Что мне научила коробка с чипсами о батарейных технологиях Optima на Пайкс-Пик

      Оптима

      Получайте ежедневную новостную рассылку Drive

      Последние новости, обзоры и статьи о автомобилях.

      Автогонка давно считается вершиной испытаний для развивающихся автомобильных технологий: от аэродинамики до рукояток переключения передач с лепестками — всё от высокотехнологичных гоночных машин переходит к потребительским автомобилям. Но поскольку многое уже сделано, трудно представить, что ещё осталось узнать.

      Чтобы разобраться в этом, Optima Batteries пригласила меня на Международный горный марафон Pikes Peak 2025. Там целая команда гоночных автомобилей Porsche BBI Autosport была оборудована литиевой батареей OrangeTop QH6 компании, и я был настроен выяснить, насколько важен этот легендарный 20-километровый подъём на Американскую гору в развитии современных аккумуляторов.

      Интересно то, что для того, чтобы понять, почему Pikes Peak представляет огромную проблему для такого важного элемента, как автомобильный аккумулятор, вовсе не понадобилась какая-то сложная концепция или высокотехнологичная машина. Всё, что потребовалось — это глупая пачка чипсов.

      Элизабет Блэкскорк

      Но сначала — почему автоспорт важен для компании вроде Optima Batteries? Том Доуни, вице-президент по коммуникациям компании Clarios (владельца Optima Batteries), объяснил это так.

      Моторспорт «даёт нам возможность протестировать наши продукты в более экстремальных условиях, чем у обычных потребителей, и всё это [исследования и разработки] идёт в наши стандартные продукты».

      Этот подход включает не только привлечение клиентов aftermarket, стремящихся улучшить заводскую комплектацию своих машин, но и отслеживание того, как производители оригинального оборудования (OEM) разрабатывают отдельные элементы своих машин через участие в гонках, а также предложение продуктов Optima, если их технологии остаются позади.

      Элизабет Блэкскорк, Optima

      С точки зрения продаж все логично. Но чтобы понять, что именно можно узнать на таких событиях, как PPIHC — или, как добавил Дарил Брокман, директор по глобальным продажам, маркетингу и планированию продуктов в Optima, — King of the Hammers и Baja 1000, нужно учитывать уникальную среду этих гонок.

      Конечно, вы хотите, чтобы ваши гоночные машины были надёжными, но Брокман объяснил, что PPIHC создает действительно увлекательную задачу — задачу, которую я испытал на себе, взяв с собой пачку солёных чипсов.

      Я купил мешок чипсов в Колорадо-Спрингс, расположенном на высоте чуть более 1800 метров. Он лежал, нераспечатанный, на переднем сиденье, пока я пересек стартовую линию гонки на высоте 2850 метров и постепенно поднимался по Пайкс-Пике к вершине, расположенной на высоте 3415 метров.

      Такая закрытая упаковка, как этот мешок чипсов, претерпевает сильные изменения: она набухает и расширяется. Это потому, что внутри мешка давление воздуха остаётся таким же, как и при запаивании вблизи уровня моря, тогда как наружное давление воздуха снижается. Внутренний воздух стремится выйти наружу, вызывая сильное поверхностное натяжение. Учёные называют это законом Бойля.

      Оптима

      Также, как и мешок с чипсами, аккумуляторы — это полностью герметичные контейнеры, и изменение высоты во время гонки влияет на них тем же образом, что и на чипсы: при подъёме на вершину внешний воздуховое давление падает, тогда как внутреннее давление внутри батареи остаётся прежним.

      Изменения давления могут повлиять на структурную целостность герметичного литиевого аккумуляторного блока, вызывая его утечку или даже взрыв, а снижение эффективности охлаждения — привести к перегреву аккумулятора. Всё это, очевидно, плохо, но особенно опасно, когда такие батареи используются в специально подготовленных машинах, которые пытаются взобраться на огромную гору за 10 минут или менее.

      «Наши батареи имеют вентиляционный клапан, который позволяет внутреннему давлению сбалансироваться с атмосферным», — рассказал мне Брокман. «Это один из небольших деталей, в которые наши батареи встроены, и о которых некоторые конкуренты, возможно, не подумали».

      Элизабет Блэкскорк

      И такую деталь невозможно полностью воспроизвести в лабораторных условиях — по-настоящему.

      Брокман отметил, что OrangeTop QH6 провёл полтора года в лаборатории, за время которых команда разработчиков Optima устранила все начальные недостатки. Следующий шаг — создание предварительных прототипов, которые компания распространяет среди гоночных команд и энтузиастов, чтобы они действительно проверили эти батареи.

      «Лабороторные испытания — это контролируемая среда, и предположения там не всегда совпадают с реальностью», — объяснил Брокман.

      «Вы делаете предположения о том, сколько энергии нужно, чтобы запустить двигатель, а оно может сильно отличаться у разных автомобилей; сколько времени нужно на вращение коленвала; как запускается двигатель, когда он холодный, и когда горячий. Иногда возникают ситуации, которые выходят за рамки ваших предварительных предположений, и именно их мы научились учитывать, чтобы создать продукт, который всегда будет работать».

      Элизабет Блэкскорк, Optima

      Вентилировочный клапан — довольно простая особенность; при условиях на уровне моря он остаётся герметичным компонентом батареи. Но, поднимаясь выше по горе и возрастая внутреннее давление батареи, клапан сжимается и позволяет воздуху выйти. А когда внутреннее и внешнее давление уравновешиваются, клапан закрывается. Если бы у моего мешка с чипсами была подобная особенность, он бы точно не разрывался на вершине Пайкс-Пика.

      Клапан хоть и небольшой, но OrangeTop QH6 также оборудован множеством датчиков, которые отслеживают состояние батареи, и всё это можно передать на приложение на телефоне через Bluetooth. Без вентиляционного клапана компания Optima могла бы наблюдать, как внезапные изменения высоты и атмосферного давления влияют на состояние батареи и её срок службы. Когда добавляешь клапан, данные показывают совершенно другую картину, хотя руководство Optima предпочитает не раскрывать всех proprietary-данных.

      Итак, хотя гонка PPIHC 2025 стала первым официальным дебютом батареи OrangeTop QH6 в гоночной машине как готового продукта, это не было первым случаем, когда какая-либо машина поднималась на гору с такой батареей; тестеры компании, сосредоточенные на приключениях и экстремальных условиях, масштабировали вершины примерно год до того, как компания убедилась, что её батарея способна выдержать давление соревнований. Разница в том, что сейчас Optima завершила испытания прототипов и уверена в их надежности, готова предложить их потребителям.

      Есть вопрос? Напишите нам по адресу [email protected]