Тайный план Tesla Motors (только между нами)

Опубликовано:

Предыстория: моя ежедневная работа заключается в управлении компанией SpaceX, которая специализируется на космических перелетах, однако попутно я возглавляю Tesla Motors и совместно с Мартином и другими сотрудниками компании вношу свой вклад в разработку стратегии ведения бизнеса и производства продукции. Помимо этого, я выступаю основным источником финансирования Tesla Motors с тех самых пор, когда компания располагала только коллективом из трех человек и бизнес-планом.

Как вы знаете, первым продуктом Tesla Motors стал спортивный электромобиль с высокими техническими характеристиками под названием Tesla Roadster. Вместе с тем, возможно, многие читатели даже не подозревают о том, что в долгосрочной перспективе мы планируем создать широкую линейку моделей, включая доступные семейные автомобили. Это обусловлено тем, что основной целью Tesla Motors (а также причиной, по которой я инвестирую средства в эту компанию) является содействие скорейшему переходу от углеводородной экономики к основанной на использовании солнечной энергии, что, на мой взгляд, является главным, хотя и не единственным, рациональным решением.

Для того чтобы эти мечты стали явью, очень важно было создать электромобиль, не жертвуя его техническими характеристиками. Именно поэтому дабы одержать победу в конкурентной борьбе с такими работающими на бензине спортивными авто, как Porsche или Ferrari, был создан Tesla Roadster. Помимо всего прочего, КПД использования электроэнергии этой машины в два раза выше, чем у Prius. Однако, несмотря на этот факт, некоторые могут усомниться в ее фактической пользе для мира в целом. Нам что реально нужен еще один спортивный автомобиль с высокими техническими параметрами? Действительно ли это поможет существенно уменьшить количество выбросов углерода в атмосферу?

Отвечая на эти вопросы, заметим, что, вообще-то, нет, нам не нужна еще одна спортивная машина, а ее появление не настолько и значительно повлияет на снижение уровня выбросов. Однако, конечно, без понимания выше упомянутого тайного замысла, кажется, что тут не хватает какого-то довода. Изначально до появления возможности установить оптимальную цену почти на все технологические новинки, себестоимость их товарной единицы высока, и электромобилей это касается не меньше. Стратегия компании Tesla состоит в том, чтобы выйти на верхний эшелон рынка, где потребитель готов платить больше, а затем как можно быстрее охватить и нижние сегменты, чтобы увеличивать количество единиц своей продукции и снижать цены с каждой успешной моделью.

Приоткрывая завесу тайны, могу сказать, что второй моделью линийки Tesla станет спортивный четырехдверный семейный автомобиль стоимостью около 44 500 долларов, то есть в половину дешевле Tesla Roadster, тогда как третья модель будет еще более доступной. В свете стремительного развития компании-разработчика автотехнологий, все свободные средства реинвестируются в науку и исследования с целью снижения стоимости продукции и как можно более скорого продвижения на рынок моделей нового поколения. Покупая спортивный автомобиль Tesla Roadster, люди фактически вкладывают в производство недорогой семейной машины.

А сейчас я бы хотел сосредоточить свое внимание на двух вечных аргументах против эклектического транспорта, а именно утилизация использованных батарей и выбросы двигателей. Парировать первый аргумент можно лаконично и просто, а вот чтобы ответить на второй придется немножко влезть в математику:

Батареи безопасны для окружающей среды!

Я б не советовал использовать содержимое батарей в качестве топпинга для вашего десерта, однако замечу, что ионно-литиевые элементы Tesla Motors считаются экологически безопасными и подлежат утилизации на свалках. Вместе с тем, швырнуть их в мусор равнозначно тому, как если бы вы выбросили деньги на ветер, поскольку после того, как они прослужат вам верой и правдой на протяжении более 100 000 миль, батарейный блок можно продать компаниям, специализирующимся на переработке отходов (бездотационным). Более того, даже в этом случае батарея все еще является функциональной, просто менее продуктивной.

Выбросы электростанций, также известные как «выбросы из длинных выхлопных труб»

(Для более детального ознакомления с данным аргументом, смотрите проектную документацию, подготовленную Мартином и Марком.)

Общеизвестным доводом против производства транспортных средств с электродвигателями в качестве решения проблемы выбросов углерода является то, что это просто переносит выбросы CO2 на электростанции, которые генерируют электроэнергию, необходимую для зарядки автомобилей. Однако тут можно привести очевидный контраргумент: существует возможность получения электроэнергии из разных источников (например, гидро-, ветровой, геотермальной, ядерной, солнечной и т. д.), многие из которых не предполагают выбросов углеводорода. Вместе с тем давайте на секунду предположим, что электричество генерируется из углеводородного источника такого, как природный газ, который в последние годы является наиболее популярным топливом для электростанций США.

Генератор комбинированного цикла с Н-системой показал свою 60-процентную эффективность в вопросе преобразования природного газа в электроэнергию. «Комбинированный цикл» предполагает сжигание природного газа для выработки электрической энергии, а затем использование отработанного тепла для создания пара, который приводит в действие второй генератор. Эффективность вторичного использования природного газа – 97,5%, обработки – также 97,5%, и выходит, что КПД трансмиссии с помощью электросети составляет в среднем 92%. Это обеспечивает нам следующую эффективность полного процесса преобразования газа в электроэнергию: 97,5% x 97,5% x 60% x 92% = 52,5%.

