Арье Хааген-Смит был заядлым садоводом. Как профессор Калифорнийского технологического института в Пасадене Хааген-Смит изучал растения, в частности химию их ароматов и вкусов. Этот уроженец Дании получил всемирное признание за исследование, посвященное фитогормонам и вкусовым компонентам вина, лука и чеснока. Он также выделил активное вещество из марихуаны¹.

В 1948 г. Хааген-Смит исследовал нечто, что весьма интересовало его, – химическую основу вкуса ананаса. Однажды он вышел из своей лаборатории, чтобы подышать. Но свежего воздуха не было. Вместо него он погрузился в то, что позднее охарактеризовал как «вонючее облако, которое распространялось по округе каждый день». Это был смог, который часто накрывал южную часть Калифорнии и стал неотъемлемой частью жизни в Лос-Анджелесе.

Среди ученых и специалистов развернулись жаркие дебаты о причинах появления смога. Промышленные выбросы или же 1,5 млн мусоросжигательных установок, в которых жители утилизируют отходы? Либо что-то другое, скажем, быстро увеличивающееся количество автомобилей? Хааген-Смит решил, что его знаний в сфере микрохимии «достаточно для определения того, что на самом деле представляет собой смог». Он отложил в сторону ананасы и занялся смогом.

Хааген-Смит оказался прав: это было несложно. «Мы сорвали джекпот первой же монеткой», – позднее сказал он². Он установил, что смог – это выбросы из выхлопных труб автомобилей, продукты неполного сгорания бензина, а также газы из резервуаров для хранения топлива и бензобаков. За это открытие, а также потому, что он впоследствии сосредоточился на загрязнении воздуха, Хаагена-Смита прозвали «отцом смога». Сам он от этого прозвища был не в восторге. Если он отец, то кто, спрашивается, тогда мать?

Хааген-Смит выявил причину смога, но ее устранение оказалось сложным и небесспорным процессом, который растянулся на много лет. Некоторых потрясло то, что автомобиль, неотъемлемый атрибут образа жизни жителей южной части Калифорнии, оказался бичом этого образа жизни. Один калифорниец написал в газету Los Angeles Times: «Мы создали одну из лучших сетей автострад в стране и вдруг обнаружили, что одновременно создали монстра»³.

Открытие Хаагена-Смита, сделанное в 1948 г., в конечном итоге привело к самому важному, по мнению некоторых, событию в сфере автомобильного транспорта со времен появления модели Ford T – к возвращению того, что исчезло с автодорог в начале XX в.: электрического автомобиля.

Нефть удерживала свои, казалось бы, непоколебимые позиции королевы транспортной сферы почти столетие. Но в начале XXI в. люди стали задаваться вопросом, сколько еще нефть будет сохранять за собой корону. Вместе с тем еще в 2007 г. в дискуссиях о будущем автомобильного транспорта электромобиль был лишь второстепенной темой. Основное внимание уделялось биотопливу.

Однако всего через несколько лет электромобиль вышел на первый план. Он, утверждали его сторонники, вполне мог подорвать господство нефти в транспортной сфере и позволить водителям дистанцироваться от нестабильности в странах – экспортерах нефти и связанных с ней высоких цен на автозаправочных станциях. Он мог помочь снизить загрязнение окружающей среды и сократить выбросы углекислого газа, которые ускоряют изменение климата. И он мог стать ответом на вопрос о том, как мир перенесет увеличение количества автомобилей с одного миллиарда до двух. Электромобилю нужно электричество, которое может вырабатываться с использованием самых разных источников энергии, не обязательно нефти. Электромобиль олицетворяет альтернативный путь к будущему глобальной энергетической системы.

«Электрическое» видение довольно быстро стало столь убедительным, что сегодня ожидания, связанные с электромобилями, существенно превосходят фактическое воздействие, которое они могут оказать в ближайшее десятилетие или два. Однако даже небольшое их присутствие изменяет отношение как к нефти, так и к автомобилям. В последующие десятилетия это влияние может быть значительно масштабнее. Вместе с тем возникают два вопроса: могут ли они обеспечить обещанные технические характеристики при приемлемой стоимости? И станут ли они для потребителей основным продуктом, а не нишевым?

Пока же очень большие ставки делаются на возобновившееся соперничество – между аккумулятором и двигателем внутреннего сгорания, между электричеством и нефтью, – судьба которого, казалось, была решена столетие назад. Его исход имеет огромное значение как с точки зрения экономики, так и с точки зрения геополитики.

Также растет уверенность в том, что электромобили станут большой «новой индустрией», воплощением экологически чистых технологий и способом обретения лидерства в мировой автомобильной индустрии. Это огромная возможность для компаний, предпринимателей и инвесторов. Но она рассматривается как нечто большее. Один из министров правительства Франции заявил, что «сражение за электромобиль» началось. «Электрические транспортные средства – это будущее и двигатель промышленной революции», – отметил один из ведущих экономистов Европы. К 2010 г. администрация Обамы предоставила $5 млрд в виде грантов и гарантий по кредитам производителям аккумуляторов, предпринимателям, крупным автопроизводителям и поставщикам оборудования, чтобы дать старт электромобилям и выстроить необходимую для них инфраструктуру. «Мы здесь, в Соединенных Штатах, – объявил Обама, – создаем новую индустрию»⁴.

Это и в самом деле игра государств. Такие страны, как Китай и Южная Корея, видят в ней возможность занять доминирующее положение в важном секторе, ориентированном на рост. А для традиционно ведущих стран в сфере автомобилестроения – США, Японии и Германии – успех в области производства электромобилей нужен для сохранения позиций. Если аккумуляторы станут «новой нефтью», лидеры в сфере ноу-хау, связанных с аккумуляторами, и их производства могут обрести новую роль в мировой экономике и получить соответствующие выгоды.

