Машинобудування - головна, найбільш комплексна та наукомістка галузь промисловості, що визначає рівень науково-технічного прогресу і ріст продуктивності праці в господарстві загалом, оскільки забезпечує його машинами, устаткуванням, приладами та іншою технікою. У розвинених країнах на машинобудування припадає близько 70 % витрат на НДДКР, що здійснюються в обробній промисловості. Саме продукція машинобудування забезпечила революційні зміни в обсягах виробництва різноманітної продукції, характері праці людини, а також постійно висувала все зростаючі вимоги до її кваліфікації, освіти, культури виробництва. Так, в епоху промислового перевороту головним видом машини, його символом, стала парова машина, яка привела в рух верстати та інші види обладнання, а коли її «поставили» на колеса, то отримали найголовніший вид транспорту періоду індустріалізації - залізничний, а на водних просторах парова машина привела в рух пароплави.
Пізніше масове застосування на підприємствах отримали електродвигуни, а на засобах транспорту - двигуни внутрішнього згоряння.
Так, використання дизеля призвело до створення тепловозів для залізниць, дизель-електроходів на водних транспортних засобах. Бензиновий двигун внутрішнього згоряння став масовим як для сухопутного, так і повітряного, і водного видів транспорту. Він зберігає своє значення до сьогодні, лише в авіації його почав витісняти реактивний двигун. Створення цього двигуна дозволило виробляти сучасні повітряні лайнери, здійснювати запуски космічних кораблів і супутників. Водночас основним досягненням епохи НТР став не двигун, що приводить у рух механічні об’єкти, а «двигун», який дозволяє здійснювати різноманітні дії з інформацією, - комп’ютери. Ці «розумні машини» здійснили справжній переворот у житті людей і усвідомленні можливостей техніки та її використанні в різноманітних галузях практичної діяльності та побуті. Так, використання ЕОМ у машинобудуванні дозволило скоротити використання живої праці, підвищити ефективність виробництва, зекономити час для переобладнання устаткування. Цілком заслужено комп’ютери вважаються символом сучасного етапу науково-технічного прогресу - науково-технічної революції.
Починаючи з ХІХ століття, машинобудування відіграє ключову роль у розвитку світового господарства і сьогодні об’єднує багато галузей, підгалузей і виробництв. Це зумовлено дуже широким асортиментом продукції, що виробляється. За оцінками, він становить понад 3 млн. видів виробів. В економічній географії зазвичай використовується структура машинобудування, що сформувалася у ХХ ст. Вона включає: загальне, транспортне машинобудування та електротехнічну промисловість, включаючи електроніку (іноді їх об’єднують у точне машинобудування). Причому загальне машинобудування було лідером за обсягами виробництва до 80х років минулого століття, потім його змінило транспортне машинобудування з явним лідером - автомобілебудуванням, і точне машинобудування на чолі з електронікою.
До складу загального машинобудування включають виготовлення машин і обладнання для різних галузей господарства. Галузь забезпечує технікою весь паливно-енергетичний комплекс від видобування палива до його переробки, металургію, хімічну промисловість, видобувну, легку, харчову, целюлозно-паперову та інші галузі. Сюди ж належить виробництво металообробних верстатів, ковальсько-пресового обладнання, шляхово-будівельної техніки, поліграфічного обладнання, робототехніки власне для машинобудування, різноманітної техніки для сільського господарства, а також інших металоємних та великогабаритних виробів. Останніми десятиліттями окреслилася тенденція до скорочення виробництва сільськогосподарських машин, текстильного обладнання. Водночас збільшується виробництво шляхово-будівельної техніки, робототехніки, сучасних верстатів.
Галузь вирізняється значними потребами в металі, відносно невисокою трудомісткістю та енергоємністю. Для неї характерні як підприємства закінченого виробничого циклу, що здійснюють заготівлю, обробку та зборку готової продукції, так і заводи, які поєднують ці технологічні ланки з монтажем обладнання, що надходить від інших підприємств у результаті кооперування. В галузі є як вузькоспеціалізовані заводи, наприклад харківський «Турбоатом», так і універсальні, що виробляють різні види продукції, наприклад Новокраматорський машинобудівельний завод.
