Plus Minus

Komputerze, bez prądu nie pojedziesz

Bloomberg, Alex Kraus
Samochody przyszłości mają nie truć środowiska i same sobą kierować. Zanim jednak zapanują na szosach, do pokonania jest kilka poważnych przeszkód – od dostarczenia gigantycznej ilości energii potrzebnej do ich zasilania po upewnienie się, że kontroli nad nimi nie przejmą hakerzy.

Bulli zrobił prawdziwą karierę. Partnerował Clintowi Eastwoodowi w „Sile Magnum", Audrey Hepburn w „Doczekać zmroku", często bywał u Roberta Zemeckisa, choćby w „Powrocie do przyszłości" czy w „Forreście Gumpie". Na stałe wpisał się w kulturę masową jako symbol wolności. To nim jeździł w swoich hippisowskich latach Steve Jobs, kontestując rzeczywistość, zanim jeszcze udał się szukać prawdy do aśramy w Indiach. To dzięki niemu istnieje Apple, bo pieniądze zarobione na jego sprzedaży posłużyły Jobsowi do założenia firmy. W sumie Bulli, oficjalnie zwany Volkswagenem Transporterem, a mniej oficjalnie „ogórkiem", znalazł w ciągu ponad półwiecza 21 mln nabywców.

Teraz Bulli wraca jako I.D. Buzz. Ma być forpocztą nowej ery samochodów elektrycznych, które będą tanie w eksploatacji, dostępne dla każdego, pokonujące na jednym ładowaniu setki kilometrów i jednocześnie ekologiczne. Jest w tym wydarzeniu co najmniej kilka paradoksów. Oto symbol wolności produkuje firma, która celowo wprowadzała w błąd klientów, stając się zaczątkiem afery znanej jako dieselgate. Na dodatek marzy jej się podbój rynku aut elektrycznych, choć jeszcze niedawno zyski były dla niej dużo ważniejsze niż ekologiczne normy. Hipokryzją byłoby twierdzić, że jest w tej kwestii wyjątkiem, ale trudno o bardziej spektakularne zderzenie symboli wolności i korporacyjnej chciwości w jednym.

Paradoksów jest w tej historii jeszcze więcej. Bo czy w ogóle dziejąca się na naszych oczach elektryczna rewolucja nabrałaby takiego przyspieszenia, gdyby nie oszukańcze praktyki Volkswagena? Oburzenie, jakie koncern wzbudził, zaniżając emisję tlenku azotu swoich aut z silnikiem Diesla, aby tylko zmieścić się w narzuconych normach, nie doprowadziło co prawda VW do bankructwa, ale uruchomiło lawinę dekretów, nakazów i ograniczeń zaostrzających normy aż po decyzje ostateczne: wprowadzenie zakazu sprzedaży aut spalinowych zapowiedziały już Francja, Wielka Brytania, Niemcy, Norwegia, Indie i Holandia. W większości przypadków ma on zacząć obowiązywać od 2040 r., tak by koncerny motoryzacyjne zdążyły się do niego przygotować. Premier Wielkiej Brytanii Theresa May zapowiedziała, że celem jest doprowadzenie do sytuacji, by w 2050 r. niemal każdy samochód jeżdżący na Wyspach był tzw. zeroemisyjnym.

A burmistrzowie Paryża, Madrytu, Meksyku i Aten zapowiedzieli, że diesle od 2025 r. nie będą mogły wjeżdżać do centrów miast.

