# Автомобілі майбутнього: якою буде дорога через 10 років?

## Подорожі майбутнього: сонячна енергія, самокеровані авто та заробіток на власному транспорті Уявіть собі дорожню подорож країною через десятиліття. Ви витрачаєте кілька хвилин на підзарядку свого електромобіля, а потім вирушаєте в дорогу. Сонячне покриття вашого авто підтримує заряд, поки ви рухаєтеся. Ваша увага зосереджена на захоплюючих краєвидах, мальовничих маршрутах або ви надолужуєте з пропущеними повідомленнями. Ваші руки майже не торкаються керма, а нога не натискає на педалі. Ваш автомобіль спілкується з іншими учасниками дорожнього руху, усуваючи необхідність раптових гальмувань чи різких маневрів. Адже він знає, що транспортний засіб за п’ять машин попереду вже вжив таких дій, і всі проміжні автомобілі сповільнюються з ідеальною точністю, щоб уникнути різких змін траєкторії. А коли ви зупиняєтеся на ніч, ваше авто починає приносити вам прибуток, продаючи надлишок енергії, зібраної сонячною фарбою, назад до загальної мережі. Або, можливо, ви зовсім не хочете керувати – тоді ви просто викликаєте автопілотований автомобіль і дрімаєте на задньому сидінні між пригодами. Частина цього сценарію вже цього десятиліття може стати реальністю, принаймні для власників найсучасніших автівок. Хоча таке футуристичне бачення містить значні припущення, виробники автомобілів вже інтегрують все більш досконалі технології автоматизованого керування у преміальні особисті транспортні засоби, а таксі з повним автопілотом з’являються у десятках міст США. Крім того, темпи вдосконалення запасу ходу, зниження вартості та прискорення зарядки для електромобілів (EV) вражають. Деякі з цих технологій можуть не потрапити до особистих автомобілів, але інші вже активно випробовуються на дорогах. ## Екосистема взаємопов’язаних транспортних засобів Протягом наступного десятиліття деякі моделі автомобілів зможуть взаємодіяти зі своїм оточенням новими способами, зокрема, спілкуючись з іншими автівками для уникнення зіткнень, отримуючи енергію з природних джерел або дозволяючи водіям заробляти на поверненні невикористовуваної енергії свого авто до мережі.

Деякі дослідники розробляють технології для зв’язку автомобілів на дорозі, що може забезпечити плавніше гальмування та зменшити затори. (Джерело зображення: lupengyu через Getty Images) Якщо ви керуєте електромобілем, можливо, вам більше не доведеться турбуватися про пошук зарядної станції на роботі чи під час виконання доручень. У 2024 році компанія Aptera представила прототип авто, оснащеного сонячними панелями. Ці панелі, розташовані на капоті, даху, панелі приладів та задніх дверцятах, дозволяють автомобілю долати близько 40 миль (64 км) на день завдяки сонячній енергії. Це більше, ніж в середньому проїжджає американець щодня. Автомобіль Aptera також може проїхати до 400 миль (640 км) від стандартного електричного заряду. Деякі сонячні автомобілі можуть повністю відмовитися від сонячних панелей на користь більш інтегрованого дизайну. У 2024 році Mercedes-Benz оголосив про дослідження фотогальванічної фарби, яка може перетворювати сонячне світло на енергію для електромобілів. У сонячних містах, таких як Лос-Анджелес, компанія підрахувала, що така фарба могла б генерувати достатньо енергії для пробігу майже 7 500 миль (12 000 км) на рік. Мікрочастинки у фарбі перетворюють близько 20% сонячної енергії на електрику, що порівнянно з ефективністю існуючих сонячних панелей. Ви навіть зможете продавати частину енергії, що зберігається в акумуляторі вашого авто, назад до мережі. Власники електромобілів можуть заряджатися вдень або пізно вночі, коли попит на електроенергію нижчий, і платити менші тарифи. Потім, увечері, коли навантаження