Частина видів продукції загального машинобудування, наприклад турбіни або атомні реактори, являють собою штучне та дороге виробництво, і тому обсяги його виробництва можуть змінюватися з року в рік. Інші види виробів порівняно масові та виробляються сотнями тисяч екземплярів, наприклад сільськогосподарська техніка, характеризуються досить стабільними обсягами виробництва. Продукція загального машинобудування має дуже широкий асортимент. Тому в галузі, навіть у країнах, які вирізняються найбільшою різноманітністю продукції, що виробляється, склалася спеціалізація країн на деякі вироби, що зумовлює високий рівень експорту виробництва.
Різноманітність продукції, що виробляється, а також численні деталі та вузли, необхідні для виготовлення найбільш складних товарів, зумовлюють наявність численних факторів, що впливають на розміщення різних підприємств машинобудування. Серед головних факторів слід виокремити: розвиток науки, можливість комбінування та кооперування, наявність кваліфікованих трудових ресурсів, сировинний, фінансовий, споживчий, транспортний.
Майже всю номенклатуру продукції загального машинобудування виробляють США, Німеччина, Японія. На них у середині 90х р. припадало до 60 % загальної продукції цієї галузі у світі. Цьому сприяв відхід з лідерських позицій СРСР та його наступників. Так, різко скоротились обсяги виробництва в Україні та Росії, які давали головну частку продукції загального машинобудування колишнього СРСР. У Росії за 1991–1997 рр. виробництво екскаваторів зменшилося в п’ять разів, турбін - у чотири рази, тракторів - у 17 разів, комбайнів - у 30 разів.
Значні відмінності спостерігаються не лише в обсягах, але й у номенклатурі продукції, що виробляється, між країнами з різним рівнем соціально-економічного розвитку. Наприклад, у сільськогосподарському машинобудуванні розвинених країн переважають складні, високопродуктивні та дорогі машини, причому значна їх частка використовується для комплексної механізації тваринництва, тоді як у країнах, що розвиваються, машинобудування спеціалізується на машинах для рослинництва. До того ж тут часто виробляється продукція, яка в розвинених країнах не виробляється. Досить чітко простежується така закономірність: чим складніша техніка, тим вищим є економічний і технологічний рівень розвитку виробника; чим більш примітивна машина, тим частіше її виробництво розміщується в країнах, що розвиваються.
Найширше розповсюдження серед галузей загального машинобудування отримало верстатобудування; це стосується насамперед продукції низької та середньої складності. Виробництво складної, високопродуктивної техніки, як і колись, зосереджено в кількох країнах. Лідером верстатобудування є Європа (майже половина продукції у світі), на другому місці - Азія (понад третина), а от Америка виробляє лише близько однієї десятої верстатів у світі. В Азії, крім Японії, великими продуцентами верстатів стали нові індустріальні країни, які разом дають більше продукції, ніж США. За загальними обсягами виробництва виокремлюються Японія та Німеччина, які йдуть на одному рівні з початку 90х років. Для деяких країн, особливо Швейцарії, Бельґії, Нідерландів, Швеції, Великої Британії, США, характерна спеціалізація в міжнародному поділі праці на вироблення особливо складних, дорогих видів верстатів, а для Іспанії, Китаю, постсоціалістичних країн Європи - більш простих. Японія є найбільшим виробником та експортером промислових роботів.
Виробництво продукції верстатобудування часто розглядається разом з виробництвом ковальсько-пресового устаткування та об’єднується в групу металообробного обладнання. При цьому металорізальні верстати, обробні центри й автоматичні лінії обробляють метал шляхом різання та шліфування, а ковальсько-пресове обладнання використовується переважно для пресування металу та включає штампувальні преси, машини для згинання, машини для різання штаби.
Близько 90 % загального світового виробництва цієї продукції дають 30 країн, які у 2003 році виробили металообробного обладнання на суму 36,3 млрд. дол. США. При цьому в азіатських країнах відбувся підйом, який був компенсований певним падінням виробництва в США та деяких європейських країнах. Тому в цілому світове виробництво залишилося на рівні попереднього року, що свідчить про низькі темпи розвитку галузі.
Наведемо дані про виробництво металообробного обладнання в десяти головних верстатобудівних країнах світу (тут і нижче використано дані, наведені у щорічному огляді американської інформаційної компанії «Garden Publications, Inc.», м. Цінцінатті, штат Огайо).