Zakazy i nakazy

W tej sytuacji VW przejrzał na oczy. – Choć silniki spalinowe będą obecne na rynku jeszcze co najmniej przez 20 lat, przyszłość należy do samochodów elektrycznych – zapowiedział w tym roku prezes niemieckiego koncernu Matthias Mueller. VW ogłosił, że oprócz I.D. Buzza do 2025 r. wypuści jeszcze 29 nowych modeli aut elektrycznych, a ich sprzedaż będzie wówczas wynosiła 2–3 mln sztuk rocznie, czyli jedną czwartą całkowitej produkcji koncernu. Niemal identycznie szacuje sprzedaż swoich „elektryków" w 2025 r. BMW. Toyota już zapowiada, że do 2050 r. nie będzie produkować żadnych samochodów z silnikiem spalinowym. Jeszcze szybciej ma reagować chińskie Volvo, na razie dość zapóźnione w kwestii elektryfikacji – od 2019 r. każdy z jego modeli będzie można kupić w wersji elektrycznej lub hybrydowej (czyli z połączonymi dwoma rodzajami napędu, na ogół elektrycznym i spalinowym).

Jak daleką drogę musimy przebyć do elektrycznej przyszłości A.D. 2050? Z pewnością będzie długa. W ubiegłym roku tylko 0,2 proc. aut jeżdżących po europejskich drogach było elektrycznych. Jeśli doliczyć pojazdy hybrydowe, ich udział rośnie do 1,3 proc. W USA jest to ok. 3 proc.

Na razie najdalej na tej drodze zajechali Norwegowie. Aż 40 proc. aut sprzedawanych w tym kraju jest elektrycznych. Nie stało się to jednak dzięki zarządzeniom władz ani nadzwyczajnej świadomości ekologicznej samych obywateli – zadecydowały pieniądze, głównie w formie ulg i preferencji podatkowych. Zasilanie takiego auta prądem jest tańsze niż tradycyjnym paliwem, bo energii przeznaczonej do ładowania aut nie obłożono podatkami. A na to stać kraje bogate.

Drogę nakazową obrali Chińczycy i Amerykanie. Tych pierwszych do zaostrzania norm motywuje bardzo wysoki poziom zanieczyszczenia powietrza w największych miastach. Chińczycy wymagają, by od 2020 r. 12 proc. sprzedaży każdego z koncernów motoryzacyjnych obecnych na ich rynku przypadło na auta elektryczne. Siłą rzeczy zmusi to producentów do promowania tego typu pojazdów. Ich nabywcy mogą też liczyć na spore ulgi podatkowe. Ford szacuje, że do 2025 r. 70 proc. samochodów, które sprzedaje w Chinach, będzie elektrycznych. Już teraz Państwo Środka jest liderem pod tym względem. Z ok. 750 tys. „elektryków" sprzedanych na całym świecie w ubiegłym roku aż 43 proc. wyprodukowali Chińczycy.

Z kolei już 14 amerykańskich stanów zapowiedziało wprowadzenie wymogu, by każdy producent miał w swojej ofercie przynajmniej jedno auto elektryczne. Inaczej samochodów jego produkcji nie będzie w ogóle można sprzedawać we wspomnianych stanach. Idąc śladem Kalifornii, poszczególne stany wprowadzają też inne wymogi: od 2025 r. w dziesięciu z nich co najmniej 15 proc. sprzedaży poszczególnych marek musi przypadać na modele elektryczne lub hybrydowe.

Obśmiewane przez wielu polskie rządowe zapowiedzi miliona aut elektrycznych na drogach w 2026 r. faktycznie wyglądają na tym tle nierealnie. Przeszkód na drodze rewolucji jest bowiem kilka – ale najważniejsze to wygoda i koszt. Sieć elektrycznych stacji rozwija się powoli, w efekcie jest ich niewiele, a ładowanie auta trwa nawet kilka godzin. W zamian otrzymujemy możliwość przebycia od 150 do 350 km.

Ładowarki supercharger Tesli o mocy 230 kW pozwalają naładować auto tej firmy do pełna w 40–45 minut. Konsorcjum BMW, Forda, Daimlera i Volkswagena planuje zbudować własnymi siłami własną sieć ładowania. Do 2020 r. ma powstać ok. 400 punktów w całej Europie o mocy ok. 350 kW każdy. Ale 400 stacji to kropla w morzu. Jak wyliczyła firma Alix Partners, koszt stworzenia stacji ładowania aut elektrycznych porównywalnej z istniejącą siecią stacji paliw tylko w Londynie sięgnie ok. 10 mld euro.

