Автокомпании ищут способы производства дешевых гибридов

Придерживаясь строгих требований относительно сокращения потребления топлива, автопроизводители все больше склоняются к гибридам. Например, недавно компания Toyota заявила, что к 2015 году планирует разработать 21 модель гибридных авто, тогда как сейчас их только 12.

Энтузиазм автомобильных компаний в отношении гибридов растет, так как расходы на их производство резко сократились. Несколько лет назад гибрид Toyota Prius стоил покупателю примерно на 6 тысяч долларов больше, чем аналоговый традиционный автомобиль. И даже при этой стоимости компания теряла деньги на каждой продаже. Сейчас же разница составляет 2500 долларов, и автомобиль выгодный, отмечает Майк Омотосо, аналитик компании LMC Automotive. Падение стоимости стало возможным благодаря целому ряду пошаговых технологических усовершенствований, а также экономии за счет роста производства. И улучшения продолжают появляться – оптимизированные аккумуляторы, электродвигатели, силовая электроника и трансмиссия, в результате чего цены могут снизиться еще на 50 процентов.

Например, компания Toyota перешла от 500-вольтовой электрической системы к 650-вольтовой, и это решение принесло множество преимуществ, рассказывает Джастин Вард, руководитель проекта по производству улучшенных силовых агрегатов в Техническом центре Toyota. Компании удалось уменьшить стоимость и массу электропроводки из медных проводов, использовать дешевые транзисторы большой мощности в электронике, которая управляет гибридной системой, а также изготовить недорогие и небольшие электрические двигатели.

Хотя остальные автопроизводители перешли на литий-ионные аккумуляторы, Toyota продолжила использовать никель-металл-гидридные. Однако компания внесла ряд технических улучшений в эти аккумуляторы, таких как установка плоских элементов вместо цилиндрических с целью экономии места, а также изменение корпуса для улучшения охлаждения аккумулятора. По словам Варда, простые изменения, как перемещение разъемов с одной стороны печатной платы на другую, могут иметь значительные последствия в плане производства. В результате на этапе сборки может появиться возможность заменить рабочего-человека роботизированным механизмом.

Все производители гибридов столкнулись с проблемой растущей стоимости редкоземельных элементов, которые используются в компактных и высокоэффективных электромоторах, заставляющих гибридные автомобили двигаться в сочетании с двигателями внутреннего сгорания. Потому Toyota и другие крупные автопроизводители меняют конструкцию электродвигателей с целью либо полностью избежать редкоземельных элементов, либо снизить их использование до минимума.

Например, компания Ford разработала моторы, требующие наполовину меньше диспрозия – самого дорогого редкоземельного материала, частично используемого для обеспечения жаростойкости магнитов. Кроме того, компания создала улучшенную систему охлаждения двигателя, которая уменьшила потребности в диспрозии. В то же время ее поставщик компания Hitachi разработала улучшенный способ диффузии материала через магнит, что снова-таки уменьшило необходимость использования этого вещества. Эти и другие улучшения позволили компании Ford снизить стоимость гибридов примерно на 30 процентов.

Тогда как Toyota увеличивает число гибридных моделей, компания GM снижает количество своих обычных гибридов в пользу более дешевых (и менее экономных) автомобилей eAssist – гибридов, в которых используются электродвигатели в паре с небольшой батареей, что позволяет мотору отключаться каждый раз, когда автомобиль останавливается.