Задолго до того, как в южной части Калифорнии появились первые испанские поселенцы, местные индейцы назвали этот регион «долиной дымов» – из-за дымки, висевшей над ним, результата естественных выбросов и дыма от пожаров. Южная часть Калифорнии имеет форму чаши, которая с одной стороны омывается океаном, а с трех окружена горами. Это создает условия, которые называют температурной инверсией: холодный воздух, поступающий с океана, застаивается под слоем более теплого воздуха, что способствует загрязнению атмосферы. Загрязняющие вещества поднимаются в слой более теплого воздуха, где под действием солнечного света превращаются в смог, который накрывает всю чашу.

Первые волны современного смога накрыли Лос-Анджелес во время Второй мировой войны, когда резко выросло промышленное производство – необходимо было обеспечивать военные потребности. Для борьбы с этим явлением в 1945 г. в Лос-Анджелесе было создано Управление по контролю за дымом. Но так как волны смога накрывали город и после окончания Второй мировой войны, а их интенсивность увеличивались, стало ясно, что дым не контролируется. Более того, ситуация только ухудшалась.

В первые дни октября 1954 г. город внезапно накрыла волна смога, который не рассеивался несколько недель. Условия для смога были идеальными – погода стояла жаркая и совершенно безветренная. Густая серо-голубая дымка окутала всю территорию Лос-Анджелеса. Она не давала дышать – обжигала горло, раздражала глаза, вызывая зуд, боль и слезотечение, вызывала заболевания дыхательных путей.

Видимость снизилась настолько, что водителям на новых автострадах приходилось включать фары днем, скорость движения упала до минимальной, количество дорожно-транспортных происшествий выросло в несколько раз. Международный аэропорт Лос-Анджелеса был закрыт, а прибывавшие самолеты направлялись в другие города. В школах отменили уроки физкультуры на улице, учеников даже на переменах не выпускали из здания.

Город оказался в осаде. Его охватила паника. Люди обрывали телефоны полиции, но полиция в этой ситуации мало что могла сделать. «Разгневанные жители объявляют войну, требуя что-то сделать со смогом», – гласил заголовок на первой полосе Los Angeles Times. На домохозяйках, вышедших в Пасадене на демонстрацию протеста против смога, были противогазы. Были они и на бизнесменах, собравшихся на очередное заседание «Клуба оптимистов», несмотря на то, что в противогазе обедать довольно сложно. Большой плакат, располагавшийся за ними, гласил: «Зачем ждать до 1955 г. – мы можем не дожить до него». Нужно было что-то делать.

Но в конце октября смог исчез. «Город наслаждается почти идеальным осенним днем без смога», – сообщала Los Angeles Times. Через несколько дней она объявила о победе: «чистое небо» вернулось. Волна смога прошла, но только до следующей волны⁵.

Октябрьская волна смога – «самая продолжительная за всю историю» – стала поворотным пунктом. Чтобы прогнать смог навсегда, необходимо было ограничить автомобильные выбросы. Война со смогом была долгой. В течение последующих десятилетий смог в Лос-Анджелесе стоял более 100 дней в году. Во время одной из волн губернатор Рональд Рейган выступил по телевидению с призывом к жителям «воздержаться от поездок на автомобиле». Проблема со смогом усугублялась из-за наплыва новых жителей: с 1950 по 1980 г. население Калифорнии удвоилось, и в штате, по оценкам, наблюдалась «самая высокая концентрация транспортных средств в мире»⁶.

В 1967 г. губернатор Рейган подписал закон, который предусматривал создание новой организации – Комитета по воздушным ресурсам штата Калифорния (CARB). Этот комитет стал правопреемником Управления по контролю за дымом. Первым главой CARB был назначен не кто иной, как «отец смога», профессор Арье Хааген-Смит. Хааген-Смит приобрел репутацию «главного специалиста по загрязнению воздуха». Теперь как глава CARB он мог что-то сделать. Он стал, по словам топ-менеджера одного автопроизводителя, «судьей и жюри» для автомобильной индустрии, эту роль данная организация выполняет по сей день⁷.

Полномочия CARB распространялись и на ряд других штатов, потому как конгресс разрешил другим штатам выбирать – придерживаться федеральных стандартов по выбросам или же стандартов CARB для штата Калифорния. Это сделало Сакраменто наряду с Вашингтоном национальным и в конечном итоге международным регулятором качества воздуха. В результате CARB контролирует выбросы трети продаваемых в стране автомобилей. А если распоряжения распространяются на треть автомобильного парка, то они распространяются и на остальные две трети, поскольку автопроизводителям очень непросто изготавливать две разновидности одной и той же модели. Таким образом, распоряжение CARB, значительно влияющее на конструкцию автомобиля, с большой вероятностью становится квазифедеральным нормативным актом. И, принимая во внимание размеры американского рынка, это влияние ощущается и в других странах мира. Как сказал глава этой организации в 2011 г., немного скромничая, «по сравнению с аналогичными организациями других штатов CARB имеет более высокий вес».

CARB стремился снизить выбросы при помощи распоряжений, нацеленных на технологии и обязывающих отрасль находить решения в определенные сроки. Со временем технологические решения были найдены. Самым важным из них оказался каталитический нейтрализатор отработавших газов, который обеспечивал полное сгорание бензина и, соответственно, гораздо меньшие выбросы. К началу 1990-х гг. количество дней со смогом в году стало меньше 10. А к концу 1990-х гг. вызывающие смог выхлопные газы новых автомобилей составляли лишь 1 % от выбросов в 1970-е гг., т. е. 99 % выбросов были устранены⁸.

Ориентированное на технологии регулирование помогло справиться со смогом. CARB также хотел, пользуясь своими полномочиями, полностью устранить автомобильные выбросы. Для этого он установил график выведения на рынок автомобиля с нулевыми выбросами (ZEV). Целью был поиск замены двигателю внутреннего сгорания или переход на альтернативное топливо. Она вновь открыла двери для электромобиля. Полное отсутствие выхлопных газов означало отсутствие самой выхлопной трубы и двигателя внутреннего сгорания.

