Не только чайники

Bosch раскрывает секреты

На предыдущем техническом семинаре Bosch, проходившем в 2009-м, предрекали скорое наступление эры электропривода. Мероприятие года нынешнего отличал куда более трезвый взгляд на электрификацию. Много говорили и о распространении системы контроля курсовой устойчивости: с сентября 2011-го наличие ESP становится необходимым условием реализации нового автомобиля на североамериканском рынке. Россия вводит эту норму в январе 2014 года — на десять месяцев раньше стран Евросоюза

Шапкозакидательские настроения по части перевода автопарка на электротягу сегодня сошли на нет, но электрификация продолжает оставаться одним из доминирующих направлений развития многих компаний, в том числе и Bosch. В нынешнем году из 3,2 млрд евро, отведенных на НИОКР, 400 млн пошли на развитие элементов электропривода. Однако концентрируются немцы в основном на высоковольтных аккумуляторных батареях, которые годятся в первую очередь для более распространенных нынче гибридов. Успехи Bosch здесь пока не впечатляют. Мощности фирмы LiMotive (одна половина акций принадлежит Bosch, другая — Samsung SDI) по производству литий-ионных АКБ, размещенные в корейском Ульсане, пустили только в ноябре прошлого года. А вот филиал в Спрингборо (США) штампует так востребованные автопроизводителями Северной Америки никель-металл-гидридные модули, причем в тесном сотрудничестве с тамошней фирмой Cobasys. Поскольку новые модели автомобилей под такой тип батарей давно не «затачивают», перспективы Bosch в секторе высоковольтных АКБ пока кажутся призрачными.

Откуда ток?

Собственно, менеджерам LiMotive пока удалось «подцепить» только двух автопроизводителей. BMW будет использовать германо-корейские батареи на электромобиле Megacity — его начнут выпускать в Лейпциге ориентировочно с 2013 года (сейчас АКБ от LiMotive баварцы уже устанавливают на BMW ActiveE и Mini E, выпускаемые здесь же крошечными партиями). Chrysler эти АКБ пригодятся для электрической версии Fiat 500, предназначенной для североамериканского рынка. А вот географически близкий Daimler предпочел для своих электрифицированных smart fortwo и Mercedes-Benz A не батареи Bosch, а продукцию небольшой заокеанской фирмы Tesla. Daimler даже увеличил свой первоначальный заказ на 2011 год с 1800 до 2100 АКБ. За помощью к американским инженерам обратилась и Toyota. Специалисты Tesla электрифицируют компактный кроссовер RAV4. Кроме того, в 2014 году Tesla планирует начать производство собственного паркетника на электротяге с названием Model X. Может быть, им и станет ребейджинговый RAV4 EV. Напомним, что в 2008 году история Tesla началась как раз с выпуска модели Roadster, спроектированной на платформе Lotus Elise. На подходе в Tesla еще одна машина, причем куда более функциональная. В недавнем интервью агентству Bloomberg генеральный менеджер Tesla Илон Маск подтвердил, что в середине следующего года первые заказчики получат новенькие Model S. До 2013 года в производственной программе фирмы — 5500 экземпляров этого полноразмерного хэтчбека. Опционально, кстати, в дополнение к пяти взрослым посадочным местам будут доступны два детских. Предлагается три АКБ: на 160, 230 и 300 миль хода (256, 368, 480 км). Цена машины вполне умеренная — от $57 499.

Не «теслой» единой жив рынок экологически чистых авто Северной Америки. Компания Coda предлагает продукцию совсем другого формата — это невзрачные седанчики класса B+ с запасом хода в 90–120 миль (144–192 км). За эту машину по американским меркам просят чересчур много — $37 400, и это после вычета из базовой цены всевозможных налоговых льгот. Пользуясь федеральной программой, можно сэкономить до $7500, а жители Калифорнии (это и есть целевая аудитория Coda) получат от правительства штата дополнительную скидку в $5000. Производство начнется в конце текущего года. В течение 2012-го автомобилистам, озабоченным состоянием окружающей среды, планируется раздать от 10 000 до 14 000 экземпляров Coda.

Европейские автопроизводители пока ограничиваются пробными партиями, организовывают пробеги и другие мероприятия по продвижению электромобилей. Впрочем, Renault недавно объявила цены на микрокар Twizy. «Толкают» его по привлекательной цене — от 6990 евро, причем в отдельных странах сумма может быть снижена за счет различных льгот. Однако владельцу придется ежемесячно платить по 45–49 евро за… аренду аккумулятора. Французы запустили глобальный ресурс, сообщающий о преимуществах Twizy. Есть страничка и на русском языке, однако россиянам Twizy пока не предлагают. Но мы не обделены: с мая в нашей стране стартовали продажи электромобиля А-класса Mitsubishi i-MiEV. Цена — не иначе как электрошоковая — 1 800 000 руб.

