Ученые пришли к логичному выводу, что реалистичным промежуточным этапом может стать гибридный автомобиль. И их количество неуклонно растет: по данным на июль 2025 года в России насчитывалось около 72 тысяч гибридов и 65 тысяч электромобилей.
Но традиционные гибриды остаются дорогими и сложными в производстве, требуя редукторов, коробок передач и мощной электроники. Приходится также учитывать и растущие транспортные налоги и сборы, начисляемые по суммарной мощности ДВС и электродвигателя.
Наиболее рациональной альтернативой исследователи считают последовательный гибрид, в котором ДВС не связан с колесами напрямую, а используется лишь как генератор для подзарядки аккумулятора. Движение осуществляется исключительно за счет электромотора. Такая конфигурация проще, легче и экономичнее: двигатель работает в оптимальном режиме, автомобиль получает большой запас хода, а сама конструкция обходится без сцепления и коробки передач.
Чтобы понять, какие параметры важны для потенциальных покупателей, команда опросила 1168 человек из разных регионов России. 52% респондентов выбрали классический гибрид, 41% – последовательный, и только 7% – полностью электрический вариант. Наиболее востребованным оказался автомобиль мощностью 200-250 лошадиных сил с передним приводом, разгоном до 100 км/ч за восемь секунд, запасом хода 800-1000 км и возможностью подзарядки от обычной розетки.
На следующем этапе исследователи провели компьютерное моделирование в инженерной среде Siemens Amesim, где можно рассчитать взаимодействие всех узлов автомобиля – двигателя, генератора, батареи, электропривода, топливной системы и аэродинамики. В расчетах использовались отечественные компоненты: двигатель ВАЗ-21129 (1,6 л, 4 цилиндра), электропривод ТВЭЛ (комплект "три в одном" – мотор, инвертор и редуктор мощностью 150 кВт) и аккумуляторы Renera (NMC-811) емкостью от 20 до 60 кВт·ч. В качестве основы выбран типичный автомобиль класса C массой около 2,1 тонн и аэродинамическим коэффициентом 0,22.
Всего исследователи протестировали 11 комбинаций батареи и топливного бака, чтобы найти оптимальное соотношение между запасом хода, динамикой, массой и уровнем выбросов CO₂. Лучшие результаты показала конфигурация с батареей емкостью 40 кВт·ч и топливным баком на 20 литров. Такой гибрид способен проехать без дозаправки и подзарядки около 667 километров, разгоняться до 100 км/ч за 9,4 секунды, а его выбросы углекислого газа составляют 70 г/км.
Такой последовательный гибрид соответствует строгим экологическим нормативам и может быть собран почти полностью из отечественных компонентов. При этом его конструкция допускает дальнейшую модернизацию – например, установку газового двигателя или переход на экономичный цикл Аткинсон.
По материалам globalenergyprize.org