W porównaniu z autem spalinowym jest to więc wciąż oferta mało konkurencyjna. Nic dziwnego, że od debiutu hybrydowej toyoty prius w 2000 r. samochody wciąż nie mogą przeskoczyć kolejnego etapu ewolucji i stać się w pełni elektryczne.

Inną przeszkodą jest koszt. I to nie tylko użytkowania. Choć przeciętny silnik elektryczny składa się tylko z ok. 200 elementów w porównaniu z 1400 w przypadku silnika spalinowego, to jego produkcja zajmuje średnio ok. 50 proc. czasu więcej. Do tego aż 60 proc. kosztu auta elektrycznego przypada właśnie na silnik. Stąd ceny najtańszych z nich wciąż przewyższają te u spalinowej konkurencji. A wygoda, koszt i cena przekładają się na niższy popyt. Ten z kolei determinuje wielkość produkcji.

Punktem przełomowym dla branży będzie moment, gdy koszt produkcji silnika elektrycznego i spalinowego się zrówna. Analitycy banku Barclays szacują, że nastąpi to gdzieś między 2020 a 2030 r. Około 2025 r. powinien zrównać się koszt posiadania samochodów z tymi dwoma rodzajami napędów. Szacunki te zakładają jednak rosnące opodatkowanie silników Diesla, które już ma miejsce w Unii Europejskiej. W efekcie liczba aut elektrycznych dogoni liczbę spalinowych gdzieś ok. 2038 r. – uważają analitycy działu New Energy Finance agencji Bloomberg.

Jak tu nie truć

Pojawienie się na drogach milionów aut elektrycznych to gigantyczne wyzwanie nie tylko dla ich producentów, ale też dla energetyki. ACEA szacuje, że po europejskich drogach jeździ obecnie 291 mln samochodów, średnio jeden przypada zatem na dwóch Europejczyków. Jeśli marzenia rządzących się sprawdzą i w 2050 r. po drogach jeździć będą już tylko auta elektryczne, zmieni to całkowicie obraz współczesnej energetyki.

Brytyjski operator sieci przesyłowej National Grid szacuje, że w 2030 r. tylko z powodu liczby samochodów elektrycznych zapotrzebowanie na prąd w godzinach szczytu skoczy na Wyspach o 8 gigawatów. Wyliczenia te opierają się na założeniu, że po brytyjskich drogach jeździć będzie wówczas 9 mln aut elektrycznych. Upraszczając, przy 300 mln aut napędzanych prądem w Europie potrzebne byłoby ok. 267 gigawatów mocy w szczycie więcej niż produkowana obecnie. Aby dostarczyć tyle energii, potrzebne byłyby 84 elektrownie atomowe o mocy zbliżonej do budowanej w Wielkiej Brytanii siłowni Hinkley Point czy planowanej polskiej siłowni jądrowej. Skąd wziąć na nie pieniądze? A mówimy o niebagatelnej kwocie ok. 1,8 bln dol. – dla porównania taką wartość miała w ubiegłym roku cała włoska gospodarka.

Energetyczny problem związany z autami elektrycznymi nie dotyczy tylko mocy i pieniędzy. Wcale nie mniej ważnym pytaniem jest, z czego ma powstać ta energia. Nie wszystkie kraje europejskie są bowiem przekonane do energii jądrowej, a produkcja prądu z tzw. odnawialnych źródeł jest nie tylko droga, ale i mniej stabilna – wiele bowiem zależy od warunków pogodowych. A w końcu intencją europejskich rządów, zapowiadających wprowadzenia zakazów sprzedaży aut spalinowych, było ograniczenie emisji trujących gazów. Tylko wtedy, gdy energetyka będzie bardziej przyjazna środowisku, to marzenie się ziści. Trudno bowiem mówić o zeroemisyjnych samochodach napędzanych prądem wytwarzanym z węgla.