О пользе алгоритмов

Несовершеннолетние дрифтеры и те знают, что без ESP сейчас никуда — электроника выручает в ситуациях, когда бессилен самый опытный водитель. Правительство РФ разумно решило сделать использование ESP принудительным, по крайней мере для покупателей новых машин. Сейчас же в России только 24% произведенных авто оснащаются системой стабилизации — меньше, чем в Северной Америке, Европе, Австралии, Корее, Японии и даже Китае. Доля автомобилей с ESP, проданных в первые руки, и того ниже — 20% (здесь мы Поднебесную обгоняем).

Bosch выпускает сегодня девятое поколение ESP. В какую сторону развивают электронно-механический узел? Совершенствуют алгоритмы, конструкцию модулей, повышают функциональность. Так, заказчикам предлагается четыре комплектации ESP: base, enhanced, plus, premium. Отличаются они возможностями, уровнем шума и вибраций и, естественно, ценой. Среди программ премиального исполнения — такие, как контроль за удержанием автомобиля на уклоне, подавление раскачки прицепа, помощь при экстренном торможении, предотвращение опрокидывания, динамический контроль крутящего момента (за счет использования тормозного механизма на нужном из ведущих колес) и др. Задача инженеров при добавлении очередной опции состоит в том, чтобы обойтись программными средствами и не увеличивать количество «железа».

Часто это удается сделать, например, при интеграции в ESP функции контроля давления воздуха в шинах (TPM). Известно, что наиболее точный и дорогой метод — прямой, с помощью датчиков давления. В Северной Америке с 2009 года следует применять именно его. Однако есть и другие рынки, где допустимы косвенные методы, использующие стандартные компоненты ESP. Самый распространенный сегодня — метод оценки радиуса качения колеса. На основе сигналов от всех датчиков частоты вращения колес определяется т.н. справочная скорость автомобиля (при идеальных условиях совпадающая с действительной). Затем, сопоставляя с этой скоростью данные от отдельного датчика, можно выявить уменьшение радиуса качения заданного колеса и соответственно падение давления. Метод этот неточный, и согласно правилам ЕЭК ООН 13 прил. 9 с ноября 2014 года использовать его нельзя. Указанная норма требует определения: падения давления при скоростях автомобиля от 40 км/ч, прокола шины. Кроме того, электроника должна «замерять» давление с допуском +/- 3,5 кПа относительно фактического параметра (давление в шинах легкового автомобиля обычно составляет 200–250 кПа). Ограничено и время замеров.

Метод, удовлетворяющий новым правилам, основан на сопоставлении радиуса качения колеса (вычисленного по первому методу) и уменьшения резонансной частоты качения колеса. В программу дополнительно включают алгоритм, где шина рассматривается как вязко-упругое тело.

Исходными величинами для расчета являются характеристики элементов подвески и колеса (например, момент инерции), следовательно, всякий тюнинг под запретом, иначе электроника начнет считать неправильно. Лицензиями на оба метода владеет компания Dunlop Tech, однако Bosch имеет возможность работать по развитию резонансного метода и адаптировать его к моделям автомобилей (такой процесс занимает несколько месяцев).

По взаимному согласию

Автопроизводитель находится в зависимости от поставщика. Способность последнего выполнять свои обязательства не только определяет успех продукции заказчика, но и влияет на изменение стоимости самого автомобильного бренда. На ум приходят прошлогодняя история с отказами педали тормоза на гибридных Toyota и множество менее громких отзывных кампаний, связанных с падением качества комплектующих. Кстати, разговоры о снижении надежности тех же Toyota начались именно на волне постоянного роста объемов производства: не все вновь привлеченные OEM-производители оказались готовы поставлять на конвейер узлы и агрегаты требуемой кондиции.

Что уж говорить о недавнем землетрясении в Японии… Стихия, например, не затронула предприятие FHI, где собирают Subaru, однако выпуск машин пришлось останавливать не только изза перебоев с электроэнергией, но и по причине отсутствия необходимых компонентов. Ярче всего зависимость автопроизводителя демонстрирует недавняя ситуация с Saab. Конвейер шведской фирмы, только-только начавшей «выздоравливать» после прошлогодней «комы», пришлось останавливать на семь недель по банальной причине: Saab сильно задолжал OEM-компаниям.