Як бачимо, в десятці найбільших виробників переважають країни Західної Європи (Німеччина, Італія, Швейцарія, Іспанія, Франція) та Східної Азії (Японія, Китай, Тайвань, Республіка Корея). У 2003 р. на перше місце у світі вийшла Японія, випередивши Німеччину на 336 млн. дол. США. Ці дві країни значно відірвалися від найближчого переслідувача - Італії, і в сумі дають 24 % світового виробництва металообробного устаткування. Це є дуже високим показником концентрації виробництва машинобудівної продукції. Ще однією яскравою рисою географії галузі є відносно невисока позиція США - п’яте місце (у країні головна роль належить новітнім наукомістким галузям, пов’язаним з воєнним виробництвом), а також відсутність у першій десятці Канади (11е місце), Бразілії (15е місце) та Мексики (відсутня в тридцятці). Китай посів четверте місце, збільшивши у 2003 р. виробництво на 24 % та досягнувши обсягів продукції, що виробляється, у 2,9 млрд. дол. США. При цьому в Китаї встановлено рекордну кількість металообробного устаткування - на суму 6,5 млрд. дол. США, що на 2,2 млрд. більше, ніж споживання цієї продукції у країні, що посіла друге місце, - Німеччині. Але при цьому німецькі машинобудівники на 85 % забезпечили виробництво власною продукцією. Головною продукцією німецької верстатобудівної галузі завжди були обробні центри, шліфувальні й токарні верстати, включаючи токарні автомати й токарні центри. Майже 90 % верстатів, що виробляються в Німеччині, обладнанні ЧПУ, що навіть вище, ніж у японських (86,5 %). Цікаво, що загальне машинобудування в Німеччині трохи поступається за кількістю зайнятих лише електротехніці. В цій галузі працює 6,7 тисяч фабрик і заводів - більше, ніж у будь-якій іншій галузі, причому переважна більшість із них - дрібні та середні. Серед великих підприємств виокремлюються заводи «Круппа», які виробляють грандіозні комплексні установки для багатьох галузей промисловості; прокатні стани та ковальсько-пресове обладнання; важкі верстати; транспортні, підйомні та гірничо-транспортні пристрої; роторні екскаватори (кожен ківш такого екскаватора заввишки з п’ятиповерховий будинок). У цілому ця галузь німецької промисловості добре оснащена, має велику гнучкість і технологічну ефективність.
Історичний розвиток ФРН
Німеччина посідає центральне місце в європейській будові у зв’язку з її значним економічним розвитком, політичною стабільністю і передбачуваністю. Основою промисловості Німеччини тривалий час була важка індустрія. В 1955 р. її частка в усьому промисловому виробництві становила понад 73%. Поступово, під впливом науково-технічного прогресу структура промисловості почала трансформуватися. Знизилася частка вугільної промисловості, чорної металургії; водночас підвищеними темпами розвивалися електроніка, приладобудування, автомобільна, авіакосмічна промисловість.
На сьогоднішній день гірнича промисловість посідає другорядне місце, але свого часу вугілля та калійні солі були важливим фактором розвитку промисловості й сільського господарства. Після Другої світової війни багато шахт закрилося під тиском конкуренції нафти та газу. Славетний Рурський басейн поступово втратив значення "чорного серця" Німеччини. Відбулася реконструкція чорної металургії, скоротився випуск рядових марок металу і збільшилася частка легованих сталей. Важке машинобудування поступилося місцем неметалоємному, наукоємному машинобудуванню.
Після возз'єднання Західної і Східної частин Німеччини відбулися подальші структурні зміни в промисловості. На Сході було закрито переважну більшість підприємств чорної металургії та важкого машинобудування. Натомість кошти вкладаються в розвиток точної механіки й оптики, харчової промисловості. Найбільша кількість зайнятих у промисловості припадає на сектор загального машинобудування та верстатобудування, далі йде автомобілебудування, хімічна промисловість, харчова, електротехнічна. Широко відомі традиційні галузі країни - пивоваріння та виноробство.
Німеччина, як країна, що зазнала поразки у другій світовій війні втратила спадкоємність зі своїми колишніми успіхами в атомній, аерокосмічній і телекомунікаційній галузях, кібернетиці, медицині й біології.
Що ж прискорило промисловий переворот у Німеччині? По-перше це аграрні реформи, по-друге - розвиток капіталізму в сільському господарстві, по-третє створення митного союзу в 1834 році, ще одним значним фактором є тиск англійської конкуренції, а також Посилення процесів первісного нагромадження капіталу, та o Успішне застосування іноземної техніки.
З давніх пір промисловий переворот у Німеччині підготовлявся розвитком мануфактурного виробництва, так у 1796 р. в Сілезія була побудована перша доменна піч для виплавки чавуну на кам'яновугільному паливі. У бавовняної промисловості застосовуються англійські машини і виробництво почало розвиватися на фабричної основі. Мюнхен і Франкфурт-на-Майні стали спеціалізуватися на оптичних та хірургічних інструментах.