на електромережу зростає, а ціна на електроенергію вища, вони можуть продати накопичену енергію з вигодою. Вже існують стандартизовані програмні рішення, які регулюють швидкість зарядки електромобілів у години пік. Водії можуть використовувати їх, наприклад, щоб зменшити витрати на зарядку, заряджаючи автомобілі переважно в години найменшого навантаження, коли вартість електроенергії нижча, або щоб використовувати для зарядки виключно сонячну енергію, як зазначає Раджит Гадх, дослідник, який вивчає зарядку та масштабованість електромобілів в UCLA. Однак процес повернення енергії в мережу – це інша історія. Наразі окремі виробники не виробили єдиного стандарту для визначення, коли і скільки енергії автомобілі повинні віддавати, каже Гадх. “Потрібно, щоб кожен постачальник послуг зарядки електромобілів – і, власне, кожен виробник електромобілів – вбудував цей протокол, дотримувався його в повній специфікації та зробив його доступним”, – сказав Гадх Live Science. Однак, за наявності правильних протоколів, автомобілі майбутнього зможуть робити більше, ніж просто взаємодіяти з електромережею. Технології “Vehicle-to-everything” (V2X) можуть дозволити автомобілям спілкуватися з інфраструктурою та іншими транспортними засобами для уникнення заторів та зіткнень. Деякі сучасні автомобілі вже оснащені системами зв’язку “автомобіль-автомобіль” (V2V). Ці системи використовують радіосигнали малої дальності для сповіщення інших V2V-обладнаних транспортних засобів про швидкість, напрямок руху та моделі гальмування автомобіля. Радіосигнали можуть поширюватися приблизно на 1000 футів (300 метрів), дозволяючи автомобілю отримувати дані від машин, які не знаходяться в полі зору водія. Системи V2V можуть допомогти зменшити кількість дорожньо-транспортних пригод, попереджаючи водіїв про автомобілі, що наближаються, які вони ще не бачать – наприклад, сповіщаючи водія про інший автомобіль, що швидко наближається до перехрестя, або об’їжджає поворот, коли водій обганяє інший транспортний засіб на звивистій двосмуговій магістралі. Однак, не всі автомобілі мають цю технологію, тому її практична користь наразі обмежена. ## Руки геть від керма; очі геть від дороги Деякі технології допомоги водієві, такі як попередження про виїзд зі смуги руху та круїз-контроль, існують на ринку особистих автомобілів десятиліттями. Ці технології та новіші допоміжні функції вимагають, щоб водій контролював транспортний засіб, але теоретично полегшують керування. Наприклад, режим Full Self-Driving (Supervised) від Tesla виконує більшість завдань з керування та гальмування, але для безпечної експлуатації водій повинен стежити за дорогою і бути готовим взяти керування на себе в будь-який момент. Протягом наступних кількох років водії, ймовірно, побачать нові функції, які автоматизують керування в більшій кількості сценаріїв. Деякі з цих функцій дозволять водіям повністю відволікатися від дороги та насолоджуватися розвагами в автомобілі, за умови, що вони будуть уважними та зможуть за кілька секунд повернути керування, якщо умови зміняться. Згідно з білою книгою Всесвітнього економічного форуму, технології, що повністю автоматизують керування в багатьох обставинах у певних зонах обслуговування, ймовірно, будуть встановлені приблизно на 4% автомобілів на ринку до 2035 року. “У автомобілях, оснащених цими функціями, ви все ще матимете елементи керування водієм, але за певних обставин це буде фактично автоматизований автомобіль”, – сказав Live Science Люк Нейротер, керівник відділу безпеки транспортних засобів, водіїв та систем у Транспортному інституті Вірджинії. Mercedes-Benz представив свою систему Drive Pilot для двох споживчих лінійок автомобілів у 2022 році. На всій