Otwierają się nowe możliwości dla przemysłu samochodowego, a z drugiej strony pojawiają się nowe ograniczenia: coraz ostrzejsze normy środowiskowe, niepewne perspektywy rynku paliw kopalnych, a także przeciążenie ruchu i środowiska w dużych miastach. Jak przemysł samochodowy sobie z tym poradzi – to się dopiero okaże, ale na pewno czekają go ciekawe, ale i trudne czasy. Dlaczego trudne?

Co nam zagraża? Korki i smog
W Londynie średnia prędkość poruszania się samochodem wynosi 19 km/h. To prędkość porównywalna z prędkością sprawnego rowerzysty. Paryż z kolei boryka się ze smogiem. Zanieczyszczenie jest tam większe o 80% w porównaniu z innymi europejskimi miastami, a w marcu tego roku zanieczyszczenie powietrza było tak duże, że wprowadzono wyjątkowe ograniczenia w ruchu pojazdów. Do ruchu w dni nieparzyste poza komunikacją miejską były dopuszczone tylko pojazdy o nieparzystych tablicach rejestracyjnych i analogicznie w dni parzyste. Ograniczono prędkość o 20 kmh. Transport publiczny był darmowy w te dni. Mer Paryża chce zamknąć centrum miasta dla samochodów z silnikiem Diesla (emitują najwięcej zanieczyszczeń powodujących powstanie smogu) do 2020. Problem złego stanu powietrza dotyczy także polskich miast. Roczne normy zanieczyszczeń (35 dni o średnim dobowym zanieczyszczeniu większym od dopuszczonej wartości) Warszawa przekroczyła już 10 marca.
Nie tylko Europa, gdzie na 1000 mieszkańców przypada 500 samochodów, boryka się z korkami i smogiem. W Mumbaju samochody poruszają się rekordowo wolno – średnio tylko 5 km/h. W Pekinie smog staje się coraz bardziej dokuczliwy, tak że Chiny inwestują w zielone technologie, planują też zwiększyć nakłady na transport publiczny, a do 2030 w całych Chinach ma powstać 170 systemów lokalnego transportu. Ponadto nawet Chiny planują wprowadzić ostrzejsze normy emisji spalin i dwutlenku węgla. I to wszystko w kraju, gdzie motoryzacja dopiero się rozwija – wszak w Chinach na 1000 mieszkańców zaledwie co 50 ma samochód.

Dwie firmy, dwa podejścia
Większa efektywność transportu nie rozwiąże jednak problemu zanieczyszczenia środowiska, co do którego rośnie konsensus. Prawne regulacje i transport miejski wpłyną bardziej na kształt samochodów niż systemy automatyzacji, które przecież można zamontować w każdym pojeździe: elektrycznym lub spalinowym. Upowszechnienie podejścia proekologicznego może zachwiać przemysłem samochodowym. Jak firmy na to zareagują – przyjrzyjmy się temu na podstawie dwóch skrajnych przykładów: firmy Bosch, czyli dużej korporacji dostarczającej rozwiązania dla motoryzacji oraz raczkującego przedsiębiorstwa Riversimple, które w przyszłym roku planuje wypuścić do testów samochód wodorowo-elektryczny.
Obie firmy do zmian podchodzą systemowo, tzn. są przekonane, że przemysł samochodowy jest częścią większego systemu i tylko potraktowanie go całościowo pozwoli na pełny sukces. Nieco inaczej jednak interpretują to założenie: Bosch koncentruje się na tym, by przygotować się dobrze na nadchodzące zmiany, Riversimple proponuje nowy produkt i odmienne podejście do prowadzenia biznesu, oparte na modelu rozproszonym.

Automatyzacja zyskuje na znaczeniu
Przemianę podejścia w firmie Bosch dobrze obrazuje zmiana nazwy ich sektora z Technika Motoryzacyjna na Mobility Solutions. Podkreśla to fakt, że samochód staje się częścią złożonych systemów transportu, czyli środkiem komunikacji porównywalnym z pociągiem czy rowerem miejskim. Systemy carpoolingu – takie jak Mobility w Szwajcarii i Niemczech – zyskują na popularności. Polegają na dostępie do samochodów podobnym do tego, który znamy w polskich miastach na przykładzie rowerów miejskich. W ramach abonamentu uzyskujemy dostęp do samochodów, których stacje są położone np. w pobliżu dworców, a rozliczenie odbywa się na podstawie liczby godzin i przejechanych kilometrów. Bosch poszedł o krok dalej: w Stuttgarcie powstała karta Stuttgart Services dająca dostęp do większej liczby usług miejskich: wypożyczalni samochodów, rowerów, a także do wstępu na pływalnie czy bibliotek.
Bosch stawia także na automatyzację, słusznie przewidując, że czujniki – zwłaszcza podłączone do sieci – będą zyskiwać na znaczeniu. Samochody już są wyposażane w czujniki ułatwiające parkowanie: nowe auta potrafią same znaleźć miejsce i zaparkować. Rozwój małych radarów, kamer wideo, czujników rejestracji profilu jazdy zapewni wsparcie dla kierowców na różnych poziomach: od pomocy w znalezieniu miejsca do parkowania po zaproponowanie innego stylu jazdy w celu bardziej ekonomicznej jazdy.