Загальна чисельність промислових робітників у великій промисловості збільшилася з 50 тис. до 600 тис. (1800 - 1848 рр.). Чисельність робітничого класу збільшується в 12 разів. Однак довжина залізниці в Німеччині в 1848 р. досягла всього 2,5 тис. км, що в 4 рази менше, ніж в Англії.
Для економіки Німеччини важливе значення мав приплив іноземного капіталу в промисловість. Особливо великий приплив іноземного капіталу був направлений в промислово розвинену Рейнську область. Це капітали бельгійські, французькі, англійські. У Німеччині швидкими темпами створюється власне машинобудування. Якщо для Франції було характерно розвиток легкої промисловості, то для Німеччини характерний розвиток важкої промисловості. Важка промисловість в Німеччині розвивається більш швидкими темпами. Так за 1850 - 1860 рр.. продукція важкої промисловості збільшилася в 3 рази, видобуток вугілля в 5 разів, виробництво чавуну в 7 разів, виробництво текстилю в 5 разів. У той же час германська індустрія була ширше. Вже в той час в Німеччині розвивається хімічна промисловість, яка і надалі в економіці Німеччини буде відігравати провідну роль.
Сучасний стан
Таким чином, можна зробити висновок про те, що Німеччина протягом свого розвитку пройшла довгий і важкий шлях. І на сучасно етапі можна зробити наступні висновки про стан зовнішньоекономічних зв’язків країни, про положення країни на світовому ринку й про участь країни в міжнародній економічній інтеграції. Як відомо, зовнішні зв’язки відіграють ключову роль в економічному житті Німеччини. Так само економіка ФРН характеризується високим рівнем інтернаціоналізації виробництва.
Федеративна Республіка Німеччини розташована у центрі Європи. Будучи членом Європейського співтовариства і НАТО, Німеччина виконує роль сполучної ланки між державами Центральної і Східної Європи. Німеччина - високорозвинена постіндустріальна держава. При обмежених сировинних ресурсах економіка країни великою мірою орієнтована на експорт. Визначальним чинником досягнення високої конкурентоздатності створюваної продукції стало забезпечення її високої якості. Очевидно, що в останнє десятиріччя в Німеччині відзначається неухильне зростання економічних показників, що свідчить про динамічний розвиток господарського комплексу країни.
Дослідження дозволяє зробити висновок, що у зв'язку з економічним і сприятливим географічним розташуванням у центрі Європи, Німеччина є однією із найдинамічніших за розвитком серед Європейських держав, що дозволяє відігравати основну роль у Європейському Співтоваристві.
Зараз Німеччина серед головних розвинених країн за своїм промисловим потенціалом поступається лише США і Японії. Проте частка новітніх наукоємних галузей тут нижча, ніж у Великобританії та Франції, не кажучи вже про США. Економіка країни сучасна і всебічно збалансована. Країна має потужний промисловий потенціал, але позиції у сфері новітніх технологій слабкіші від інших країн «великої сімки». В експорті переважають машини та хімічні продукти, в імпорті - промислові вироби, паливо, руди, деревина, продовольство, волокна. Головні торговельні партнери - країни ЄС. Характерним є першокласний технічний рівень і якість виробів, висока кваліфікація інженерів і робітників. У структурі промислової продукції 1/3 становлять базові продукти промислового призначення, 1/3 - машини, обладнання і транспортні засоби, 1/3 - споживчі товари широкого вжитку.
Машинобудування виробляє практично все - двигуни і турбіни, сільськогосподарську техніку, метало- і деревообробні верстати, обладнання для текстильної, шкіряно-взуттєвої, харчової, поліграфічної та інших галузей. Електротехнічне та електронне машинобудування найбільше випускає промислової і побутової електротехніки, засобів зв'язку. Німеччина славиться точними приладами, інструментами і оптикою.
У виробництві транспортних засобів переважає випуск автомобілів. Виробляють 4,6 млн. автомобілів на рік, половина з них експортується. Занепад суднобудування в розвинених країнах Західної Європи торкнувся і Німеччини, проте вона продовжує залишатися першою в Європі і третьою в світі суднобудівною країною. Ця галузь зосереджена в портових містах як Західної, так і Східної Німеччини. Загальний тоннаж суден, що їх щорічно спускають на воду, досягає 0,8-1,0 млн. брутто-тонн.