За разработку электромобиля принялись крупные автопроизводители. В это начинание были инвестированы значительные средства. Однако завершилось оно полным провалом. «Кто убил электромобиль?» – такой вопрос задавался в документальном фильме об электромобиле EV1 компании General Motors, который проектировался с учетом жестких норм CARB и обошелся GM в миллиард долларов. Если в фильме основная вина возлагается на автомобильную индустрию, то на деле это не так. Как сказал один член CARB, «настоящим виновником является аккумулятор». Аккумуляторов, которые могли обеспечить такие пробег и время езды, которые требовались людям, в то время просто не существовало.

Еще одним «убийцей» было отсутствие широкого признания. Помимо предоставления автомобилей в аренду Toyota выпустила в продажу полностью электрическую версию RAV4, своего малого внедорожника.

«Нам все время говорили о неудовлетворенном спросе на электромобили, – вспоминал один из топ-менеджеров Toyota. – На самом же деле первоначальный спрос не превышал 50 автомобилей»⁹.

Несмотря на «развернутую рекламную кампанию» и значительные правительственные дотации, темпы продаж RAV4 составляли примерно пять автомобилей в неделю. Электромобилями интересовались очень немногие, и CARB в конечном итоге пришлось дать задний ход. Но лишь на время.

В нынешнем столетии сочетание целого ряда факторов вдохнуло в электромобиль новую жизнь.

Борьба с загрязнением окружающей среды выхлопными газами стала одним из основных пунктов государственной политики в США. Крупные города других стран, от Мехико до Пекина, тоже стали предпринимать попытки снизить загрязнение воздуха. К тому же теперь имелось нечто новое: обеспокоенность изменением климата. Хотя на транспорт в глобальном масштабе приходится примерно 17 % выбросов углекислого газа, объем выбросов в абсолютном выражении велик и может значительно возрасти. Электромобиль мог защитить потребителей от высоких цен, а также существенно смягчить воздействие скачков цен на нефть.

Росту поддержки способствовало и еще одно событие. Существенное влияние на психологию водителей оказало появление гибридов. Гибриды послужили чем-то вроде мостика к электромобилям, поскольку благодаря им публика признала транспортные средства на аккумуляторной батарее, т. е. свыклась с перспективой значительного повышения роли электричества в транспортной сфере.

В совокупности эти факторы вывели электромобиль из музея на улицы городов. Сегодня, в отличие от столетия назад, существуют два основных типа транспортных средств на электрической тяге. Первый – это прямой потомок электромобиля, созданного Томасом Эдисоном, – электрического транспортного средства, работавшего от аккумулятора (EV). Он работает исключительно на электричестве и подзаряжается от обычной розетки. Но сегодня есть и другой тип транспорта – подключаемый гибридный автомобиль (PHEV). Он – прямой потомок гибрида, но при этом в значительно большей степени является электромобилем, чем Prius. «Подключается» он к своему основному источнику топлива – электросети. Вместе с тем, когда подключаемый гибрид проходит определенное количество километров на электричестве и его аккумулятор разряжается, начинает работать двигатель внутреннего сгорания, либо подзаряжая батарею, либо обеспечивая движение автомобиля или же делая и первое, и второе.

Исследования и эксперименты с подключаемыми гибридами велись в течение нескольких десятилетий, однако на них мало кто обращал внимание. Ситуация изменилась в 2007 г., когда GM представила Chevy Volt, подключаемый гибридный автомобиль, в качестве концептуального спорткара на Детройтском автошоу. Его дебют создал такую шумиху, что GM решила запустить Volt в серийное производство. В течение 12 месяцев эта модель должна стать олицетворением перехода от биотоплива к EV¹⁰.

С того времени политическая поддержка как подключаемых гибридов, так и чисто электрических автомобилей по всему миру существенно выросла, как и волна инноваций в энергетической сфере.

В США существенное влияние на ситуацию имеют политические предприниматели, поддерживаемые неправительственными организациями. Так, Коалиция в поддержку электрификации, созданная в 2009 г., обнародовала «дорожную карту» для электромобиля, которую одобрили как демократы, так и республиканцы.

Глава коалиции Фредерик Смит, основатель и генеральный директор FedEx, четко дал понять, что сама FedEx заинтересована в электромобилях, поскольку с их помощью ей будет проще доставлять свои посылки. Вместе с тем Смит видел гораздо более широкую картину. «Мы не можем позволить электромобилям превратиться в еще один нишевый продукт, – сказал он. – Мы не можем позволить, чтобы ими пользовались только те, кто заботится об окружающей среде, и те, кто с энтузиазмом воспринимает новые технологии. Чтобы инвестиции нашего государства дали результат и, что еще важнее, чтобы уйти от нефтяной зависимости, мы должны встать на путь к миллионам, затем к десяткам миллионов, а затем и к сотням миллионов электрических автомобилей и грузовиков».

По мнению Фреда Смита, опираться исключительно на нефть в условиях, когда количество автомобилей в мире вскоре удвоится, непросто и очень рискованно. Это существенно повышает значимость диверсификации источников топлива, и электричество с более совершенными аккумуляторами представляется наиболее практичным способом. Потребность в подзарядке не такое уж большое препятствие. «Вам нужно лишь регулярно подключать свою машину к сети, я ведь подключаю к сети свой BlackBerry каждый вечер, поскольку он мне нужен»¹¹.

Банкротство General Motors и Chrysler во время финансового кризиса 2009 г. и последующее вливание в них федеральным правительством нескольких миллиардов долларов позволили администрации Обамы всерьез заняться продвижением электромобиля. Для этого она прибегла к бюджетному стимулированию. Закон, принятый конгрессом в целях поддержки электромобиля, предусматривал предоставление налоговых льгот производителям электромобилей, покупателям электромобилей, а также станциям подзарядки – дома и в общественных местах.

В новом столетии CARB, теперь больше сосредоточенный на проблеме глобального потепления, издал директиву, обязывающую выпускать автомобили с нулевыми выбросами в соответствии с новым графиком: к 2012 г. автопроизводители должны были вывести ZEV на рынок Калифорнии. Начальная цель была невысокой, и к тому же она включала автомобили на топливных элементах, но затем количество автомобилей с нулевыми выбросами должно было увеличиваться, причем быстрыми темпами. Это заставило автопроизводителей ускорить процесс разработки полностью электрического автомобиля.