мережі німецьких автобанів та на певних автомагістралях між Лос-Анджелесом, Сан-Франциско та Лас-Вегасом, у умовах інтенсивного трафіку, система дозволяє водієві займатися іншими справами, такими як читання книги чи обід, поки автомобіль сам керує та підтримує швидкість інших транспортних засобів поблизу. Але з покращенням моделей штучного інтелекту (ШІ), які керують автономним водінням, і їхньою здатністю краще справлятися з незвичайними сценаріями – так званими “крайніми” або “кутовими” випадками – на дорозі, водії зможуть передавати керування своїм автомобілям у більшій кількості ситуацій, каже Рахул Джайн, інженер-електрик та комп’ютерник з Університету Південної Каліфорнії. “Ви все ще матимете елементи керування водієм, але за певних обставин це буде фактично автоматизований автомобіль”. Люк Нейротер, директор відділу безпеки транспортних засобів, водіїв та систем, Транспортний інститут Вірджинії Майбутні системи ШІ можуть “мати певні здібності до міркування, і завдяки цьому вони зможуть краще справлятися з цими кутовими випадками, ніж сучасні системи”, – сказав Джайн Live Science. Наприклад, автомобіль може краще реагувати на нерішучого пішохода, який раптово виходить на перехід, оцінювати, чи варто в’їжджати в потенційно небезпечні умови, такі як затоплені дороги, або безпечно об’їжджати незвичайні обставини, наприклад, ремонтні роботи на автомагістралі. Хоча деякі системи дозволять водіям приймати менше рішень, інші, які з’являться протягом наступних кількох років, відстежуватимуть увагу водія та попереджатимуть його звуковими сигналами, індикаторною лампочкою або тактильним зворотним зв’язком, коли його увага слабшає. Ці системи використовують камери та програмне забезпечення для відстеження положення голови, руху очей та введення даних із керма, щоб гарантувати, що водії зосереджені на дорозі, навіть коли вони використовують допоміжні функції, такі як центрування смуги руху, зазначив Нейротер. Окрім відстеження відволікання водія, технологія може розширитися для моніторингу втоми та стану алкогольного сп’яніння водія, додав він. Ця інформація може впливати на те, “чи стануть активними інші функції, або як вони будуть діяти, залежно від стану водія в цей момент”, – сказав Нейротер. Законопроект передбачає, що ця технологія може стати обов’язковою для нових автомобілів вже з 2027 року, але технологічні перешкоди та занепокоєння щодо конфіденційності та хибних спрацьовувань можуть сповільнити її впровадження. Ця технологія також може допомогти водіям, які стають нездатними безпечно керувати автомобілем, наприклад, якщо водій засинає або відчуває медичний надзвичайний стан. Якщо автомобіль виявляє, що водій не тримає кермо або не контролює його активно, він може подати серію візуальних, звукових або тактильних попереджень. Якщо водій не реагує на ці сигнали, автомобіль може увімкнути аварійні вогні та зупинитися. Деякі виробники автомобілів вже впроваджують такі технології; наприклад, Volkswagen зробив їх доступними у всіх нових автомобілях з 2025 модельного року. ## Повністю автономні транспортні засоби Хоча особисті автомобілі можуть не пропонувати повну автоматизацію, високоавтоматизовані послуги таксі стануть значно поширенішими як транспорт для спільних поїздок у великих метрополіях. У деяких містах, як-от Сан-Франциско, пасажири вже активно користуються послугами автономних автомобілів від Waymo. Компанія запустила свої автомобілі майже в дюжині міст, включаючи Даллас, Х’юстон, Атланту та Лос-Анджелес, і планує розширити послуги на понад 20 додаткових локацій. Інші компанії, такі як Nuro та MOIA від Volkswagen, тестують свої автомобілі з водіями-людьми на борту перед запуском повноцінного громадського сервісу.

