Будущее электромобилей и его влияние на ИТ

26 октября 2021 г.

Осень богата на события, привлекающие внимание к электромобилям. Почти половина россиян хотела бы приобрести автомобиль на электрической тяге, согласно опросу «Росгосстрах банка». Акции Xiaomi взлетели после официального подтверждения планов выпуска электромобиля, «Сбербанк» сделал официально доступными автомобили Tesla на российском рынке и т. д. Как динамика на рынке электромобилей отразятся на всей экономике и на рынке ИТ?

Электромобили, «эпоха нефти» и DX

Электромобили — история не про экологию, а про глубокий реинжиниринг в разных областях, про масштабную оптимизацию, которая требует «цифровой трансформации» (DX). Причем это касается сразу нескольких важных сегментов глобальной экономики.

«Эпоха нефти» будет продолжена, хотя объемы потребления и распределение по потребителям станет иным — ведь автотранспорт, уходящий в электричество, является крупным потребителем нефтепродуктов. Потребление нефти сократится на десятки процентов, но не в разы. Заметим, что кроме автотранспорта бензин и керосин применяют в авиации и на водном транспорте, огромное количество котельных во всем мире также работает на нефтепродуктах и т. д. Важно, что у нефти находят целый ряд применений, не связанных с ее сгоранием. В «черном золоте» и продуктах его перегонки нуждаются значительная часть химической промышленности: полиэтилен и другие пластмассы, краски и растворители, нейлон и вискоза, аспирин и другие лекарственные препараты, ароматизаторы т. д. Мировые потребности в смазочных материалах — от машинных масел до вазелина, получаемых из нефти — также останутся.

Популяризация электромобилей сильнее изменит транспортную отрасль и ряд сегментов, смежных с ней, чем «нефтянку»! Огромному количеству предприятий придется менять профиль деятельности или проходить существенную «цифровую трансформацию».

Важно, что распространение электромобилей и появление большого количества радикально новых игроков на рынке авто приведет к существенной смене парадигм как в сегменте В2В, так и в В2С, что вызовет бурный рост новых сервисов в различных инфраструктурных сегментах, включая «умный дом» и «умный город». Разумеется, развитие всего связанного с DX потребует новых вычислительных мощностей, обновления телекоммуникационных инфраструктур и новых задач интеграции. Но прежде чем говорить об этом, рассмотрим ожидания населения и предсказуемые изменения в индустриях, к которым приведет распространение электромобилей.

Ожидания россиян

Почти половина россиян — 45% от числа опрошенных в ходе исследования «Росгосстрах банка» — хотели бы приобрести электромобиль. Ответивших отрицательно на этот вопрос по большей части останавливает я дороговизна таких устройств — это отметили 46% от общего количества нежелающих.

По данным исследования, основной мотивацией в приобретении электромобиля у желающих это сделать россиян является забота об экологии (37% от количества желающих). На втором месте в топе мотиваций — более высокий уровень безопасности по сравнению с традиционными машинами (34%), на третьем — любовь к инновациям и новым технологиям (17%).

Электромобили: экологичность

[ + ] Экологичность — наиболее очевидное преимущество электромобилей и, как видно из опроса, наиболее востребованная их особенность. Действительно, «углеводородный след» при эксплуатации электромобиля практически нулевой, в то время как неэкологичность двигателей на бензине или на дизтопливе можно почувствовать даже носом! Автомобили являются загрязнителем «номер один» в современных мегаполисах, и перевод двигателей с бензина на электричество эту проблему во многом снимет (но не во всем — см. врезку).

Следует помнить, что электроэнергию, необходимую новым авто, нужно произвести, а процессы генерации в современном мире могут оказаться не очень-то «зелеными»! Однако даже в ситуации, когда энергию для электромобилей будут производить сжиганием углеводородов, их «зеленость» радикально выше: можно поставить современные очистные сооружения на сотни электростанций, но нереально снабдить миллионы авто системами очистки, работающими с требуемым качеством.

Доля «зеленой» энергетики постоянно будет расти. Для этого процесса есть вполне очевидная экономическая причина: ветер, солнце, приливы, течение рек, геотермальные воды и прочие восстанавливаемые источники энергии (ВИЭ) не стоят ничего, в то время как нефть-газ-уголь бесплатными не бывают! Конечно, у энергетики на ВИЭ есть одна системная проблема — со стабильностью, которая зависит от погодных условий — но эта проблема решаема созданием распределенных энергосистем, о чем поговорим ниже.

Электромобили в процессе эксплуатации не могут быть идеально чистыми! Например, им тоже нужна регулярная мойка, а также покраска. Производство шин, лакокрасочных покрытий и моющих средств также предстоит сделать «зелеными», а в случае шин придется позаботиться еще и об их утилизации. Однако и это решаемо. Но следует помнить, что в процессе движения электромобили истирают шины и дорожное покрытие, что негативно влияет на экологию — особенно, городскую — но с этим уже ничего не поделаешь.