Спеціалізація центрів машинобудування Німеччини, як правило, широка. Підприємства однієї і тієї ж галузі розкидані по різних містах, і навпаки, в одному місті зосереджуються десятки підприємств різного профілю. Так, автомобільні заводи діють у двох з половиною десятках міст. Таке явище є типовим для індустріально розвинених країн.
За вартістю машинобудівної продукції в розрахунку на одного жителя і за її експортом Німеччина посідає перше місце в світі. 2007 року Німеччина виробила валовий внутрішній продукт (ВВП) у розмірі 2423 мільярди євро, що відповідає 29 455 євро на душу населення. Цим досягненням вона завдячує насамперед зовнішній торгівлі. Завдяки своєму експорту загальним обсягом у 969 мільярдів євро (2007 р.) – понад третини валового національного доходу – Німеччина стала найбільшим експортером товарів у світі. Таким чином вона, як жодна інша країна, має глобальну орієнтацію економіки і міцніше, ніж багато інших держав, пов’язана зі світовою економікою. Більш ніж кожен четвертий євро заробляється на експорті товарів і послуг, а більш ніж кожне п’яте робоче місце залежить від зовнішньої торгівлі. Найважливіші економічні центри Німеччини – Рурська область (промисловий регіон, що перетворюється на центр високих технологій і послуг), райони навколо Мюнхена і Штутґарта (високі технології, автомобілебудування), Рейн-Некар (хімічна промисловість), Франкфурт-на-Майні (фінанси), Кьольн, Гамбурґ (порт, авіабудування – виробництво «Аеробусів», індустрія мас-медіа), Берлін і Лейпциґ.
Машинобудування - одна з найрозвиненіших галузей промисловості країни, основна галузь міжнародної спеціалізації Німеччини. Вона дає близько 50 % вартості всього промислового виробництва і забезпечує близько 60 % експорту країни. Експортну орієнтацію має, перш за все, продукція загального машинобудування, автомобілебудування, суднобудування, виробництво ЕОМ, промислових роботів, устаткування для різних галузей, оптичних приладів, побутової техніки. Підприємства машинобудування розміщені практично в усіх містах, особливо великих агломераціях.
За експортом продукції машинобудування Німеччина посідає перше місце у світі.
Перше місце в Європі і третє місце у світі Німеччина посідає за виробництвом суден (Кіль, Гамбург, Бремен, Дуйсбург). Аерокосмічна промисловість виготовляє цивільні та військові літаки, ракетну техніку.
Кожен сьомий найманий робітник працює тут у сфері машинобудування; частка галузі в експорті становить 17 відсотків. Завдяки шести виробникам – «Фольксваґен», «Ауді», «БМВ», «Даймлер», «Порше» і «Опель» («Дженерал моторз») – Німеччина належить поряд із Японією та США до найбільших виробників автомобілів у світі. Майже шість мільйонів нових автівок щороку сходять з конвеєрів німецьких автомобілебудівних заводів; за кордоном німецькі автобудівники виробляють ще 5,5 млн автомобілів. Споживачі особливо високо цінують технічні інновації в автомобілях «Made in Germany». Всі автовиробники інтенсивно працюють над розробкою екологічних двигунів, наприкл
У німецьких товарів гарна репутація по всьому світу, що стимулює експорт в Великобританію і США, підтримує внутрішній попит. Стійке зростання практично у всіх секторах машинобудування спостерігається з середини 1999 року. Багато в чому це досягнуто за рахунок оптимізації використання виробничих потужностей (88,8%). Стабільна зовнішня обстановка дозволила Німеччині досягти лідируючих позицій на світових ринках. Так, наприклад, експортний коефіцієнт поліграфічних та бумагопроізводящіх машин і механізмів склав в 2000 році 0,85, а його частка у світовому експорті - 40%. За Німеччиною на значній відстані слідують: США (28%), Японія (10,1%), Швейцарія (9,9%), Великобританія (8%). Німецькі виробники текстильних машин і механізмів також є провідними експортерами з експортним коефіцієнтом понад 0,9. Це ж можна віднести і до виробників транспортного устаткування і верстатів. У 1999 році Німеччина виробила 21,5% світового випуску верстатів, поступившись лише Японії (22,4%). Динамічний розвиток експорту німецького машинобудування обумовлено, по нашу думку, перш за все насиченістю внутрішнього ринку. Німецькі домогосподарства добре оснащені побутовими приладами, а підприємства мають переважно новим обладнанням з тривалим періодом амортизації.