Вместе с тем проблема с аккумулятором, из-за которой провалилась первая попытка создать ZEV, все еще не была разрешена.

Аккумулятор – это сердце электромобиля. Для перехода на электромобили требовался технологический прорыв в этой сфере. Исходный свинцовый аккумулятор был создан еще во второй половине XIX в. Впоследствии появились и другие типы аккумуляторов, но свинцовый оставался основным для автомобильной индустрии.

В 1970-х и 1980-х гг. исследователи, поначалу в лаборатории компании Exxon, стали экспериментировать с литием, самым легким из металлов, рассматривая его как потенциальную основу для новой аккумуляторной батареи. Интерес к электромобилю возродили нефтяные кризисы 1970-х гг. и опасения, что дефицит нефти может стать хроническим. В 1976 г. журнал Forbes сообщил, что «возрождение электромобиля такой же очевидный факт, как и необходимость положить конец нашей зависимости от импортной нефти». Над созданием электромобиля работал целый ряд автопроизводителей. Но затем цены на нефть упали, выяснилось, что нефти в мире предостаточно, и интерес к электромобилям снова угас.

Литиевые батареи, однако, можно было использовать в других целях. В 1991 г. компания Sony стала применять литий-ионные батареи в бытовой электронике. Эти более компактные, более энергоэффективные батареи позволяли ноутбукам работать быстрее и дольше без подзарядки. Помимо этого, литиевые батареи оказали весьма существенное влияние на еще одно устройство. Они позволили уменьшить размеры мобильных телефонов, став двигателем революции в области мобильной связи. Теоретически более высокая плотность энергии литиевой батареи в сочетании с невысокой стоимостью могла сделать ее более жизнеспособным вариантом для EV, чем и никель-металлгидридные аккумуляторы, которые использовались в первых гибридах, и свинцовые аккумуляторы, которые используются в автомобилях сегодня. Но в полевых условиях эта идея еще не опробовалась¹².

Если с одной стороны электромобиль продвигали регуляторы, то с другой – изобретатели, умельцы и предприниматели, а также небольшая группа энтузиастов-разработчиков электромобиля.

В число последних входил и Эл Коккони, который участвовал в потерпевшей фиаско программе General Motors по созданию EV1. Воспользовавшись идеей, которая легла в основу EV1, Коккони создал электрический суперкар под названием Tzero. Он разгонялся до 100 км/ч всего за 4,1 секунды.

В 2003 г. Коккони встретился с двумя предпринимателями из Кремниевой долины, приверженцами доткомов. Один из них, Элон Маск, был в числе основателей PayPal. После ее продажи eBay Маск создал SpaceX, компанию по организации коммерческих космических полетов, которая должна была стать этапом на пути к реализации его основного замысла – предоставления людям возможность колонизировать Марс. Второй предприниматель, Мартин Эберхард, предоставил Коккони $150 000 на эксперименты с аккумулятором иного типа – блоком из литий-ионных батарей. Коккони взял деньги, сделал такой аккумулятор, и его автомобиль стал разгоняться до 100 км/ч всего за 3,6 секунды¹³.

Спустя какое-то время Эберхард и Маск объединили усилия и приобрели лицензию на технологию Коккони. Они видели потенциал литий-ионных батарей: меньшая масса и более высокая плотность энергии литиевых батарей могли изменить концепцию EV.

Однако электромобиль не мог конкурировать с традиционными автомобилями с точки зрения экономики. Но Маск и Эберхард рассчитывали, что он сможет составить конкуренцию по параметрам, которым придавали очень большое значение в Калифорнии, в частности в Кремниевой долине, – стиль, энергия, технические характеристики и индивидуальность. Он должен был сочетать в себе достоинства Prius и спортивного автомобиля. Они претендовали на создание не увеличенного в размерах гольф-карта или яйца на колесах, а культового спортивного электромобиля. Он получил название Tesla в честь эксцентричного гения и изобретателя, который создал генератор переменного тока, позволивший Джорджу Вестингаузу взять верх над Томасом Эдисоном.

Двухместный Roadster задумывался как дорогой спортивный автомобиль, доступный только тем, кого не особо заботила цена. В случае успеха он должен был стать ступенькой к поколению менее скоростных, но более конкурентоспособных в экономическом плане электромобилей.

Создать Tesla было нелегко. Чтобы получить супераккумулятор, понадобилось почти 7000 литий-ионных батарей для ноутбуков. Помимо этого, разработчики столкнулись с огромными трудностями технического характера. «Мы здорово недооценили сложность задачи, – заметил Дж. Штробель, директор по технологиям Tesla. – Почти все основные системы автомобиля, включая кузов, двигатель, силовую электронику, трансмиссию и аккумулятор, пришлось переделывать, перерабатывать или заказывать у нового поставщика». Эта было трудно и с технической, и с финансовой точки зрения.

Tesla, однако, продемонстрировала индустрии, что литий-ионную батарею можно установить на автомобиле. Это сделало перспективы EV гораздо менее туманными. По словам Роберта Лутца, бывшего вице-президента GM, это был «лом, который помог расчистить завал». Первый автомобиль Tesla был выпущен в 2008 г. В 2009 г. Tesla получила гарантии правительства США по кредиту в размере $465 млн и вскоре привлекла Daimler и Toyota в качестве инвесторов и партнеров. В июне 2010 г. она осуществила первоначальное публичное размещение акций – первое IPO автомобильной компании в США с 1946 г., – и ее рыночная капитализация достигла $2 млрд. К тому времени Tesla продала около 1000 своих Roadster. Менее чем через год компания открыла автосалон в Вашингтоне, в нескольких кварталах от Белого дома¹⁴.

Tesla Roadster, конечно, быстрая машина – до 100 км/ч она разгоняется менее чем за четыре секунды, – но не для массового рынка. Начальная цена составляла $109 000. К тому же подзарядка автомобиля от стандартной 110-вольтовой сети занимала около 32 часов, от 220-вольтовой сети – 4,5 часа. Правда, в будущем разработчики обещают более быструю подзарядку. Roadster называют «автомобилем с ограниченным тиражом», летом 2012 г. на смену ему пришел седан представительского класса, Model S.