Электромобили: надежность

[ + ] Огромным преимуществом электромобилей является радикально более простая конструкция. Возможности электродвигателя позволяют отказаться от сложнейшей механики ДВС, от не менее сложной в коробке передач, от элементов, обслуживающих радиатор, и т. д. Минимизация механики означает радикально — на порядки! — более высокую надежность авто с электродвигателем. Следствие — снижение затрат на обслуживание и ремонт авто.

Про более высокую надежность электромобилей и снижение стоимости владения им потребители пока осведомлены плохо — в качестве мотивации для покупки эти преимущества оказались важны только для 16% россиян, уже желающих купить автомобиль «на батарейках». Для пользователя минимизация стоимости владения — благо. Но для компаний-производителей — серьезная проблема.

Электромобили: основные недостатки

Разумеется, с электромобилями не все так гладко и радужно, как может показаться на первый взгляд.

[ — ] Аккумуляторы чувствительны к температурному режиму — жара и холод одинаково убийственны для батарей (хотя физика процесса будет разной), поэтому на данный момент эксплуатация электромобилей в арктической зоне и в местах с резко-континентальным климатом будет затруднительной. Однако легко предположить, что в скором времени это ограничение окажется снятым благодаря новым разработкам, которые позволят электромобилям работать как в якутские морозы, так и в сочинскую жару. Возможно, рынку будут предложены «арктические» и «тропические» модификации батарей, которые наверняка окажутся несколько дороже решений для средней полосы, но в скором времени они появятся.

[ — ] Аккумуляторы никак не являются «зелеными» устройствами. В их производстве задействованы достаточно неэкологичные процессы, но это не проблема — наличие очистных сооружений способно практически свести к нулю влияние на экологию. Также аккумуляторы требуют обязательной утилизации, которая в свою очередь тоже является неэкологичной и потребует очистных сооружений. Кроме того, еще не отработан ряд технологий, связанных с утилизацией батарей: не всегда понятно, как технологично извлечь дорогостоящие элементы из отработавших аккумуляторов — особенно если учесть, что парк таких устройств довольно разнообразен — но это инженерные проблемы, а поэтому будут решены рынком достаточно быстро.

[ — ] Распространение электромобилей приведет к существенным изменениям в экономике, которые потребуют затрат. С одной стороны, например, потребуется создать огромные и разветвленные сети зарядных устройств для электромобилей, а для этого нужен ресурс как на разворачивание, так и на поддержание такой инфраструктуры. С другой стороны, оказывается ненужной значительная часть бензозаправок, что потребует затрат на их закрытие и рекультивацию территорий. Также изменения затронут смежные области, например, рынок производства, хранения и транспортировки бензина.

[ — ] Высокая надежность электромобилей сделает избыточной значительную часть автомастерских и автосервисов. Сократятся продажи автовладельцам деталей и механизмов, в электромобилях попросту отсутствующих, а также станут ненужными значительная часть сервисов по диагностике, обслуживанию, замене и т. д. Если для автопроизводителей это лишь неприятность, то для локальных сервисных партнеров и неофициальных автосервисов — просто катастрофа. Нет поломок, нет работы у автосервисов и нет прибыли... нужно перепрофилировать бизнес или уходить с рынка! Кроме того, потребуются затраты на создание новых рабочих мест для бывших механиков, а также на рекультивацию территорий, где работали эти достаточно вредные производства.

Однако заметим, что ни одна из существующих проблем не является нерешаемой. Часть из них потребует вложений в R&D, часть — инвестиций в новую инфраструктуру и в утилизацию части старых инфраструктур. Но все это лишь расходы и не более того, причем инвестиции потребуются хоть значительные, но не запредельные.

А что же ИТ?

Легко видеть, что напрямую распространение электромобилей не будет оказывать влияния на ИТ, зато косвенные воздействия будут огромны. Перечислим основные, которые понятны уже в настоящее время.

[ + ] DX станет фактором выживания для сотен разных предприятий, связанных с авторемонтом, с поставкой-продажей запчастей и т. д. — их рынки кратно сожмутся в силу более высокой надежности электромобилей. Для выживания многим придется, например, уходить в тюнинг, но на этом рынке и так тесно, со свободными нишами проблема! Чтобы выжить в новом для себя сегменте, компаниям и потребуется DX, способная обеспечить дизайнерские решения, причем в модерновых вариантах. Вот тут для выживания и станет актуальной AR и VR, различные принтеры, плоттеры, каттеры и прочее аналогичное оборудование. И тут тоже потребуются рабочие станции с мощной графикой!

