Формула E: могут ли электрогоночные автомобили вскоре стать быстрее Формулы-1?

Электромобили гоночного чемпионата Формулы E могут разгоняться быстрее, чем болиды Формулы 1, и их максимальная скорость приближается к ним, но емкость аккумулятора может подвести их в гонке лицом к лицу.

Благодаря своим обтекаемым линиям, дымящимся шинам и мощным двигателям, болиды Формулы-1 остаются самыми быстрыми дорожными транспортными средствами на протяжении последних 50 лет. Но электромобили вскоре могут стать самыми быстрыми на Земле, поскольку автомобили на аккумуляторных батареях нового гоночного чемпионата Формулы E добиваются огромных технологических успехов.

Формула E только что представила свой автомобиль четвёртого поколения, способный вырабатывать до 600 киловатт мощности, что эквивалентно 815 лошадиным силам. Это позволит автомобилю развивать скорость свыше 350 километров в час против нынешних 320 км/ч.

У Формулы-1 всё ещё есть небольшое преимущество: максимальная скорость превышает 370 км/ч. Но болиды Формулы E уже разгоняются на 30% быстрее, чем Формула-1: нынешнее поколение 3 разгоняется с 0 до 60 миль в час за 1,82 секунды. И поскольку их мощность и энергоаккумулирующие способности продолжают совершенствоваться, скоро наступит день, когда Формула E будет быстрее на таких трассах, как Сильверстоун или Монте-Карло, считает генеральный директор Формулы E Джефф Доддс.

«В ближайшие годы у автомобиля появится потенциал проехать круг с такой же скоростью, что и болид Формулы-1, или превзойти её», — говорит Доддс. «Это скорее вопрос физики, чем нашего опыта».

Одно из главных преимуществ электродвигателей заключается в их большей эффективности. Даже в таких потребительских электромобилях, как Tesla, Kona или Ioniq, до 90% потребляемой двигателем энергии уходит на приведение автомобиля в движение. Двигатели внутреннего сгорания преобразуют в движение лишь около 25% своей энергии, а большая часть оставшейся энергии теряется в виде тепла. В Формуле-1 этот показатель увеличился примерно до 50% благодаря использованию гибридного двигателя, работающего как на бензине, так и от аккумулятора, заряжающегося при торможении. Однако у болида Формулы E энергоэффективность составляет 96%, и почти половина потребляемой им энергии поступает за счёт зарядки во время торможения.

Электродвигатели способны развивать максимальный крутящий момент с места, не тратя время на переключение передач для ускорения. Автомобиль 4-го поколения оснащён постоянным полным приводом с отдельным электродвигателем, подающим мощность на каждую ось. Это потенциально может обеспечить ещё более эффективное ускорение, хотя это также зависит от сцепления шин 4-го поколения с дорогой, которые всё ещё находятся в стадии разработки.

Слабое место Формулы E — аккумулятор. Когда она стартовала в 2014 году, гонщикам приходилось менять машины на полпути, чтобы финишировать. Сильвен Филиппи, директор команды Envision Racing, говорит, что Формула E сегодня могла бы построить автомобиль мощностью 1000 лошадиных сил, который обогнал бы Формулу 1 на одном круге. Но аккумулятор разрядился бы за десятки кругов, составляющих каждую гонку.

«Нам до сих пор не удалось поместить в одну батарею эквивалент 80 литров топлива. Пока такого не существует», — говорит Филиппи. «Прелесть топлива в том, что оно очень энергоёмкое».

В болидах пятого поколения «Формулы E» планируется перейти с жидкостных литий-ионных аккумуляторов на твердотельные, что обеспечит большую энергоёмкость при меньшем весе. По словам Доддса, в этом случае болид «Формулы E» теоретически сможет обойти «Формулу-1» в гонке на равных.

Однако, по словам Дэниела Ожера из Университета Крэнфилда (Великобритания), даже твердотельные батареи никогда не превзойдут жидкое топливо по плотности энергии, а Формула-1, вероятно, могла бы выиграть больше кругов.

«Уверен, они могли бы провести отличную гонку, — говорит он. — Но, думаю, аккумуляторы всё равно станут ограничивающим фактором».

Этот вопрос, вероятно, никогда не будет поставлен на голосование, поскольку гонки двух серий проводятся по разным правилам. Например, в Формуле E не меняют шины на пит-стопах и есть «режим атаки», вдохновлённый звёздами ускорения из видеоигры Mario Kart.

Такие производители, как Porsche, Jaguar и Nissan, теперь начнут совершенствовать силовую установку и систему управления энергопотреблением в автомобиле четвертого поколения своей команды, чтобы сделать его максимально быстрым к гоночному дебюту в декабре 2026 года.

Некоторые из этих улучшений могут быть применены и в электромобилях, которые вы видите на дорогах. Например, Porsche теперь устанавливает систему непосредственного охлаждения масла, разработанную для Формулы E, в свой Cayenne Electric.

«Скорость и производительность Формулы E доказывают, что электромобили способны на то же самое, если не на большее, чем автомобили с двигателем внутреннего сгорания, — говорит Грэм Эванс из компании деловой информации S&P Global, — и в то же время они могут делать это гораздо более экологичным способом».

Источник: www.newscientist.com