Частка промисловості в загальному експорті становить 87 відсотків (2006 р.) і тим самим є двигуном зовнішньої торгівлі. Найважливіші галузі промисловості – автомобілебудування, електротехніка, машинобудування і хімічна промисловість. Лише в цих чотирьох галузях працює близько 2,88 мільйона робітників, які створюють обігові кошти в розмірі 767 мільярдів євро. Як у всіх західних промислово розвинених країнах, у німецькій промисловості вже протягом років відбуваються глибокосяжні структурні зміни. Деякі традиційні галузі промисловості (сталеливарна, текстильна) протягом минулих років значно скоротилися через переміщення ринків праці і тиск із країн з низьким рівнем зарплатні або, як у випадку фармацевтичної промисловості, перейшли у власність іноземних компаній унаслідок придбання або злиття підприємств. Однак промисловість залишається опорою німецької економіки і порівняно з іншими промислово розвиненими країнами – такими, як Велика Британія або США, – створює широку й міцну основу для зайнятості – на промислових підприємствах працюють вісім мільйонів чоловік.
Очевидно, що зростання інвестицій в зону ЄВС сприятиме збільшенню попиту на німецькі машини й устаткування. Рівень експорту в країни, що знаходяться за межами зони євро, припускає, що німецьке машинобудування отримало у 2000 році істотні вигоди від конкурентноздатних цін в результаті зниження курсу євро по відношенню до долара, ієни і фунта стерлінгів. Таким чином, на підставі аналізу господарських результатів діяльності промисловості Німеччини за останні роки, ми приходимо до висновку, що посилення глобалізації стимулює пошук нових варіантів вигідного співробітництва на зовнішніх ринках, сприяє диверсифікації зовнішньоекономічних відносин. Німецькі корпорації активно користуються можливостями ринків, що розвиваються країн з перехідною економікою, виносячи у ці регіони значну частку виробничого циклу.
Дві третини всіх міжнародних норм у сфері машинобудування базуються на німецьких стандартах Розрахунок простий: той, хто свої національні стандарти зможе перетворити на міжнародні, полегшить експорт своїх товарів. Німеччина в цьому досягла неймовірного успіху. Дві третини всіх міжнародних норм у сфері машинобудування базуються на німецьких стандартах.
Подекуди можна почути, що Німеччина є чемпіоном світу зі стандартизації. Це не має нічого спільного зі стереотипом про німецьку любов до порядку, це є виявом чіткого економічного інтересу. За підрахунками експертів, щороку чіткі стандарти й норми економлять німецькій промисловості від 16 до 20 мільярдів євро. Адже виробництво стандартизоване та уніфіковане.
Нові галузі машинобудування, такі як автомобілебудування, у меншому ступені залежать від центрів металургії. Автомобільною столицею ФРН називають Вольфсбург - невелике містечко на північному сході країни, де знаходиться головний завод концерну "Фольксвагенверк". Від гігантського заводу у Вольфсбурзі відділилося кілька філій - у Ганноверу, Брауншвейгу і Касселі. Спеціально для експорту за океан був побудований автоскладальний завод у Едмені. Інший гігант автомобілебудування - "Даймлер-Бенц" виник у 20-х роках у результаті злиття двох фірм. Головний завод концерну розміщається в Штутгарті, а кілька філій, що роблять і вантажні машини, - у його пригородах. Дві найбільші фірми автомобілебудування належать американському капіталу. "Форд" ще до війни обґрунтувався в Кельні, а "Дженерал моторс" цілком володіє фірмою "А. Опель" із заводами в Рюссельгеймі (у Франкфурті) і Бохумі. Автомобілебудування нині вже не процвітаюча галузь. Внутрішній ринок близький до насичення. Утримування автомобіля обходиться усе дорожче, сильно виросли ціни на бензин. До того ж, як на внутрішньому так і на зовнішньому ринках підсилилася конкуренція.
На одному з перших місць у світі знаходиться німецьке суднобудування. Воно випускає і великі танкери, і контейнеровози, і цілі рибальські флотилії, і так звані, рейнські суда для внутрішніх шляхів. Головні судноверфі розташовані в Гамбурзі і Кілеві.