Z danych Międzynarodowej Agencji Energetyki wynika, że 40 proc. energii na świecie jest w tej chwili produkowane z węgla. W Polsce jest to 93 proc. Ale nawet w postępowej Kalifornii, gdzie na szeroką skalę wykorzystuje się słońce jako źródło energii, paliwa nieodnawialne odpowiadają za 60 proc. produkcji. Może się więc okazać, że przestawienie energetyki na bardziej ekologiczne tory będzie dużo trudniejsze niż przejście z silników spalinowych na elektryczne.

Gdy komputer rządzi

Pożegnanie silników spalinowych to niejedyna czekająca nas rewolucja w motoryzacji. Nieco wolniej przebiega zastępowanie tradycyjnych samochodów autonomicznymi, czyli kierowanymi przez komputer. Technologicznie jest to bowiem dużo większe wyzwanie. Ale konsekwencje automatyzacji dla naszego życia mogą być nieporównywalnie większe niż przejście z aut spalinowych na elektryczne.

W dużym uproszczeniu w samochodach autonomicznych czujniki ruchu, kamery i systemy nawigacji zastępują oczy kierowcy. Zbierają dane o pojazdach znajdujących się w okolicy, znakach drogowych, sytuacji na drodze. Informacje te następnie trafiają do komputera, a odpowiednie oprogramowanie dokonuje ich analizy i „kieruje" samochodem. Wyzwań jest tu co najmniej kilka – od prędkości i jakości zbieranych danych po szybkość ich analizy i podejmowanie decyzji w sytuacjach nierutynowych. Aby im sprostać, w proces analityczny i decyzyjny muszą być zaangażowane systemy sztucznej inteligencji (AI), czyli uczące się na dotychczasowych doświadczeniach. Wyzwanie rośnie też z prędkością, gdy czas na analizę i decyzję ulega znaczącemu skróceniu. Istnieje też problem etyczny – gdy maszyna dochodzi do wniosku, iż każda decyzja niesie ze sobą uszkodzenia ciała lub zagrożenie życia. Za to, jak twierdzi firma doradcza McKinsey, wykorzystanie sztucznej inteligencji może pozwolić na uniknięcie ok. 90 proc. wypadków samochodów w USA. Zyski z tego powodu szacuje na ok. 190 mld dol. rocznie.

Ewolucja tego typu rozwiązań jest bardzo szybka. Od kilku lat poszczególne koncerny testują autonomiczne auta na drogach Europy i Ameryki. We wszystkich wypadkach w autach znajduje się jednak człowiek, gotów przejąć kontrolę nad pojazdem, gdy tylko będzie to konieczne. W lipcu tego roku Audi zaprezentowało nową odsłonę modelu A8, w którym komputer prowadzi samochód w sytuacjach powolnego ruchu – np. w korkach. Po uaktywnieniu systemu stosownym przyciskiem komputer przejmuje kontrolę m.in. nad przyspieszeniem, hamowaniem, kierowaniem i zarządzaniem wszystkimi innymi systemami samochodu (pod warunkiem że prędkość nie jest większa niż 60 km na godz.). Udział człowieka jest zbędny. Audi A8 trafiło już do masowej produkcji, od stycznia powinno pojawić się w salonach.

To odpowiedź spółki kontrolowanej przez Volkswagena na funkcję autopilota dostępną od pewnego czasu w samochodach amerykańskiej Tesli. Do peltonu dołączają już kolejni rywale. Ford zapowiedział, że jego pierwszy w pełni autonomiczny samochód powinien pojawić się na drogach w 2021 r. Nie będzie w nim już typowych atrybutów samochodu – kierownicy, pedału gazu, hamulca. Początkowo ma być wykorzystywany do usług taksówkarskich i jeździć w określonych okolicach, których mapy i dane o ruchu będą szybko aktualizowane przez systemy satelitarne. Nie każdy więc będzie mógł go kupić. Ma służyć jako narzędzie usługi podobnej do oferowanej przez Ubera. Z tą różnicą, że nikomu nie trzeba będzie płacić za prowadzenie auta. Dlatego też jednymi z głównych orędowników aut autonomicznych są takie firmy jak Uber czy Lyft. Pojawienie się w pełni funkcjonalnych pojazdów tego typu pozwoliłoby się im pozbyć ważnego kosztu – pracy ludzkiej.

