Автомобили будущего: солнечная краска, беспилотное вождение и батареи нового поколения

Представьте, что вы едете через всю страну через 10 лет. Вы тратите несколько минут на зарядку электромобиля, а затем отправляетесь в путь — и солнечная краска вашего автомобиля поддерживает его заряд во время движения.

Ваши глаза устремлены на потрясающие пейзажи, вы любуетесь видами вдоль Route 66 или величием Скалистых гор, или проверяете сообщения. Ваши руки едва касаются руля, а нога не нажимает на педаль. Ваш автомобиль общается с другими на дороге, поэтому нет необходимости резко тормозить или сворачивать. Это потому, что он знает, что машина в пяти машинах впереди от вас сделала это, и все те, кто между вами, замедляются с точно правильной скоростью, чтобы избежать резких изменений траектории.

А когда вы паркуетесь на ночь, ваш автомобиль зарабатывает вам деньги, продавая избыточную энергию, которую он собрал от своей краски, обратно в сеть. Или, может быть, вы вообще не хотите быть за рулём, поэтому вызываете беспилотный автомобиль и дремлете на заднем сиденье между приключениями.

Некоторые из этих сценариев могут стать реальностью в следующие 10 лет, по крайней мере для тех, кто использует самые передовые автомобили на рынке. Хотя в этом футуристическом видении есть доля спекуляции, производители транспортных средств уже внедряют всё более сложные технологии автоматизированного вождения в высококлассные личные автомобили, а беспилотные такси появляются в десятках городов США.

Экосистема подключённых автомобилей

Некоторые модели автомобилей в течение следующего десятилетия могут взаимодействовать с окружающей средой новыми способами, включая общение с другими автомобилями для предотвращения столкновений, получение энергии из природных источников или позволяя водителям получать оплату за отправку неиспользованной энергии своих автомобилей обратно в сеть.

Если вы водите электромобиль, вы можете избежать хлопот с поиском зарядки, когда вы на работе или занимаетесь делами. В 2024 году компания Aptera представила прототип автомобиля, оснащённого солнечными панелями. Эти панели — на капоте, крыше, приборной панели и багажнике — позволяют автомобилю проезжать около 40 миль (64 километра) в день на солнечной энергии. Это больше, чем средний американец проезжает за день. Автомобиль Aptera также может проехать до 400 миль (640 км) на стандартном электрическом заряде.

Некоторые автомобили на солнечной энергии могут вообще отказаться от солнечных панелей в пользу более интегрированного дизайна. В 2024 году Mercedes-Benz сообщила, что исследует фотоэлектрическую краску, которая могла бы преобразовывать солнечный свет в энергию для электромобилей. В солнечных городах, таких как Лос-Анджелес, по расчётам компании, краска могла бы собирать достаточно энергии, чтобы питать автомобиль почти 7500 миль (12 000 км) в год. Крошечные частицы в краске преобразуют около 20% энергии солнечного света в электричество, что сопоставимо с эффективностью существующих солнечных панелей.

Вы даже могли бы продавать часть энергии, хранящейся в батарее вашего автомобиля, обратно в сеть. Владельцы EV могли бы заряжаться днём или поздно ночью, когда спрос на электроэнергию ниже, и платить более низкие тарифы. Затем вечером, когда электросеть испытывает большую нагрузку и цена электроэнергии выше, они могли бы продавать эту сохранённую энергию обратно с прибылью.

Руки прочь от руля; глаза прочь от дороги

Некоторые технологии помощи водителю, такие как предупреждения о выходе из полосы и круиз-контроль, присутствуют на рынке в личных автомобилях уже десятилетиями. Эти технологии и более поздние вспомогательные функции требуют, чтобы водитель контролировал транспортное средство, но теоретически они делают вождение проще. Например, режим Tesla Full Self-Driving (Supervised) выполняет большинство задач рулевого управления и торможения, но безопасная эксплуатация требует, чтобы водитель следил за дорогой и был готов взять на себя управление в любой момент. В ближайшие несколько лет водители, вероятно, увидят новые функции, которые автоматизируют вождение в большем числе контекстов.

Некоторые из этих функций позволят водителям полностью отвлечься от дороги и насладиться развлечениями в автомобиле, если они бодрствуют и способны вернуть контроль над транспортным средством в течение нескольких секунд, если условия изменятся. Технологии, которые полностью автоматизируют вождение во многих обстоятельствах в определённых зонах обслуживания, вероятно, будут в около 4% автомобилей на рынке к 2035 году, согласно white paper Всемирного экономического форума.

В автомобилях, оснащённых этими функциями, «у вас всё ещё будут элементы управления водителя, но при определённых обстоятельствах это будет фактически автоматизированное транспортное средство», — сказал Live Science Люк Нейраутер, возглавляющий Отдел безопасности транспортных средств, водителей и систем в Транспортном институте Вирджинии.

Полностью автономные транспортные средства

Хотя личные автомобили могут не предлагать полную автоматизацию, высокоавтоматизированные автомобильные сервисы станут гораздо более распространёнными как транспортные средства для совместных поездок в крупных мегаполисах. В некоторых городах, таких как Сан-Франциско, commuters уже heavily полагаются на автономные транспортные средства от Waymo. Компания развернула свои автомобили почти в дюжине городов — включая Даллас, Хьюстон, Атланту и Лос-Анджелес — и объявила о планах расширить обслуживание на более чем 20 дополнительных локаций. Другие компании — такие как Nuro и MOIA от Volkswagen — тестируют свои транспортные средства с водителями-людьми на борту перед запуском полного публичного обслуживания.

Разработка этих высокоразрешающих карт занимает время, что является одной из главных причин, почему автономные совместные поездки пока недоступны везде. Картирование обычно включает оснащение автомобиля высококлассными визуальными датчиками и лазерами и вождение его по всему региону. Хотя такие города, как Сан-Франциско, были картированы с этой степенью точности, большая часть США — нет. «Это очень трудно сделать за ночь», — сказал Джон Долан, исследователь автономного вождения в Институте робототехники Университета Карнеги-Меллон.

Через 10 лет вы почти наверняка сможете проехать из Лос-Анджелеса в Лас-Вегас на автономном транспортном средстве. Но если вы хотите поехать в Нью-Йорк, вам, возможно, придётся остановиться в Нью-Джерси — и сесть на поезд до города. Будущее автомобилей полно обещаний, но также и препятствий — технологических, регуляторных, экономических и культурных. Одно ясно: дорога в будущее будет не прямой, но она уже начинается.

Источники: Live Science, World Economic Forum, UCLA, Virginia Tech Transportation Institute, University of Southern California, Carnegie Mellon University Robotics Institute, Mercedes-Benz, Aptera, Waymo, CATL, McGill University, University of Maryland, Helmholtz Institute Ulm.