2020
Улюблена іграшка сучасності - автомобіль. Транспорт в усі часи розвивався за умови реалізації двох завдань: швидше й далі, в авіації, до того ж, і вище. Проте лише автомобіль вирішив два перших завдання та при цьому має з погляду споживача одну безперечну перевагу. Пасажира він може доставити від дверей до дверей. Ні найшвидший поїзд чи надзвуковий літак для масового споживача вирішити це завдання в найближчий період не в змозі. Автомобіль утілює в собі одвічну мрію людства - бути з прийнятними витратами в потрібний час у потрібному місці. Усе минуле століття минуло під знаком стрімкої автомобілізації. Дорогами планети пересуваються мільйони саморушних екіпажів. Які несуть, до речі, із собою та в собі не лише пасажирів та водіїв, а й чимало проблем.
На сьогоднішній день Німеччина є постачальники ключових технологій, що мають вирішальне значення для конкурентоздатності. Німеччина вже багато десятиліть працюємо у галузі дослідження «класичних» приводних ланцюгів і досягла значних успіхів. Наступна її мета досягти таких же ведучих позицій у галузі елктромобільності».
Німеччина прагне бути світовим лідером у переході від ери двигунів внутрішнього згоряння до електромоторів. Нафта рано чи пізно закінчиться, а з нею – бензин і дизельне паливо. Що це означає для Німеччини з її десятками мільйонів автомобілів, можна було відчути 2008 року. Тоді ціни на пальне на автозаправках зростали мало не щодня. Дедалі більше німців були змушені залишати авто в гаражі й добиратися на роботу громадським транспортом. Ті ж, хто не міг собі цього дозволити, був змушений платити рекордні ціни. Ціна бензину марки А-95 тоді впритул наблизилася до 1,60 євро за літр. Найбільше вірогідною альтернативою традиційним двигунам сьогодні називають електромотори.
У Німеччині федеральний уряд ставить завдання вивести на німецькі дороги до 2020 року мільйон електромобілів, у Берліні їх має бути не менше 100 тисяч. Сьогодні, коли в німецькій столиці всього близько сотні таких авто, для них уже існує 550 станцій підзарядки. Готуються документи на видачу дозволу використання території колишнього аеропорту Темпельхоф або аеропорту Тегель для створення центру з обслуговування 100 тис. електромобілів та офісу сервісної телефонної служби. Плани на 2020 рік, а реалізовувати їх починають уже нині, тому перехід на електротранспорт, в усякому разі, Німеччину зненацька не застане. Кошти, які уряд ФРН спрямував у дослідження і підтримку електромобільних технологій, обчислюються сотнями мільйонів євро.
Проблеми, які стримують впровадження електромобілів
Перша й очевидна - низька питома ємність (заряд) сучасних акумуляторів. Найчастіше сьогодні застосовують свинцево-кислотні, які мають питому ємність 40-45 Вт г/кг, чого не досить. Нікель-метал-гідридний акумулятор має вищі показники цього параметра - до 60-72 Вт г/кг, але витримує всього до 1000 циклів перезарядки, має високий саморозряд. Енергоємніші акумулятори містять срібло або літій. Вони широко використовуються в космічній техніці та військовій авіації. Їхня якість відповідає всім критеріям, але вони мають високу вартість. Перспективними вважаються акумулятори на основі поліпропілену. Великі надії покладаються на нанотехнології та успіхи хімії високомолекулярних сполучень.
Одержанням акумулятора з високими показниками питомої ємності проблема не вичерпується. За принципом дії вони досить чутливі до пікових навантажень. Під час пуску електродвигуна його струм зростає в кілька разів і зменшується залежно від розгону. Обмеження струму зменшує прискорення. Як вихід - вживання спеціальних стартових систем, наприклад на конденсаторах. Нині винайдені такі, які мають дуже велику ємність і можуть зберігати заряд тривалий час. Конденсатор - фактично той самий акумулятор, але отримати від нього весь накопичений заряд не вдається. Крім того, конденсатор швидко розряджається під навантаженням. Проте така батарея може істотно зменшити навантаження на акумулятор при пуску тягового двигуна.
Третя проблема нинішніх акумуляторів - довготривалість зарядки. За цим параметром електромобілі суттєво програють автомобілям. Заправка повного бака бензином або дизельним пальним займає декілька хвилин. Заряд акумулятора може тривати годинами, а проїхати після цього вдається не більше 200 км. На спеціальних установках час зарядки скорочується до 25-30 хвилин. Але ось тут ми і підходимо до найважливішої причини, що стримує широке впровадження електромобілів, - інфраструктури. АЗС можна поставити де завгодно. Проблеми доставки пального в принципі немає. Проблема лише в ціні. Зі станціями зарядки акумуляторів складніше. До них потрібно прокладати або кабельні, або повітряні лінії подачі електроенергії. І зробити це в містах аж ніяк легко, оскільки електроенергія фактично підведена. Насправді, проблем тут не менше.