Автономні автомобілі швидко з’являються у нових регіонах, але неоднозначне законодавство та норми, що регулюють самокеровані авто, можуть вплинути на те, чи з’являться вони у вашому місті. (Джерело зображення: Marc Dufresne через Getty Images) Наразі автономні транспортні засоби орієнтуються, комбінуючи інформацію з попередньо завантажених високоточних карт та даних радарів, лідарів та візуальних даних у реальному часі, зібраних камерами та датчиками, прикріпленими до автомобіля. Вбудований комп’ютер використовує цю інформацію для побудови 3D-карти оточення. Наразі вартість цих датчиків робить їх непрактичними для споживчих автомобілів, каже Джайн, але вони стають дешевшими завдяки масштабуванню виробництва. Автомобілі також використовують модель ШІ, навчену як на звичайних, так і на незвичайних дорожніх ситуаціях, для передбачення поведінки інших транспортних засобів та пішоходів і прокладання безпечного шляху вперед, додає Джайн. Створення цих високоточних карт потребує часу, що є однією з основних причин, чому автономні спільні поїздки ще не доступні всюди. Картографування зазвичай передбачає оснащення автомобіля високоякісними візуальними датчиками та лазерами та його переміщення по всьому регіону. Хоча міста, як-от Сан-Франциско, були детально картографовані з такою точністю, значна частина США – ні. “Це дуже складно зробити за одну ніч”, – сказав Джон Долан, дослідник автономного водіння з Інституту робототехніки при Університеті Карнегі-Меллона. Складнощі також виникають у міському середовищі, де неочікувані зупинки є більш поширеними, а пішоходи поводяться непередбачувано або переходять дорогу в недозволених місцях. Але водіння на міжштатних автомагістралях не стикається з такою кількістю перешкод, що може сприяти розвитку автономних далеких перевезень. “Я очікую, що [автономні] вантажівки стануть першим, що відбудеться” в плані автономних подорожей за межами великих міст, – сказав Джайн. Кілька безпілотних вантажівок вже на дорозі: компанія Aurora з Піттсбурга впровадила цю технологію на I-45 в Техасі, між Далласом і Х’юстоном, у 2025 році, плануючи розширитися на південний схід США. ## Більший запас ходу та швидша зарядка Хоча прогнозувати запас можливостей автономного водіння через десятиліття – це спекуляція, картина для електромобілів трохи ясніша. Наразі літій-іонні акумулятори домінують на ринку електромобілів. Кожен елемент літій-іонної батареї має два електроди, зазвичай шаруватий графітовий електрод та електрод з оксиду або фосфату металу, розділені рідким електролітом. Іони літію мігрують туди й назад між цими двома електродами під час зарядки та розрядки батареї. Багато електромобілів з літій-іонними акумуляторами вже можуть проїхати понад 300 миль (480 км) на одному заряді. Але це не ідеально для тривалих подорожей, оскільки зарядні станції рідко зустрічаються на обширних територіях країни, а зарядка триває довше, ніж заправка бензинового бака. Твердотільні акумулятори, які замінюють рідкий електроліт твердим електролітом із керамічних, полімерних або сульфідних матеріалів, можуть зробити подорож через усю країну на електромобілі практичною опцією, дозволяючи електромобілю проїхати понад 750 миль (1200 км) на одному заряді. Деякі прототипи акумуляторних блоків вже можуть досягати такого запасу ходу в контрольованих умовах. Якщо б твердий електроліт був поєднаний з анодом з чистого літію, а не з графіту або твердого вуглецю, це дозволило б батареї зберігати більше енергії, ніж літій-іонний елемент аналогічної маси. “Це буде фантастичний автомобіль для щоденних поїздок, але ви не зможете легко вирушити в сімейну подорож з Монреаля до Каліфорнії”. Ерік Маккалла, хімік з матеріалів для акумуляторів, Університет Макгілла, Канада Твердотільні акумулятори також можуть дозволити швидше заряджання. У сучасних батареях з рідкими електролітами надто швидка зарядка та розрядка батареї може спричинити утворення дендритів – тонких гілок літію, які простягаються через елемент і викликають