Не смотря на форму кузова, шины и привод, рассчитанные скорее на высокую производительность, чем на максимальную экономичность, чтобы проехать 1 километр Tesla Roadster требуется 0,4 МДж. Иными словами, для преодоления расстояния в 2,53 км автомобилю использует 1 МДж электроэнергии. Эффективность полного цикла зарядки-разрядки Tesla Roadster составляет 86%, то есть из каждых 100 МДж электроэнергии, использованной для заряда батареи, двигателя достигает 86 МДж.

Собрав все цифры воедино, получаем окончательный КПД: 2,53 км/МДж x 86% x 52,5% = 1,14 км/МДж. Давайте сравним это с Prius, а также несколькими другими моделями автомобилей, которые считаются энергосберегающими.

Топливная экономичность машин, которые ездят на бензине, с учетом полного цикла производства топлива рассчитывается по такой формуле: энергоемкость бензина (34,3 МДЖ/л) за вычетом потерь в связи с его очисткой и транспортировкой (18,3%), умноженная на количество миль, которые машина преодолевает на одном галлоне или километров – на 1 литре. Так, КПД использования электроэнергии Prius, который по данным Агентства по охране окружающей среды проезжает на одном галлоне 55 миль, составляет 0,56 км/МДж. Фактически это потрясающий показатель по сравнению с «нормальной» машиной такой, как Toyota Camry с ее 0,28 км/МДж.

Обращаю ваше внимание на неправильное употребление термина «гибрид», применимого к автомобилям, которые сейчас ездят по дорогам. На самом деле это просто машины с бензиновыми двигателями с поддержкой небольших батарей, и если вы не один из немногих знатоков автолайхаков, маленькую батарею необходимо заряжать от бензинного двигателя. Таким образом, такие транспортные средства могут рассматриваться просто как немного более экономичные автомобили с бензиновыми двигателями. Если пробег машины, подтвержденный Агентством по охране окружающей среды, составляет 55 миль/галлон, тогда его не отличить от негибрида, который проезжает 55 миль на 1 галлоне. Как говорит один мой друг, мир, где кругом одни водители Prius, по-прежнему зависим от горюче-смазочных материалов.

Содержание углеводорода в любом из указанных видов топлива прекрасно известно. Природный газ содержит 14,4 грамм углерода на МДж, а горюче-смазочные материалы –19,9. Используя эти показатели в контексте определения экономичности транспортных средств, и включив в этот перечень в качестве эталона автомобиль Honda с системой сжигания природного газа, а также Honda на водородных топливных элементах, понимаем, что вне конкуренции оказываются машины, работающие исключительно на электричестве:

Автомобиль Источник энергии Содержание CO2 КПД использования электроэнергии Выбросы CO2
Honda с системой сжигания природного газа Природный газ 14,4 г/МДж 0,32 км/МДж 45,0 галлонов/км
Honda на водородных топливных элементах Топливные элементы –природный газ 14,4 г/МДж 0,35 км/МДж 41,1 галлонов/км
Toyota Prius Горюче-смазочные материалы 19,9 г/МДж 0,56 км/МДж 35,8 галлонов/км
Tesla Roadster Электроэнергия, вырабатываемая с помощью природного газа 14,4 г/МДж 1,14 км/МДж 12,6 галлонов/км

 

Tesla Roadster по-прежнему занимает лидирующие позиции, если исходить из среднего количества углеводорода на 1 Дж энергии, вырабатываемой энергетическим сектором США. Большее по сравнению с природным газом содержание CO2 в угле компенсируется его ничтожным количеством в таких источниках электроэнергии, как гидро-, ветровая, геотермальная, ядерная, солнечная и т. д. Комбинация используемых источников энергии неодинакова по стране. Кроме того она со временем видоизменяется, поэтому природный газ здесь играет роль основного показателя.

На пути к энергонезависимости

Следует отметить, что Tesla Motors помимо создания автомобилей займется реализацией продукции, производимой другими компаниями на основе устойчивых источников энергии. Например, помимо всего прочего мы будем предлагать среднего размера и стоимости панели солнечных батарей от компании-производителя устройств на фотоэлементах SolarCity (основным инвестором которой я также являюсь). Эту конструкцию благодаря ее небольшим габаритам можно установить на вашей крыше в укромном месте или приладить в качестве навеса для автомобиля. С ее помощью за день можно вырабатывать электроэнергию, которой хватит, чтобы проехать около 50 миль.

Если вы наматываете не более 350 миль в неделю, то в плане вашей личной транспортировки у вас будет энергии с лихвой. А это значит, что у вас есть возможность сохранить или даже свести на нет использование энергии для транспорта – фактически вы будете отдавать назад больше энергии, чем потребляете при езде! А поэтому вот вам вкратце хитромудрый план:

  • Строим спортивные автомобили
  • Вкладываем вырученные деньги в производство доступных машин
  • Инвестируем полученные средства в создание еще более доступных авто
  • А пока занимаемся всем выше сказанным, предлагаем также экологически безопасную продукцию для выработки электроэнергии

Только никому не говорите.

Автор: Элон Маск (Elon Musk), соучредитель и генеральный директор Tesla Motors
Источник: tesla.com