Каковы бы ни были коммерческие перспективы Tesla, компания уже сделала нечто важное. Она продемонстрировала, что экологически чистый автомобиль тоже может быть суперкаром¹⁵.

Тем временем разработкой электромобиля занялись и другие предприниматели, стремясь найти ниши с использованием разных бизнес-моделей.

Сегодня все крупные автопроизводители в той или иной мере занимаются электромобилями. Конечно, все они хотят иметь защиту от высоких цен на нефть. Однако никто из них не вкладывает в разработку электромобиля больше времени и усилий, чем альянс Nissan-Renault. И ни один топ-менеджер не является более открытым, чем его генеральный директор Карлос Гон.

Гон, как и подобает топ-менеджеру транснациональной компании, человек интернациональный. Выросший в Ливане и в Бразилии и получивший образование во Франции, он руководил Michelin Tires в США, а затем стал топ-менеджером Renault. После того как Renault создала альянс с японской компанией Nissan, Гон принялся за спасение Nissan, которая находилась на грани краха с $20-миллиардным долгом. С этой миссией он успешно справился и стал генеральным директором обеих компаний.

У Toyota есть гибрид Prius. Honda – «компания, специализирующаяся на двигателях», сосредоточена на повышении характеристик двигателя внутреннего сгорания. А Nissan занимается разработкой полностью электрического автомобиля, благодаря чему она и вышла на лидирующие позиции. Эта возможность представилась ей по воле случая из-за бедственной финансовой ситуацией.

Когда Гон пришел в Nissan в 1999 г., он урезал расходы практически везде. Но программа разработки аккумулятора заставила его задуматься. «Nissan работала над аккумулятором 18 лет, – сказал Гон. – Инженеры, когда я встретился с ними, меня поразили. Они считали доступный по цене электромобиль вполне реальным. Их энтузиазм производил впечатление». Хотя финансовое положение Nissan было очень тяжелым, расходы на эту программу остались нетронутыми. «Иногда мы приходим к правильному выводу только через какое-то время», – добавил Гон.

В 2002 г. Nissan получила то, что она расценивала как прорыв в литий-ионной технологии. «Но меня очень удивляла критика, которая обрушивалась на наши головы из-за отсутствия у нас гибрида, – сказал Гон. – Я задумался, почему это так всех беспокоит, и понял, насколько сильно состояние окружающей среды заботит общественность. В то же время цены на нефть росли. Помимо этого, Калифорния ужесточала природоохранное регулирование. Мы не смогли бы выполнить его требования с имеющимися технологиями. Нам нужно было что-то новое. Нам нужен был электромобиль. Он казался единственно верным решением. Нельзя увеличивать автомобильный парк с 850 млн до 2 млрд, не имея экологически чистого автомобиля». И Гон дал добро на разработку нового, полностью электрического автомобиля.

Уж если тратить миллиарды долларов на разработку нового автомобиля, то только на полностью электрический автомобиль. «Никакой выхлопной трубы, – подчеркнул Гон. – Ни капли бензина. И это не должен быть автомобиль для автошоу. Это должен быть автомобиль для массового рынка». Осенью 2010 г. Nissan представила LEAF, что расшифровывается как ведущий (Leading), безвредный для окружающей среды (Environmentally friendly), доступный по цене (Affordable), семейный (Family) автомобиль. Он был оснащен 270-килограммовым комплектом литий-ионных батарей, его средний пробег до подзарядки составлял 145–160 км, а максимальная скорость – 145 км/ч. Nissan рассчитывает, что к 2020 г. EV будут составлять не менее 10 % ее объема продаж. «Единственное, чего нам недостает, – это реальные масштабы, и чтобы выйти на них, нам нужно сократить стоимость аккумулятора», – сказал Гон.

«Соперничество за нулевые выбросы началось», – заметил он. С его точки зрения, именно таким должен быть мир по CARB. «Это не игра, – сказал Гон. – Единственный вопрос в отношении нулевых выбросов – “Когда?”. Мы должны заниматься этим сейчас или через пять лет? У наших конкурентов, возможно, иная точка зрения на этот счет». Но Nissan считает, что «заниматься этим надо именно сейчас»¹⁶.

Центр мира современных аккумуляторов находился в Азии – в Японии и в Южной Корее. Если США просто двигались вперед, то японские и южнокорейские компании продвигались с удвоенной энергией. Именно южнокорейская компания LG Chem разработала аккумулятор для Chevy Volt. Видя, что Америка проводит новую политику в отношении электромобилей, она поспешила открыть свой завод в Мичигане.

Поддерживаемая серьезными стимулами со стороны правительства, американская индустрия быстро растет. По прогнозам администрации Обамы, к 2015 г. в Америке будет сосредоточено 40 % мировых мощностей по производству современных автомобильных аккумуляторов – притом что в момент прихода Обамы в Белый дом этот показатель составлял всего 2%¹⁷.

Но аккумулятор – это половина уравнения, вторая половина – подзарядка, т. е. удобное и быстрое восстановление заряда. Японские компании создали промышленный консорциум, название которого можно перевести как «Не хотите ли выпить чаю?». Идея в том, что время подзарядки необходимо сократить – она должна длиться примерно столько, сколько нужно, чтобы выпить чашку чая. Сегодня подзарядка Chevy Volt занимает от четырех до 10 часов, за это время можно выпить не один десяток чашек чая. Исследователи ищут пути сокращения продолжительности подзарядки, с тем чтобы она была не дольше времени, за которое можно выпить чашку горячего чая.

Нынешняя теория электромобилей предполагает, что они будут подзаряжаться ночью, когда потребление электроэнергии находится на минимальном уровне. Это создаст новый рынок для электроэнергетических компаний и в то же время позволит сбалансировать нагрузку. И рынок этот будет очень большим. На подзарядку электромобиля нужно примерно такое количество электроэнергии, которое потребляется двумя домами за сутки. Иными словами, если EV получат распространение, нагрузка электроэнергетических компаний может вырасти почти вдвое, и при этом им не нужно будет вводить значительные дополнительные мощности.