Wiele wskazuje na to, że to właśnie w komunikacji publicznej lub współdzielonej samochody autonomiczne pojawią się w pierwszej kolejności. W tym drugim przypadku specjalna aplikacja będzie łączyła ludzi podążających podobną trasą, a następnie będą oni przewożeni autonomicznymi taksówkami do celu podróży (można też będzie jechać pojedynczo). Barierami dla szybkiego wprowadzenia tego typu aut do masowej sprzedaży są koszty ich produkcji oraz opracowanie niezbędnych technologii, co bezpośrednio przekłada się na cenę końcową. Jak szacuje Austin Russell, prezes spółki Luminar opracowującej technologie laserowe, pierwsza generacja tego typu samochodów będzie kosztować co najmniej 300–400 tys. dol. – czyli powyżej miliona złotych.

Haker zahamuje (lub nie)

Producenci pojazdów sterowanych przez komputer podkreślają, że ich główną zaletą będzie bezpieczeństwo. To jednak zależy w głównej mierze od możliwości oprogramowania i wiary, że cały system czujników – od laserowych po te wykorzystujące ultradźwięki – będzie mało awaryjny. Na razie nie jest różowo. W wywiadzie dla portalu Axios wspomniany Austin Russell twierdzi, że obecnie technologia identyfikacji pojazdów w otoczeniu autonomicznego samochodu zawodzi mniej więcej raz na tysiąc mil (skuteczność wykorzystanej w Audi A8 technologii LIDAR od lat jest podobna). Jego zdaniem, aby zagwarantować bezpieczeństwo większe niż w sytuacji, gdy za kierownicą siedzi człowiek, wskaźnik ten musiałby spaść do jednego błędu na 5 mln mil. Producenci rywalizują głównie o obniżenie jej kosztu, czas na poprawę jakości ma przyjść później.

Ale nie tylko o bezpieczeństwo na drodze chodzi. Zarządzane przez systemy operacyjne, naszpikowane elektroniką, połączone z siecią i wykorzystujące do kontroli poszczególnych zdarzeń wyspecjalizowane aplikacje autonomiczne samochody przyszłości mogą stać się celem ataków hakerskich. Przejęcie kontroli nad samochodem głowy państwa, wykorzystanie przejętego zdalnie auta do ataku terrorystycznego – wyobraźnia podpowiada wiele złowrogich możliwości. Żaden system nie jest bowiem doskonały.

Już teraz takie cyberataki są możliwe. Dowiódł tego poświęcony nowym technologiom amerykański magazyn „Wired", którego dziennikarz poprosił dwóch znajomych hakerów, by spróbowali przejąć zdalnie kontrolę nad jego jeepem cherokee. Akcja zakończyła się powodzeniem. Za pomocą systemu UConnect, który w zamyśle miał umożliwiać zdalne zarządzanie autem lub jego lokalizację (wyposażone są w niego niektóre modele Jeepa, Chryslera, Fiata i Dodge'a), przejęli oni najpierw kontrolę nad klimatyzacją, później systemem audio-wideo, by ostatecznie odebrać kierowcy możliwość korzystania z gazu i hamulca oraz doprowadzić do kontrolowanego wypadku. W tym czasie powtarzali sfrustrowanemu dziennikarzowi przez telefon: „Cokolwiek się zdarzy, nie wpadaj w panikę".

Cokolwiek więc się zdarzy, jakkolwiek miałby wyglądać samochód przyszłości, nie wpadajmy w przesadny entuzjazm. Przynajmniej jeszcze nie teraz.

Źródło: Plus Minus

WIDEO KOMENTARZ

REDAKCJA POLECA

NAJNOWSZE Z RP.PL