W stronę napędu elektrycznego
Przyszłością samochodów są także silniki elektryczne. Bosch, choć nie proponuje tak radykalnych rozwiązań jak Riversimple, dostrzega zalety pojazdów elektrycznych. Podkreśla, że są przyjaźniejsze dla środowiska i atrakcyjniejsze dla kierowców, bo zapewniają większy moment obrotowy podczas przyspieszania, dając większą przyjemność z jazdy. Okazuje się, że w interesie zarówno kierowców, jak i środowiska jest wprowadzenie silników elektrycznych, w początkowej fazie zapewne hybryd pozwalających na zaoszczędzenie paliwa, zwiększenie przyjemności z jazdy i korzyści dla środowiska.

Stopniowa integracja napędów elektrycznych ze spalinowymi ma przynieść 20-proc. oszczędność zużycia paliwa w samochodach benzynowych i 10-proc. w silnikach Diesla. Natomiast coraz większa liczba stacji ładowania samochodów elektrycznych ma wyeliminować problem zasięgu tych aut i otworzyć drogę dla samochodów tylko elektrycznych.

Ekologia i ekonomia
Riversimple – firma założona w 2007 r. – właśnie skonstruowała elektryczny samochód zasilany ogniwami wodorowymi. Motywacją do pracy nad ekologicznym i ekonomicznym samochodem była troska o środowisko. Widząc, ogromne ilości spalanego paliwa i ich negatywny wpływ na środowisko, postanowiono zbudować sportowy samochód na wodór. Stawiane przez firmę cele są jasne i ambitne: tania mobilność bez negatywnego wpływu na planetę. Radykalne podejście pozwoliło skonstruować zupełnie nowy samochód i opracować wyjątkowy model biznesowy uwzględniający potrzeby różnych grup biorących udział w projekcie.
Samochód będzie napędzany ogniwami wodorowymi połączonymi z superkondensatorami. Designem zajął się Chris Reitz (projektant m.in. Fiata 500). Jako materiałów konstrukcyjnych użyto lekkich, ale wytrzymałych kompozytów. Masa pojazdu wynosi około połowę masy zwykłego samochodu. Podczas długich podróży emituje łyżeczkę wody. Twórcy chcą oferować mobilność jako usługę, czyli dostarczać samochód wraz z paliwem, ubezpieczeniem za opłatą abonamentową bez dodatkowych kosztów, porównywalną z kosztem eksploatacji zwykłego samochodu. W ten sposób przekonują, że interesy wszystkich będą zbieżne: producentowi będzie zależało na trwałości i jakości wyroby, by wóz mógł posłużyć jak najdłużej, a to z kolei wiąże się z pożytkiem dla środowiska oraz użytkownika końcowego. Samochód ma dwa miejsca i jest przeznaczony na lokalny rynek (Wielka Brytania), dostosowany do codziennych potrzeb, nadający się do dojeżdżania do pracy. Zbudowany prototyp ma zasięg ok. 500 km, a od 0 do 50 km przyspiesza w 5.5 s, w trasie ma osiągać prędkość 90 km/h, co jest wystarczające do zaspokojenia codziennych potrzeb. Tankowanie będzie trwało około trzech minut. W tym roku ma powstać jeszcze 60 takich samochodów do testów.

Inny niż wszystkie
Dlaczego nowy produkt może mieć szansę na rynku? Bo jest inny niż zwykłe samochody. Nie jest samochodem, do którego wsadzono nowy silnik i baterię na prąd. Jego budowa wynika z cech jego napędu, dlatego to pojazd, do którego twórcy podeszli w sposób systemowy. Ma cztery silniki elektryczne, po jednym w każdym kole. Podczas hamowania odzyskuje energię, a nie wytraca poprzez tarcie. Hamowanie ładuje superkonsatory, zdolne do szybkiego ładowania i rozładowania, które przechowują energię potrzebną do przyspieszania. Wodorowe ogniwa paliwowe (choć może to być też inne źródło energii) zapewniają energię podczas jazdy w trasie. Oddzielenie funkcji przyspieszania od jazdy w trasie dało tu dobre rezultaty, bo w trasie potrzebujemy tylko ok. 20% mocy niezbędnej do przyspieszania. W zwykłych samochodach ten sam silnik obsługuje te dwie funkcje, dlatego jest taki ciężki i musi dysponować większą mocą. Tutaj wagę podzespołów udało się znacznie zmniejszyć, co z kolei pozwoliło na zredukowanie masy podwozia. Lekkie podwozie pozwala na zastosowanie mniejszego silnika. Opony są węższe, a systemy wspomagające hamowanie i sterowanie stają się zbędne. Wykorzystane kompozyty potęgują ten efekt i dają wyjątkową efektywność konstrukcji.

Motoryzacja ma przed sobą wiele perspektyw. Jak będą wyglądać samochody przyszłości i fabryki, które je produkują – trudno dociec. Jedno staje się coraz bardziej jasne: w dobie globalizacji samochód przestanie być prywatnym środkiem transportu. Będzie raczej częścią większych, różnorodnych systemów komunikacji.

Przemysław Juda
Absolwent fizyki technicznej Politechniki Wrocławskiej, entuzjasta nowych technologii i zastosowań nauki w przemyśle

Fot. Bosch
Zautomatyzowane parkowanie. Wystarczy odpowiednia aplikacja w smartfonie.