В последние годы появилось новое видение: необходимая электроэнергия будет вырабатываться ветровыми и солнечными установками, которые не дают выбросов углекислого газа. Эта электроэнергия будет передаваться в города по существенно расширенной и модернизированной системе линий электропередачи и в конечном итоге поступать в аккумуляторы электромобилей. Некоторые даже допускают, что автомобили станут своего рода системой хранения – аккумуляторы, находясь в режиме простоя, будут отдавать неиспользованную электроэнергию энергосистеме.

Но в существующей электроэнергетической системе на возобновляемые источники энергии приходится менее 2 % вырабатываемой электроэнергии. Ли Шиппер, профессор Стэнфордского университета, утверждает, что большинство EV станут, как он их называет, EEV – «автомобилями с выбросами в других местах». Иными словами, выбросы и парниковые газы, связанные с перевозками, будут поступать в атмосферу не из выхлопных труб автомобилей, а из дымовых труб угольных электростанций, на которых будет вырабатываться необходимое для EV электричество. Так что нужно также учитывать, откуда возьмется электричество. Оно будет вырабатываться с использованием урана, угля или ветра? Или чего-то другого? Будет ли это природный газ, который дает в два раза меньше углекислого газа, чем уголь, и запасы которого теперь гораздо более значительны благодаря прорыву в сфере добычи сланцевого газа? Последнее также является альтернативой сжиганию природного газа в двигателях. По сути природный газ становится моторным топливом, но косвенно – он будет давать электричество для аккумулятора электромобиля¹⁸.

Как скоро может наступить это электрическое будущее? В глобальном масштабе доля продаж новых EV и PHEV в 2030 г., по оценкам, может составить в зависимости от сценария от 3 до 25 % суммарного годового объема продаж автомобилей. При самом оптимистичном сценарии проникновение таких автомобилей (иными словами, общее число EV и PHEV в глобальном автомобильном парке) составит около 12%¹⁹.

Одними из основных детерминантов фактического результата будет политика правительств, потому как именно политика – регулирование, стимулы и дотации – сегодня продвигает разработку электромобиля и именно от нее зависит экономический аспект. Снижения затрат можно добиться при помощи инноваций, классический пример – внедрение сборочной линии Генри Фордом. Один из главных аргументов в пользу политики, стимулов и дотаций связан с тем, что они направлены на увеличение масштабов и количества инноваций, снижающих затраты. Следовательно, крайне важно, насколько стабильной будет та политика, которая сегодня направлена на превращение электричества в опору автомобильного парка. В конце концов, энергетическая политика нередко носит «маятниковый» характер – сначала она нацеливается на одно, потом на другое, затем вновь на первое.

EV уже производятся и присутствуют на рынке. Но как продукт для массового рынка электромобиль по-прежнему является большим экспериментом, перед которым все еще стоят серьезные барьеры.

Аккумуляторы должны быть менее громоздкими, иметь меньшую массу, быстрее заряжаться и дольше функционировать до подзарядки. Они также должны иметь большой срок службы, несмотря на непрерывную разрядку и подзарядку. К тому же необходимо продемонстрировать, что такие проблемы, как тепловой разгон – разрушительный нагрев, – у них отсутствуют. Помимо движения автомобиля аккумуляторы должны обеспечивать электроэнергией и разного рода устройства – от усилителя руля до кондиционера. Также необходимо существенно снизить стоимость²⁰.

Сегодня аккумуляторы являются объектом интенсивных и хорошо финансируемых исследований по всему миру. Организации, выполняющие их, конкурируют друг с другом – налицо глобальная «аккумуляторная гонка». В то же время нет единого мнения по поводу того, где на «кривой обучения» мы сейчас находимся и как скоро она пойдет вниз.

Вторая проблема – инфраструктура. Сегодняшняя автомобильная система не может функционировать без густой сети автозаправочных станций, создававшейся в течение десятилетий. Для большого парка электромобилей потребуется аналогичная сеть станций подзарядки. Одна машина в округе никаких сложностей для энергосистемы не создаст. Но что произойдет с трансформаторными подстанциями, если все жители одного, другого, третьего квартала одновременно поставят автомобили на подзарядку?²¹

К тому же необходимо смотреть дальше «ранних последователей». По словам бывшего генерального директора GM Рика Вагонера, в 1990-е гг. General Motors «очень серьезно дотировала EV1». Но если клиенты не хотят покупать, их тяжело убедить сделать это. EV должен привлечь массовый рынок. Для этого и в городских, и в сельских районах необходимо построить станции подзарядки, чтобы обеспечить удобство, надежность и доступность²².

Правительство может только издавать директивы, создавать стимулы и предоставлять дотации. Находить автомобиль с подходящими ценой, функциональными возможностями, техническими характеристиками и надежностью должны сами покупатели. На это нужно время. В частности, важным фактором, влияющим на поведение клиентов, является так называемое беспокойство о пробеге – опасение, что автомобиль из-за разрядки аккумулятора встанет посреди дороги.

Ответом на потребности клиентов может быть структурирование этих потребностей – создание разных машин для разных целей. Маленьким электромобилем – современной версией упомянутых выше Detroit Electric и Baker Runabout – люди могут пользоваться для поездок по городу, а большим автомобилем с бензиновым двигателем или гибридным автомобилем – для поездок за пределы города. В то же время, как и при запуске любого другого нового продукта, всегда существует риск непредвиденных эффектов, которые могут оказать негативное влияние на восприятие EV как класса.

Существует еще и проблема обеспечения электроэнергией. Считается, что объем неиспользуемых генерирующих мощностей, особенно в ночное время, достаточен для обслуживания большого парка электромобилей. Но в случае значительного увеличения числа электромобилей энергосистему ожидает серьезное испытание. Что произойдет, если большинство людей будут подзаряжать EV не ночью, а в часы пикового потребления? Справится ли система с возросшей нагрузкой?

