Этот ездовой концепт хорош тем, что показывает: с массой автомобиля можно бороться не только дорогими материалами, но и самой логикой конструкции. Не добавлять батарею, чтобы компенсировать лишний вес, а наоборот — сделать батарею меньше и потянуть за собой уменьшение всего остального.
У современных машин часто работает замкнутый круг. Больше мощности требует более тяжёлой системы охлаждения, более крепкой трансмиссии, более крупных тормозов, более широких шин и более серьёзной подвески. Всё это добавляет массу. А потом нужна ещё большая мощность, чтобы компенсировать массу всего этого хозяйства.
С электромобилями происходит почти то же самое, когда дальность пытаются увеличить самым очевидным способом — поставить батарею побольше. Большая батарея требует более крепкого кузова, более тяжёлого шасси, иногда более мощного привода или второго мотора. И ещё она дольше заряжается, так что часть преимущества большого запаса хода всё равно растворяется на станции. 
Shell Triple 10 предлагает обратную логику. Уменьшаем батарею — и вместе с ней можно уменьшить подвеску, шины, тормоза, мотор, трансмиссию, силовую структуру кузова и систему охлаждения. Машина становится легче, эффективнее и дешевле в производстве. А если она ещё и заряжается достаточно быстро, то огромная батарея перестаёт быть единственным способом победить страх перед коротким запасом хода.
Теоретически, когда зарядные станции становятся ближе друг к другу, батарея меньшей ёмкости выглядит отличной идеей. Но есть препятствие. Небольшие батареи современных электромобилей обычно не умеют принимать очень высокую зарядную мощность. Поэтому на трассе, где запас хода в первую очередь съедает аэродинамическое сопротивление, можно получить странную картину: час едешь, потом полчаса заряжаешься.
Именно поэтому машина на этих фотографиях может оказаться той революцией, которая действительно нужна. Она построена вокруг быстрой зарядки, высокой эффективности и, что особенно важно, невысокой цены. Хотя главный технический прорыв здесь звучит не слишком сексуально: охлаждение батареи. Принцип уже использовался на очень дорогих машинах вроде McLaren Speedtail и Koenigsegg Regera, но здесь его смысл совсем другой.
Да, охлаждение батареи — не самая возбуждающая тема. Зато результат гораздо интереснее. Он зашифрован в названии Triple 10.
Первая десятка — это зарядка с 10 до 80 процентов за 10 минут. Вторая — расход энергии 10 км/кВт·ч. Это примерно на треть лучше, чем у сопоставимого по размеру современного электромобиля. Третья — жизненный углеродный след около 10 тонн CO₂ при условии, что машина заряжается от возобновляемой электроэнергии. На среднем электричестве британской сети к этому можно добавить ещё примерно две тонны.
Сравните это с обычными небольшими электромобилями, у которых уже само производство часто даёт 18–25 тонн CO₂, а затем ещё несколько тонн добавляет эксплуатация. Производственные выбросы тесно связаны с ценой: добыча и переработка материалов требуют энергии, а энергия стоит денег. Меньше материалов — меньше энергии. Особенно если речь о маленькой батарее.
За пределами убеждённых фанатов бензина большинство людей, которые пока не пересели на электромобили, называют две главные причины: высокая цена и медленная зарядка. Triple 10 бьёт прямо в эти две точки. Вопрос только в том, захотите ли вы ездить на такой машине.
Шансы есть.
Масса — всего 1170 кг. Это примерно уровень простого Volkswagen Polo и меньше, чем у богатого карбоном BMW i3. Передние колёса приводит электромотор мощностью 136 л.с. Нет причин, по которым такая машина не должна ощущаться живым, пусть и не GTI-подобным, супермалышом на дороге.
Внутри неожиданно много места для семьи. Между передними и задними сиденьями достаточно пространства, а поскольку батарея настолько компактна, что помещается под задним сиденьем и багажником, ниши для ног остаются нормальной глубины. Остекление сужается к задней части ради снижения сопротивления воздуха. Коэффициент аэродинамического сопротивления — всего 0,267, да и лобовая площадь довольно компактная.
Сзади только два отдельных места. Они лёгкие, но удобные, как и передние кресла. Их каркасы сделаны из композита с волокнами льна — лёгкого и возобновляемого материала.
Салон простой, чистый и современный. Два экрана, минимум кнопок. Переключателей могло бы быть и побольше, но тогда мы все немедленно начали бы разглядывать, откуда их позаимствовали.
Возвращаемся к нисходящей весовой спирали. Благодаря эффективности батарея весит всего 210 кг. Её полезная ёмкость — 31 кВт·ч. Звучит скромно, если произносить медленно. Но при расходе 10 км/кВт·ч это даёт около 310 км запаса хода.
Да, как и любой электромобиль, на трассе он проедет меньше заявленного. Но даже так маршрут примерно на 480 км можно пройти с одной 10-минутной остановкой. Так ли это плохо для пятичасовой поездки? Многие бензиновые автомобили тоже не проедут такую дистанцию без остановки.