коротке замикання батареї. Твердий електроліт, теоретично, може блокувати ці дендрити, що дозволить автомобілям повністю заряджатися всього за 10-15 хвилин. Вища щільність енергії від анода з металевого літію також означає більший запас ходу, ніж у літій-іонної батареї аналогічного розміру, як повідомив Live Science Ерік Вахсман, директор Інституту інновацій в галузі енергетики Меріленда в Університеті Меріленда. ## Доступні електромобілі Багато сировинних матеріалів, що використовуються в існуючих літій-іонних акумуляторах, сконцентровані в невеликій кількості географічних регіонів. У 2023 році Австралія, Китай та Чилі видобули близько 85% літію за той рік; Китай також видобув більшу частину графіту. А матеріали для акумуляторів досі становлять значну частину вартості електромобіля. Акумулятори на основі іонів натрію можуть бути дешевшими та простішими у видобутку. Натрій є в достатку в земній корі, що означає, що його видобуток може проводитись по всій території США, потенційно з порівняно низьким впливом на довкілля. Такі акумулятори також використовують більш доступний матеріал електрода. Іони натрію більші за іони літію, тому вони не вміщуються між шарами графіту, як іони літію. Натомість, в акумуляторах на основі іонів натрію використовуються електроди з твердого вуглецю. “Я був би здивований побачити їх у автомобілях наступного десятиліття. Хоча я вже був здивований раніше”. Ерік Маккалла, хімік з матеріалів для акумуляторів, Університет Макгілла, Канада “Коли ви готуєте вдома, і ваш суп закипає, і навколо каструлі утворюється чорне кільце, це і є твердий вуглець”, – сказав Live Science Максиміліан Фіхтнер, хімік з твердотільної електроніки в Інституті електрохімічного зберігання енергії Helmholtz-Zentrum Ulm у Німеччині. “Ви можете виробляти його з сахарози, з біомаси, з чого завгодно. Це можна зробити будь-де”. Недоліком є те, що твердий вуглець утримує менше натрію, ніж графіт утримує літій, каже Ерік Маккалла, хімік з матеріалів для акумуляторів з Університету Макгілла в Канаді. Це означає, що акумулятори на основі іонів натрію не можуть зберігати стільки енергії відносно своєї маси, і вони не служать так довго, як їхні літієві аналоги. “Запас ходу не буде таким великим”, – сказав Маккалла Live Science. “Це буде фантастичний автомобіль для щоденних поїздок, але ви не зможете легко вирушити в сімейну подорож з Монреаля до Каліфорнії”. Виробники вже виводять на ринок технологію на основі іонів натрію. Наприклад, китайська компанія CATL почала масове виробництво акумуляторів у лютому і стверджує, що їхні акумуляторні блоки забезпечують запас ходу електромобілів понад 250 миль (400 км). Але нові технології швидко розробляються. Наприклад, деякі вчені створюють акумулятори на основі іонів натрію з твердими електролітами, поєднуючи вищу щільність енергії твердотільних літієвих акумуляторів з економією коштів натрієвих акумуляторів. Експерти повідомили Live Science, що ця гібридна хімія акумуляторів все ще перебуває на ранніх стадіях розробки. “Я був би здивований побачити їх у автомобілях наступного десятиліття”, – написав Маккалла Live Science в електронному листі. “Хоча я вже був здивований раніше”. ## Перешкоди на шляху Майбутнє, яке ми описуємо, – це утопічний сценарій. Але найбільші перешкоди, ймовірно, будуть не технологічними, а регуляторними, економічними, політичними або культурними, кажуть експерти. “Ми намагатимемося вгадати терміни появи деяких із цих речей, і, скоріш за все, ми помилимося”, – сказав Маккалла Live Science. “Скоріш за все, ми будемо повільнішими, ніж думаємо”. Сонячні панелі можуть виявитися не найекономічнішим чи найпрактичнішим способом збільшення запасу ходу електромобілів, тоді як масштабування виробничих потужностей для акумуляторів наступного покоління є дорогим і може уповільнити прийняття електромобілів у США. Корисність зв’язку “автомобіль-автомобіль” може бути обмежена повільним розгортанням та прийняттям автомобілів, оснащених V2V, серед водіїв. Чи стануть