[ + ] CAD, CAE и дизайн. Проектирование автомобилей получает широчайшие новые возможности, так как авто «на электрике» конструктивно много проще, чем «на ДВС». Подчеркнем, что в данном случае речь идет фактически о перепроектировании автопрома в современном понимании, появляется шанс уйти от однотипных авто, которые сейчас стали устройствами крайне коммодизироваными. Чтобы воспользоваться новыми шансами, нужны дизайнеры, которым традиционное требуются мощные графические системы. Перед физическим воплощением радикально новых авто — причем с требуемой скоростью и с высоким качеством — потребуется значительный объем инженерных расчетов, для которых будут актуальны как локальные рабочие станции, так и «облачные» вычисления. Заметим также, что значительная вычислительная нагрузка потребуется исследованиям фундаментальным: спрос на аккумуляторы вырастет и требования к батареям будут предъявлять уже совсем новые.

[ + ] Мощный импульс получит энергетика. «Зеленый» переход усложняет энергосистемы. Во-первых, в их составе появляются новые дополнительные элементы с изначально нестабильными параметрами генерации. Во-вторых, чтобы системы в целом работали бесперебойно, нужно добавить элементы стабилизирующие: накопители, АЭС, связи с энергосистемами, находящимися в других климатических поясах и пр. В-третьих, нужны системы, способны управлять всей этой многосоставной комбинацией. Разумеется, в последнем случае потребуются мощные ИТ-решения, способные выполнять управление на уровне регионов и целых стран. На ручном управлении задачу не решить, а требования к стабильности энергоснабжения высочайшие. Перебои с электричеством приведут к параличу практически всех систем жизнеобеспечения, создадут серьезные угрозы техногенных аварий, но даже без драматического развития событий приводя к огромным убыткам.

[ + ] GreenTech как направление получит мощный импульс для развития, прежде всего, из-за «позеленения» энергетики и улучшения экологической ситуации в городах. Возможных направлений тут достаточно много, охватывать они будут как производство (например, проектирования очистных сооружений), так и потребление (например, различные формы sharing economy). Мода на экологичность взлетит, а ее в данном случае не следует сбрасывать со счетов — уже сейчас каждый десятый из россиян, желающих приобрести электромобиль, хочет сделать это следуя моде, согласно опросу «Росгосстрах банка». Этим обязательно воспользуются как крупные компании, так и индустрия стартапов, причем последней потребуются «облачные» ресурсы в большом количестве. Стартапам нужна гибкость в вычислительных мощностях, кроме того, они прекрасно понимают преимущества OPEX перед CAPEX.

[ + ] Появятся новые автопроизводители. В соответствующий сегмент, как уже известно, целятся такие компании, как Xiaomi, Sony, Apple и другие. Разумеется, выход на авторынок брендов с такой мощью, подкрепленных финансовыми ресурсами, приведет к переделу сегмента. Но для нас важнее, что благодаря появлению новых брендов изменится отношение к автомобилю — его станут воспринимать как гаджет, соответственно, ожидая его взаимодействия с различными окружающими нас экосистемами, большими и маленькими.

[ + ] «Умный дом» и «умный город» получат миллионы новых элементов — электромобили станут воспринимать как гаджеты, а как и любой гаджет, авто предсказуемо превращается в подключенное устройство. Новые возможности будут использованы для различных задач, например, для повышения уровня индивидуального комфорта и для новых форм контроля и управления в городской среде. Например, интеграция авто с «умным домом» позволит зимним утром произнести команду «Алиса, прогрей салон», а с «умным городом» — например, радикально увеличить количество камер, контролирующих дорожную ситуацию и соблюдение правопорядка.

[ + ] В очередной раз повысится актуальность безопасности. Ситуация с расширением одних ИТ-инфраструктур и с возникновением других существенно расширит поверхность для атаки, чем обязательно попытаются воспользоваться хакеры, для противостояния которым будут нужны обновленные и расширенные системы ИБ, причем с высокой степенью автоматизации и использования AI — вручную за всем не уследишь.

Заметим, что, говоря про «электротранспорт», мы обычно подразумеваем легковые автомобили, хотя эта тема гораздо шире. Например, погрузчики и другие решения для складов давно и успешно электрифицированы. Также тренд идет в общественном транспорте и в коммерческих авто, активно работают над электрическими кораблями, уже летают электрические самолеты, а Илон Маск мечтает создать сверхзвуковой электролет. Рассмотренное нами на примере легковых авто можно транспонировать на другие виды транспорта, что кратно усилит влияние на экономику и стимуляцию ИТ.

Вместо заключения

В разговоре о среднесрочном будущем авто и влиянии изменений, связанных с распространением электромобилей на различные сферы экономики, мы предусмотрительно не касались автопилотов. Причина проста: развитие этого направления, в общем случае, никак не связано с электрификацией транспорта. Автопилоты уже успешно и достаточно широко применяют в различных нишевых задачах: для погрузчиков и транспортеров на складах, для комбайнов, тракторов и другой сельскохозяйственной техники на полях и фермах, на локомотивах разных типов и т. д. — как видно, наличие электрической тяги не является обязательным требованием для превращения транспорта в дроны. Конечно, распространение автопилотов — как на автомобильном, так и на других видах транспорта — существенно изменит транспортную систему, как и всю мировую экономику, но это уже другая история.

Источник: Александр Маляревский, внештатный обозреватель CRN/RE