Возникают и другие вопросы. Помимо выбросов двигатель внутреннего сгорания создает шум. Поначалу отсутствие шума рассматривалось как существенное преимущество электромобилей (и гибридов). Однако звуки являются важной составляющей формирования сенсорной и ситуационной осведомленности как у водителей, так и у пешеходов и велосипедистов. Организации людей с нарушениями зрения заявили, что бесшумные автомобили представляют угрозу. В Японии автопроизводители, выполняя предписание правительственного Комитета по контрмерам в отношении бесшумных гибридных и других автомобилей, стали производить двигатели, издающие при работе звук. Эту проблему придется решить и США, и странам Европы.

Но каким должен быть звук? Карлос Гон также входит в группу исследователей Nissan, занимающихся этим вопросом. «Звук должен быть характерным для электромобиля, – сказал он, – приятным и не слишком громким»²³.

С учетом всех этих препятствий, где ожидать появления первого крупного рынка EV?

Благоприятные для распространения EV условия есть в ряде азиатских мегаполисов. Их физическая инфраструктура еще находится в процессе формирования, а потому там проще создать сеть станций подзарядки, чем в старых городах США и стран Европы. К тому же для этих мегаполисов характерен высокий уровень загрязнения воздуха, и недовольные жители требуют от властей улучшения его качества.

Плюсом для азиатских стран также может быть и то, что там у гораздо большей части потенциальных покупателей пока еще нет автомобиля. Это означает, что у них, в отличие от развитых стран, отсутствует сложившееся представление о том, какой «должна быть» машина по размеру и техническим характеристикам. К тому же многие жители азиатских мегаполисов, особенно китайских, уже имеют опыт эксплуатации EV, точнее, его двухколесной разновидности, электровелосипеда.

«Люди хотят иметь машину в семье, – сказал один китайский чиновник. – Правительство не может изменить это. Но оно может влиять на выбор вида машины». Новая политика свидетельствует, что Пекин хочет видеть рост доли электромобилей²⁴. Китайское правительство сделало «автомобили на новом источнике энергии» одним из семи стратегических секторов экономического развития. Приверженность этой линии подкрепляется существенными дотациями, благодаря которым EV становятся более привлекательными. Кроме того, администрации провинций и местные администрации осуществляют закупку EV для своих автомобильных парков, создавая рынок электромобилей²⁵.

Однако, несмотря на амбициозные цели, достижения Китая в 2012 г. в этой сфере оказались скромными. Первоначальные надежды на быстрое распространение EV в стране не оправдались, и будущее электромобилей в китайских мегагородах остается туманным²⁶.

Электромобиль – не единственная возможность снизить выбросы до нуля. Теоретически очень привлекательны топливные элементы. Они аналогичны аккумуляторам в том, что генерируют электричество за счет химических реакций. У них также нет движущихся частей. Однако, в отличие от аккумулятора, который необходимо подзаряжать от внешнего источника электричества, и одноразовой химической батареи топливный элемент вырабатывает электричество, потребляя газообразный водород. Это своего рода батарея с газовым резервуаром. В топливном элементе происходит электрохимическая реакция водорода и кислорода, в результате которой образуются электричество и вода. Что немаловажно, топливные элементы могут конкурировать с жидким топливом по удельному энерговыделению.

Впервые водород и топливный элемент привлекли серьезное внимание автопроизводителей после выпуска Калифорнией в 1990 г. директивы о нулевых выбросах. Honda, Toyota и GM с тех пор являются приверженцами топливных элементов.

Однако внедрение топливных элементов сопряжено с серьезными сложностями. Сами топливные элементы – устройства, которые преобразуют водород или другой исходный химический материал в электричество, – дороги и требуют значительных инвестиций и прорывов для коммерциализации. Согласно одной оценке, чтобы топливные элементы стали экономически выгодными, их цену нужно снизить в 20 раз²⁷.

Дорог и водород, который сегодня используется главным образом на нефтеперерабатывающих и нефтехимических заводах. В чистом виде водород в природе не встречается. Его необходимо извлекать из чего-то. Сегодня водород получают в основном из природного газа, а теоретически его можно производить при помощи атомной энергии. Хранить и транспортировать водород для автомобилей технически сложно и дорого. Также необходимы существенные инвестиции в станции заправки водородом.

Будучи губернатором Калифорнии, Арнольд Шварценеггер с помпой открыл сеть станций заправки водородом, которые он окрестил «калифорнийской водородной магистралью к экологически чистому будущему». Однако на деле эта магистраль ушла не так далеко. К 2012 г. в штате насчитывалось всего 14 станций заправки водородом²⁸.

Еще один возможный вариант – топливный элемент на природном газе, а не на водороде, так называемый твердооксидный топливный элемент. Однако некоторые считают, что топливные элементы на природном газе больше подходят для стационарных установок, например для автономных генераторов, а не для автомобилей.

Потенциальным конкурентом EV является NGV – автомобиль, работающий на природном газе. Этот автомобиль с двигателем внутреннего сгорания, в котором в качестве топлива используется не бензин или дизельное топливо, а природный газ.

Хотя природный газ стоит значительно дешевле, чем бензин, автомобили, работающие на природном газе, составляют всего 1 % от общего числа легковых автомобилей в мире. Это в основном такси и другие машины в Азии и в Латинской Америке. Не так давно резкое увеличение объема продаж NGV наблюдалось в Италии в результате введения налоговых льгот. В США NGV составляют менее 0,1 % от общего числа автомобилей на дорогах²⁹.

Существенное увеличение количества NGV связано с серьезными сложностями, даже если не брать в расчет стоимость переоборудования бензинового автомобиля или изготовления автомобиля, работающего на природном газе. На создание сети станций заправки природным газом требуются миллиарды долларов. Из-за меньшей удельной энергоемкости природного газа автомобили, работающие на нем, имеют меньший пробег до заправки. Также у автомобиля, работающего на природном газе, уменьшается объем багажника, поскольку баллон для природного газа больше бензобака. К тому же NGV должен конкурировать с все более топливосберегающими, удобными традиционными автомобилями и с пользующимися значительной политической поддержкой автомобилями, работающими на биотопливе, и электромобилями.

