближайшем пригородном электропоезде или поезде метро. Или представьте, что можно было бы получать информацию с мобильных устройств пассажиров и в режиме реального времени направлять автобусы туда, где они требуются. Это может произойти скорее, чем кажется. Интеграция услуг и информации необходима для развития общественного транспорта в будущем. Например, чтобы обеспечить соответствие спроса и предложения, системы общественного транспорта смогут использовать информацию о местонахождении пассажиров и направить транспорт туда, где он требуется. Многие планировщики маршрутов также мечтают об интеграции за пределами одной системы, что позволило бы объединить тарифы и услуги различных видов транспорта в разных городах и даже в разных странах. Одна карта для всех видов транспорта: объединенный общественный транспорт В некоторых городах, например в Шанхае, Сингапуре и Гонконге, люди могут использовать одну и ту же смарт-карту для поездок в автобусе, поезде и на пароме. Некоторые карты действительны для поездок в такси и оплаты на автостоянках. Однако в США и Европе соображения конфиденциальности личной информации стали существенным препятствием на пути использования электронных проездных билетов. Многие чувствовали бы себя не уютно, зная, что государство может отслеживать маршруты их перемещения. В первую очередь пассажиры должны доверять транспортной системе, зная, что их информация надежно защищена. Они также должны знать, что именно получат взамен, например простоту и удобство использования. Постоянная информированность: информация о транспорте, доступная в режиме реального времени В настоящий момент существует технология для отправки путешественникам оповещений и обновленных сведений в различных форматах, в том числе в виде текста, звукозаписи, изображений и вибрации телефона. Пользователи, в том числе инвалиды, могут автоматически получать эту информацию в выбранном ими формате. Узнайте об этом больше. Однажды пользователи общественного транспорта смогут с карманных компьютеров передавать транспортным системам информацию о том, куда они хотели бы попасть, и о предпочтительном виде транспорта. Объединенная система отправит в ответ сообщение, содержащее информацию о самом быстром или самом недорогом маршруте.

 

Интеллектуальная перевозка грузов Порты как пункты концентрации недовольства Если какой-то отрасли и нужна полная реорганизация, то это отрасль морских перевозок. Ежедневно более 15 миллионов контейнеров перемещаются по морю и по земле или же ожидают доставки. Тем не менее, в этой отрасли по-прежнему широко используются неавтоматизированные процессы и записи на бумаге. Например, за один рейс среднестатистического контейнеровоза создается до 40 000 бумажных документов! Дополнительную сложность создают отличия портов друг от друга. Различаются и таможенные требования, а в результате последствий глобального терроризма на границах, которые были открыты для торговли, теперь создается все больше преград. Узкое место или точка входа? Есть ли решение? Хорошим началом, по мнению экспертов, были бы инвестиции в технологии "перевода", способные помочь различным участникам и процессам беспрепятственно общаться друг с другом и обмениваться информацией. Это стало бы основанием для создания однородной и непрерывной цепочки поставок. Порт Сингапура является примером того, как хорошо может работать интегрированный порт. Хотя Сингапур редко является конечным пунктом назначения, значительная часть всех контейнеров в мире проходит через этот порт. Следует также обратить внимание на порт Лос-Анджелеса. Разгрузка судна в Лос-Анджелесе занимает около семи дней, а в очереди на причаливание ежедневно стоит в среднем 30 судов. Неудивительно, что многие компании выбирают пунктом назначения город Хьюстон в штате Техас, несмотря на большее расстояние. Они тратят меньше времени на ожидание и могут быстрее поставить свои товары на рынок. Улучшенное управление транспортными потоками позволило бы судам быстрее и эффективнее входить в порты и выходить из них. Города и правительства, которые усовершенствуют системы и процессы бумажного документооборота в своих портах, смогут получить значительное конкурентное и экономическое преимущество.

 

[1] Без учета импорта подержанных автомобилей

[2] без учета производства на неспециализированных мощностях.

[3] Автомобильный кластер — это группа географически локализованных взаимосвязанных производственных компаний; поставщиков оборудования, комплектующих, специализированных услуг; объектов инфраструктуры: научно-исследовательских институтов, вузов, технопарков, бизнес-инкубаторов и других организаций, дополняющих друг друга и усиливающих конкурентные преимущества отдельных компаний и кластера в целом. Отличительным признаком эффективно действующих кластеров является выход инновационной продукции.

 

[4] EASN - European Automotive Strategy Network.