Важно и другое: вариантов зарядки у такой машины много. В отличие от дорогих 800-вольтовых электромобилей с огромными батареями, которым нужны 350-киловаттные станции, или от будущих систем сверхбыстрой зарядки, Shell Triple 10 достаточно зарядки мощностью 175 кВт. А станции на 150 кВт, которые лишь немного медленнее, уже распространены гораздо шире. Когда такие пункты расположены достаточно часто, водитель может смелее опускать заряд батареи ближе к нулю перед остановкой. И поскольку заливать нужно не так много энергии, платить приходится меньше.
Теперь к главному элементу всей идеи — батарее.
Ради низкой цены здесь не используют какие-то экзотические ячейки. Физически это стандартные цилиндрические элементы, расположенные привычно, как солдаты на плацу. В обычной батарее их охлаждали бы пластинами с водяным контуром. Но такие пластины контактируют примерно с 15 процентами поверхности каждой ячейки.
Здесь батарея охлаждается погружением. Ячейки буквально находятся в ванне с охлаждающей жидкостью, поэтому контакт с поверхностью почти полный.
Именно это резко улучшенное охлаждение делает возможной быструю зарядку. В обычном электромобиле система управления батареей видит нагрев ячеек и после примерно 50 процентов заряда начинает снижать мощность. Эта батарея может продолжать принимать близкую к полной зарядную мощность 175 кВт до гораздо более высокого уровня заряда.
Разумеется, с водой такое сделать нельзя: погружённые в неё ячейки просто закоротило бы. Здесь используется диэлектрическая, то есть изолирующая жидкость. Иными словами, если бы вы принимали ванну в этой жидкости, а ваш недоброжелатель бросил туда включённый фен, с электрической точки зрения вы бы выжили. Правда, за дерматологические последствия такой ванны никто ручаться не станет. Это всё-таки не пена с чайным деревом и лемонграссом.
Shell утверждает, что такая система позволяет добавлять на 90 процентов больше запаса хода за каждую минуту у зарядки по сравнению с обычным электромобилем на той же станции. Кроме того, поскольку каждая ячейка охлаждается равномернее и внутри себя, и относительно соседних ячеек, сам процесс зарядки меньше ей вредит.
Батарею для этой машины разработали специалисты RML, хорошо знакомые с гоночной техникой. У них уже есть опыт создания батареи с погружным охлаждением для гиперкара, правда, с немного другой химией ячеек. Название гиперкара не раскрывается из-за соглашения о конфиденциальности.
В RML считают, что подобные решения будут распространяться шире. Особенно в подзаряжаемых гибридах, где важна не столько большая энергоёмкость, сколько высокая мощность на входе и выходе. Для Shell Triple 10 плотность мощности тоже ключевая цель — наряду с низкой стоимостью на киловатт-час.
Охлаждающая жидкость здесь сделана на масляной основе, но по вязкости примерно сопоставима с водой. И когда инженеры выбрали этот способ охлаждения батареи, появилась ещё одна идея. Вместо отдельных водяных контуров для электромотора, силовой электроники, зарядного устройства и климатической системы всё это использует ту же диэлектрическую жидкость. Один контур, серийные компоненты, меньше массы, меньше сложности, меньше цены.
Автоматические клапаны отключают части контура, когда они не нужны. Например, батарея быстрее прогревается после холодного старта. А во время зарядки в жидкости достаточно тепловой инерции: обычно она просто принимает тепло на себя, без необходимости сразу включать насосы и вентиляторы. Когда автомобиль снова едет, воздух сам проходит через радиатор и охлаждает жидкость.
Хотя Triple 10 Challenge выглядит лёгкой и простой машиной, за ней стоит серьёзная инженерная база. Первичную работу над формой и рамой выполняла Gordon Murray Group. Батареей занималась RML. Электромотор сделал британский производитель Empel. Шасси, валидацию и испытания всего автомобиля проводила Horiba MIRA.
Может показаться странным, что импульс для такого проекта исходит от Shell, нефтяной компании. Но здесь работает не топливное подразделение, а направление смазочных материалов и охлаждающих жидкостей.
Это не концепт производителя, который прозрачно намекает на будущую серийную модель. Это технологический демонстратор, и прямой наследник в продажу не пойдёт. Но самое важное в том, что он не опирается на фантастические материалы или недостижимые производственные методы. Это элегантное сочетание уже доступных технологий, которое даёт новый результат.
Он не выглядит и не ощущается машиной из далёкого будущего.
Вместо этого он отвечает на то, что многим покупателям нужно уже сейчас: недорогой, удобный автомобиль, который можно быстро пополнить энергией, если дома нет зарядки. Электромобиль, который заправляется почти как бензиновая машина.
И, возможно, именно такая революция нам нужна гораздо сильнее, чем очередной гигантский SUV с батареей размером с небольшой подвал.
Технические характеристики Shell Triple 10 Challenge
Shell Triple 10 Challenge — ездовой технологический концепт с передним приводом и электромотором мощностью 136 л.с. Масса автомобиля составляет 1170 кг. Полезная ёмкость батареи — 31 кВт·ч, масса батареи — 210 кг. Заявленная эффективность — 10 км/кВт·ч, расчётный запас хода — около 310 км. Быстрая зарядка с 10 до 80 процентов занимает 10 минут при использовании зарядной станции мощностью 175 кВт. Коэффициент аэродинамического сопротивления — 0,267. Батарея использует погружное охлаждение диэлектрической жидкостью, которая также обслуживает контуры электромотора, силовой электроники, зарядного устройства и климатической системы.