електромобілі всюдисущими, ймовірно, залежатиме від їхньої доступності порівняно з автомобілями з двигунами внутрішнього згоряння, що залежить не лише від виробничих та технологічних досягнень, але й від рішень державної політики, наприклад, чи слід субсидувати електромобілі або їхні зарядні мережі. Однією з проблем для виробників є те, що автоматизовані функції, які віддають перевагу водії, не завжди можуть бути безпечнішими. Нещодавній огляд автоматизованих систем виявив, що ті, що спрямовані на безпеку водія, такі як автоматична безпека або центровка смуги руху, як правило, зменшують кількість аварій, тоді як ті, що спрямовані на комфорт, як-от адаптивний круїз-контроль, можуть збільшити кількість аварій. Автори припустили, що такі системи полегшують людям вимкнення або відволікання під час водіння та, можливо, переоцінюють можливості системи. Існують також інші недоліки для автономних транспортних засобів для спільних поїздок. У грудні 2025 року група автомобілів Waymo зупинилася під час збою живлення, заблокувавши перехрестя Сан-Франциско. Автомобілі запрограмовані на те, щоб розглядати темні світлофори як чотиристоронні зупинки, згідно з заявою Waymo, але іноді вони надсилають запити на підтвердження операторам-людям. Під час збою кількість запитів на підтвердження різко зросла, що призвело до затримок у відповіді та тривалих заторів. Компанія стверджує, що з того часу випустила оновлення програмного забезпечення, яке дозволяє її автомобілям діяти більш рішуче на темних сигналах. Але залишаються питання щодо того, як автопарк реагуватиме під час стихійних лих, і деякі висловлювали розчарування тим, що автономні автомобілі для спільних поїздок вже сповільнюють роботу швидких, пожежних та поліцейських машин, що реагують на надзвичайні ситуації. ## Ексклюзивно для Live Science Pro * Мікроскопічний лазер розміром з монету може допомогти безпілотним автомобілям краще бачити світ * Honda обіцяє твердотільні акумулятори, які подвоять запас ходу електромобілів до 620 миль до 2030 року * Зарядка майбутніх електромобілів може зайняти секунди завдяки новій технології акумуляторів на основі іонів натрію Однією з найбільших перешкод для автоматизованого водіння є регуляторне середовище, зазначив Нейротер. Норми щодо самокерованих транспортних засобів різняться від штату до штату, а деякі, як-от Нью-Йорк, фактично забороняють безпілотні транспортні засоби. Там, де вони легальні, вони часто повинні мати вище страхування та проходити тестування, що може обмежити їх розгортання. “Коли ми говоримо про автоматизоване водіння, поведінка водіння регулюється програмним забезпеченням, встановленим на комп’ютері в автомобілі”, – сказав Live Science Стівен Шладовер, інженер-дослідник з Каліфорнійського університету в Берклі. “Це призводить до складної сірої зони, де ролі як федерального, так і штатного уряду частково перетинаються, і це політично дуже складно”. Наприклад, різні штати можуть мати різні правила щодо встановлення того, хто несе юридичну відповідальність за аварію з автоматизованим водінням. Через 10 років ви майже напевно зможете проїхати з Лос-Анджелеса до Лас-Вегаса на автономному транспортному засобі. Але якщо ви захочете поїхати до Нью-Йорка, можливо, вам доведеться зупинитися в Нью-Джерсі – і взяти поїзд до міста. Допоможіть нам покращити Live Science Pro: Ми постійно прагнемо покращити наш контент. Залиште нам відгук про Pro тут. — ### Порада від Business News: Ця стаття надає глибокий і комплексний огляд майбутнього автомобільної промисловості, фокусуючись на тенденціях, які можуть змінити наші подорожі протягом наступного десятиліття. Розуміння цих технологій, від сонячних фарб до повної автономії, допоможе вам краще орієнтуватися на ринку, робити обґрунтовані інвестиційні рішення та готуватися до змін у повсякденному житті, пов’язаних з транспортом. Особливо корисною буде інформація про розвиток електромобілів та їхню потенційну роль в енергетичній системі.

За даними порталу: www.livescience.com