Следует сказать и о зависимости поставщика от производителя. Этот вид взаимодействия мы иллюстрируем рейтингом 20 ведущих OEM-корпораций начиная с 2003 года. Обращает на себя внимание падение американских Delphi и Lear. Компании специализируются на выпуске управляющей электроники и силовых элементов электрических систем. Значительную часть бизнеса Lear составляют еще и сиденья. Потеря позиций объясняется не увеличением объемов продаж конкурентов, а именно снижением поставок продукции Delphi и Lear. Если в 2006 году Delphi продала компонентов на $24 400 млн, то в 2010-м — только на $13 817 млн. В 2004 году Lear реализовала узлов и агрегатов на $17 700 млн, в 2010-м — на $11 955 млн. Причины кроются не только в снижении производства «большой американской тройки», но и в том, что часть подрядов перехватили японские компании.

Наоборот, восходящие тренды, демонстрируемые Aisin Seiki, Toyota Boshoku и Hitachi, связаны исключительно с креном их продаж (79, 80 и 79% соответственно) в сторону растущего азиатского рынка. Если тамошние автопроизводители сбавят темпы, наступит коррекция. Наконец, отметим, что практически все стабильные компании (в том числе и с меньшими объемами поставок, не входящие в двадцатку) более 40–50% своей продукции предлагают европейским автопроизводителям.

Специалисты прогнозируют, что в среднесрочной перспективе рассмотренные тенденции сохранятся. Изменение расклада сил в ОЕМ-секторе может быть связано с появлением новых крупных игроков (например, за счет поглощений или объединений). Кроме того, в ближайшие годы возрастет значимость еще одного фактора — увеличения потребности в высоковольтных (в первую очередь литий-ионных) аккумуляторных батареях. Менеджерам Bosch есть о чем задуматься, ведь позиции фирмы на этом участке чрезвычайно слабы: совместный с Samsung SDI проект LiMotive пока не имеет серьезного влияния.

Рейтинг OEM-поставщиков за 2010 год*
№ п/п	Компания**	Продажи, млн. долл. США	Структура продаж по рынкам, %				Место в рейтинге в прошлые годы
			Европа	Сев. Америка	Азия	Проч.	2009	2008	2007	2006	2005	2004	2003
1	Robert Bosch GmbH	34 565	53	14	27	6	2	1	1	1	1	1	2
2	Denso Corp.	32 850	13	17	68	2	1	2	2	3	2	4	3
3	Continental AG	24 819	57	19	19	4	4	3	4	12	13	14	15
4	Aisin Seiki Co.	24 613	8	13	79	1	3	5	6	6	6	8	8
5	Magna International Inc.	23 600	43	52	-	5	5	4	3	4	3	3	6
6	Faurecia	18 220	66	18	9	7	7	8	8	8	9	9	9
7	Johnson Controls Inc.	16 600	49	41	10	-	8	6	7	5	5	5	7
8	ZF Friedrichshafen AG	15 748	61	12	19	8	10	9	10	16	15	12	13
9	LG Chem Ltd.	15 500	6	1	84	9	6	-	-	-	-	-	-
10	Hyundai Mobis	14 433	10	19	71	-	12	19	27	25	25	-	-
11	TRW Automotive Holdings Corp.	14 400	51	30	14	5	11	10	11	10	10	11	10
12	Delphi Automotive	13 817	43	33	16	8	9	7	5	2	4	2	1
13	Yazaki Corp.	12 531	Н.д.	21	Н.д.	Н.д.	16	14	14	14	18	17	17
14	Lear Corp.	11 955	42	34	16	8	15	11	9	7	7	7	5
15	Sumitomo Electric Industries Ltd.	11 228	Н.д.	18	Н.д.	Н.д.	17	17	17	18	20	18	-
16-17	BASF SE	10 400	50	25	18	7	18	53	13	-	55	53	46
16-17	Toyota Boshoku Corp.	10 400	3	17	80	-	14	12	18	17	19	-	-
18	CalsonicKansei Corp.	8775	7	17	15	61	22	25	22	21	21	20	19
19	JTEKT Corp.	8285	15	15	65	5	23	22	20	23	27	-	-
20	Hitachi Automotive Systems Ltd.	8011	5	12	79	4	19	27	21	27	24	27	32

  *Исходя из продаж комплектующих; данные AutomotiveNews
** Название компании дано по состоянию на 2010 год

Спорткары будущего: электричество и полный привод!

текст: Сергей АРБУЗОВ
фото: автор, фирмы-производители