W toczonych obecnie dyskusjach na temat przyszłości motoryzacji ścierają się skrajne opinie. Choć spora część osób, nawet tych zawodowo związanych z branżą, nie wierzy w elektromobilną przyszłość, ta powstaje już teraz i nie ma przed nią odwrotu. Nie każdy zdaje sobie sprawę, że pojazdy opuszczające fabryki w tej chwili składają się z rozwiązań opracowywanych w centrach inżynieryjnych przez lata. Obecnie w tych centrach powstają kolejne projekty, dzięki którym możemy spojrzeć w przyszłość motoryzacji.

Rozwój elektromobilności nienaturalny, ale nieodwracalny…

Faktem jest, że rozwój rynku samochodów zelektryfikowanych i elektrycznych nie postępuje w sposób naturalny. Gdyby tak było, moglibyśmy śmiało porównać go do początku rynku smartfonów, które stopniowo wypierały tradycyjne telefony komórkowe. Działo się tak za sprawą wolnego wyboru konsumentów, a nie zakazu lub ograniczeń w produkcji tradycyjnych “komórek”. Rynek samochodów wygląda inaczej, to narzucane przez władze normy emisji spalin w głównej mierze decydują o tym, że już wkrótce motoryzacja spalinowa przejdzie do historii. Czy stanie się to już w roku 2035? Nawet jeżeli data wprowadzenia zakazu produkcji silników spalinowych zostanie przesunięta, niewiele zmieni to na rynku. Zdecydowana większość producentów samochodów już teraz przygotowuje się bowiem do wycofania ze swojej oferty samochodów zasilanych benzyną czy olejem napędowym. Niektórzy zrobią to jeszcze przed styczniem 2035 r.

Zmiany na rynku motoryzacyjnym nie zachodzą z dnia na dzień. Jest to szereg procesów. Wszelkie nowe rozwiązania techniczne trzeba zaprojektować, wyprodukować w porozumieniu z producentem samochodu, a następnie wdrożyć i przetestować. Jest to czasochłonne, zatem w praktyce rozwiązania, które wejdą do użytku w seryjnie produkowanych samochodach za trzy, pięć lat czy więcej, już dziś testowane są przez dostawców.

Wiele innowacyjnych rozwiązań pozostaje tajemnicą niemal do momentu premiery wykorzystującego je samochodu. Niektóre jednak są projektami jawnymi, którymi sami dostawcy producentów samochodów chętnie się chwalą. Przykład to wydarzenie ZF Technology Days, które odbyło się w czerwcu bieżącego roku. Jeden z głównych dostawców rozwiązań technicznych dla producentów samochodów pokazał tam projekty będące w fazie prototypu lub testów, które trafią do masowej produkcji w 2025 r. lub później. Zgodnie z panującym obecnie trendem większość z tych projektów ma związek z elektryfikacją napędów lub autonomizacją jazdy.

Jakie samochody będą produkowane za kilka lat?

Największym problemem dla rozwoju elektromobilności jest wydajność i koszt produkcji baterii. Nie sposób jednak nie zauważyć, że w ostatnich latach w tym segmencie rynku dokonano znacznego postępu. Współczesne samochody elektryczne są już w stanie dysponować realnym zasięgiem w okolicach 400-500 km. Zmienia się także poziom eksploatacji naturalnych złóż surowców przy produkcji baterii. Cenne pierwiastki kopalne z coraz większym powodzeniem zastępowane są przez mające mniejszy wpływ na środowisko związki, takie jak węglik krzemu.

Problemem wciąż pozostaje czas ładowania baterii, nawet na publicznych ładowarkach. Zapowiedzią przyszłości w tym zakresie jest Porsche Taycan, czyli pierwszy seryjny samochód z napędem elektrycznym 800V. Pojazd ten służy jako baza do dalszych prac rozwojowych dla firmy ZF. Producent właśnie na bazie Taycana stworzył swój samochód koncepcyjny o nazwie EVbeat. Powód? Przyszłość należy właśnie do instalacji 800V. Pozwalają one m.in. na bardzo szybkie ładowanie (Taycan ładuje się z mocą 270 kW). W optymalnych warunkach i na odpowiednio mocnej ładowarce, baterię elektrycznego Porsche o pojemności prawie 80 kWh można doładować do 80% w kilkanaście minut. Obecnie pozwala to na przejechanie ok. 300 km w pogodny dzień, jednak za sprawą innowacji już przygotowywanych przez ZF, wkrótce parametry te mogą ulec znacznemu polepszeniu. Przykładowo w niskich temperaturach, w okolicach punktu zamarzania, zasięg pojazdu w rzeczywistych warunkach pracy wzrośnie nawet o jedną trzecią w porównaniu z aktualnie dostępną technologią. Napęd elektryczny o rekordowo niskiej masie 74 kilogramów (więcej informacji) i kompaktowej budowie to rozwiązanie modułowe, które będą mogli stosować także inni producenci samochodów.

Samochody produkowane za kilka lat będą o wiele bardziej zdigitalizowane. Nad rozwiązaniami umożliwiającymi lepszą komunikację pomiędzy poszczególnymi podzespołami pracują grupy inżynierów w centrach badawczych w Polsce – w Częstochowie i Łodzi. Właśnie pod Jasną Górą powstaje najnowsza wersja superkomputera ZF ProAI. Został on zaprojektowany z myślą o wymaganiach pojazdów definiowanych programowo i ich nowych architekturach elektrycznych/elektronicznych. Komputer jest przygotowany do wykorzystania w swojej pracy sztucznej inteligencji.

Choć obecnie dopuszczone do użytku na drogach publicznych samochody reprezentują dopiero drugi poziom autonomizacji jazdy, komputer stworzony przez ZF już teraz jest gotów na obsługę procesów poziomu piątego, czyli najwyższego. ProAI może służyć jako komputer centralny i taka jest właśnie jego przyszłość w samochodach, których produkcja rozpocznie się niebawem. Obecnie w większości pojazdów posiadających funkcje częściowo autonomizujące jazdę, różnego typu czujniki, radary czy lidary posiadają własną moc obliczeniową. Dzięki ZF ProAI, możliwa staje się integracja danych pochodzących z wszystkich tych elementów w jednej jednostce. Oznacza to, że elementy te będą mogły zajmować mniej miejsca, co zmniejszy poziom skomplikowania budowy nowych samochodów. Trend zmierza w kierunku superkomputerów domenowych.

W perspektywie najbliższych kilku lat możemy spodziewać się premier nowoczesnych samochodów (zapewne na początek w ramach marek klasy premium), posiadających wydajne i lekkie napędy elektryczne (lub hybrydowe) oraz posiadających na pokładzie systemy wzajemnie się ze sobą komunikujące za pośrednictwem czuwającego nad procesami komputera centralnego. Rozwiązania te zmniejszą masę i miejsce potrzebne na montaż podzespołów w pojazdach zelektryfikowanych. Samochody te będą posiadać wszelkie dopuszczone przez przepisy systemy wsparcia kierowców i poruszać się częściowo autonomicznie (po wyrażeniu takiej woli przez kierowcę).