Одним из возможных рынков для NGV являются централизованные парки такси, грузовиков и автобусов, которые ездят на относительно небольшие расстояния и которые можно легко и с небольшими затратами заправлять на центральной базе. Еще один возможный рынок – грузовики для дальних перевозок, которые могут работать на сжиженном природном газе (LNG). Но здесь свои сложности – потребность в терминалах для заправки LNG, более высокая стоимость грузовиков, работающих на LNG, и низкая удельная энергоемкость LNG по сравнению с дизельным топливом. Это также ограничивает вторичный рынок таких грузовиков, который имеет важное значение для бизнеса их владельцев.

Вместе с тем революция в сфере добычи сланцевого газа и последовавшее за ней значительное снижение цен на газ в Северной Америке создают стимул для использования природного газа в качестве транспортного топлива. Уже идет разработка новых двигателей для грузового транспорта, и прорабатываются возможности строительства сетей станций для заправки сжиженным природным газом на основных транспортных магистралях.

В России разница цен нефти и природного газа также может способствовать распространению автомобилей, работающих на газе.

Электромобили, гибриды, автомобили на биотопливе, автомобили на природном газе, автомобили с более эффективным двигателем внутреннего сгорания, автомобили на топливных элементах в перспективе – соперничество за статус «автомобиля будущего» снова в разгаре. Не исключено, что это будет не «автомобиль», а «автомобили будущего». Предыдущее состязание, развернувшееся столетие назад, безоговорочно выиграл автомобиль с двигателем внутреннего сгорания по таким параметрам, как стоимость, удобство, технические характеристики и пробег. Но в этот раз победителей может быть несколько – разные автомобили для разных целей.

Так или иначе, почти абсолютное доминирование нефти в транспортной сфере рано или поздно завершится. Автомобили наверняка станут более эффективными. Это неизбежно. Администрация Обамы ввела новые нормы топливной эффективности, которые требуют снизить расход горючего до 4,4 л на 100 км к 2025 г., что должно очень сильно повлиять на потребление нефти. Электричество, скорее всего, будет играть более существенную роль благодаря гибридам и электромобилям. Значительные средства и усилия вкладываются в разработку биотоплива второго поколения. Также не исключено, что поиски экологически чистого, безопасного вида транспорта приведут к неожиданным решениям.

В формировании облика будущего важная роль отводится развивающимся странам. Они будут способствовать росту мирового автомобильного рынка, а также предопределять направление развития технологий и экологические стандарты. Китай уже обошел США и стал в 2009 г. крупнейшим автомобильным рынком в мире. Как следствие, политика правительств развивающихся стран будет оказывать все большее влияние на мировой автомобильный рынок. Вполне возможно, что однажды Китай благодаря динамизму своего рынка станет определяющей силой мировой автомобильной индустрии.

Ключевыми критериями для победы – или по крайней мере места рядом с победителем – будут топливная эффективность, воздействие на окружающую среду, энергетическая безопасность, стоимость и технические характеристики. Соперничество потребует существенных прорывов в сфере технологий и многомиллиардных инвестиций, и на него наверняка будут влиять преференции правительств. В условиях неопределенности компании стараются застраховаться от возможных потерь, делая ставки на предельно большое количество технологий. «Мы инвестируем многие миллиарды, инвестируем практически во все – от дизельного топлива до аккумуляторов», – сказал Дитер Цетше, генеральный директор Daimler.

«Мы пришли к выводу, что топливная эффективность имеет важное значение для всех покупателей, – отметил Билл Форд, глава компании Ford. – Но мы не знаем, какая технология станет победителем. Все (долгосрочные) прогнозы по объемам продаж сегодня не значат абсолютно ничего, потому как здесь слишком много значимых факторов. Это сродни бросанию дротика при игре в дартс»³⁰.

Что же ожидает нефть и двигатель внутреннего сгорания? Возможно, доминирование, как и раньше, по крайней мере в течение следующих двух десятилетий. Но двигатели внутреннего сгорания станут гораздо более экономичными. Автомобили с двигателем внутреннего сгорания могут быстро влиться в сегодняшний автомобильный парк, и к тому же для них не требуется новая инфраструктура.

Двигатели внутреннего сгорания превосходно вырабатывают энергию в доступной форме. Секрет их успеха заключается в удельной энергоемкости жидкого топлива – проще говоря, нефти. Благодаря небольшим размерам и мощности бензиновый и дизельный двигатели и далее будут серьезными конкурентами для других технологий. К тому же имеются возможности для повышения топливной эффективности автомобилей – путем совершенствования бензиновых и дизельных двигателей или же «облегчения» автомобилей за счет применения новых материалов.

«Один из ключевых вопросов – как уменьшить вдвое потребление топлива автомобильным парком к 2035 г.», – отметил Джон Хейвуд, почетный профессор механики Массачусетского технологического института и бывший директор автомобильной лаборатории при MIT. «Мы можем производить автомобили в два раза более энергоэффективные, чем нынешние, – сказал он. – Вопрос только в том, сколько. Если это будет всего 15 % автомобильного парка, то толку мало. Если же это будет 95 %, влияние будет огромным»³¹.

Практически нет сомнений в том, что транспортная система в ближайшие десятилетия претерпит существенные изменения. Основное внимание по-прежнему будет сосредоточено на энергоэффективности и снижении выбросов. Если будут решены такие проблемы, как стоимость, сложность и масштабы, аккумуляторы постепенно начнут вытеснять нефть, становясь основной движущей силой мирового транспорта. Однако двигатель внутреннего сгорания вряд ли сдастся без боя. Исход нового соперничества, возможно, будет не столь определяющим, как исход соперничества между автомобилем с двигателем внутреннего сгорания и электромобилем немногим более столетия назад.

Но соперничество, несомненно, возобновилось. Его исход на многие десятилетия предопределит то, откуда мы будем черпать энергию, как будем использовать ее и кто будет победителем (или победителями). Однако говорить о том, кто именно совершит круг почета, пока рано.