Однією з найважливіших проблем систем енергопостачання є нерівномірність графіка навантаження. У денні години використання електроенергії досягає максимального рівня, а вночі є провал, при цьому навантаження падає до 60-70% від добового максимуму. Велика електростанція - організм складний і дуже інерційний. На максимумі навантаження потрібно вводити в дію додаткові генератори, а при спаді - їх виводити. Але це робити досить складно й украй неекономно. Під час роботи генератор доцільно залишити в такому режимі й уночі. Тоді постає питання: куди витрачати надлишок вироблюваної електроенергії? І тут зарядка акумуляторів може дуже допомогти. Саме тоді, коли є надлишок електроенергії в системі, їх і потрібно заряджати. Вирівнюється графік навантаження, і енергетики будуть задоволені. Але вирішивши одну проблему, ми одразу ж стикаємося як мінімум з іншою, і їх може бути декілька. Яким чином це здійснювати технічно? З кожної квартири тягнути дроти до електромобіля? Уявити це в сучасному мегаполісі з будинками в 20 і більше поверхів доволі складно. Вочевидь, що таку мережу потрібно закладати вже при будівництві, аби в підземному гаражі це легко було зробити. Але хто про це думає, навіть сьогодні? Проблема не така проста, як здається. А міські мережі. Не братимемо наші міста. Як розповідали авторові фахівці Європейської комісії з питань енергетики, до вирішення цієї проблеми лише приступають. Але вже є певні напрацювання.
І тут ми стикаємося з вельми живучим міфом про екологічну безпеку електротранспорту. Справді, електромобіль вихлопів не дає. Але складнощі є. По-перше, найкращі тягові характеристики має двигун постійного струму, але він - непроста річ через наявність колектора якоря. Тому в електромобілях застосовують двигуни змінного струму. У такому разі потрібен відповідний перетворювач (інвертор) постійного струму від акумулятора на змінний для двигуна і регулятор частоти для зміни в широкому діапазоні швидкості обертання ротора. Відразу виникає проблема гармонік високої частоти і захисту від них. Технічно це цілком можна розв’язати, але ускладнень та обтяження машини не уникнути.
Та не це головне. Електростанції димлять. Чим більша потужність їхніх агрегатів, тим більше диму. Якась частина уловлюватиметься, але не вся. І це принципове положення. В атмосферу все ж таки щось потрапляє. Отже, від викидів фосфору, сірки, вуглекислого газу ми не позбавляємося. Лише переносимо з борту електромобіля на електростанцію. Зрозуміло, централізовано боротися з димом і технічно, і організаційно легше, але зростання виробництва електроенергії неминуче призведе до збільшення їх кількості.
За принципом дії будь-яка теплова машина повинна мати холодильник. Це пристрій, у якому відпрацьована пара після турбіни охолоджується. Зазвичай на великих електростанціях це відкриті водоймища. Чим потужніші агрегати, а до цього енергетики прагнуть з технічних, технологічних та економічних причин, тим більше пари потрібно охолоджувати. Частково низькотемпературна пара використовується, наприклад, для опалювання. При цьому виникають інші труднощі, які обмежують таке застосування. Тепло зі ставків потрапляє в атмосферу і справляє ефект теплового забруднення. Відомо, що поблизу великих електростанцій змінюється мікроклімат. Є всі підстави вважати, що саме теплове забруднення буде головним екологічним чинником, який обмежує зростання потужності електростанцій та, відповідно, виробництва електроенергії. Поки що фізика не дає способів промислового видобутку електроенергії, оминаючи теплові машини. Але не виключено, що вони з’являться в майбутньому.
Наступна складність електротранспорту - утилізація відпрацьованих акумуляторів. Вони містять небезпечні для довкілля свинець і токсичні електроліти. Ці елементи підлягають регенерації. Свинець може бути використаний багато разів, так само як електроліти. Але утилізація вимагає розгалуженої інфраструктури й відповідного виробництва. Та це вирішувані проблеми. Набагато небезпечніше випадкове потрапляння цих елементів у ґрунт або довкілля, наприклад у разі дорожніх пригод. Свинець та електроліт у цьому разі набагато більш небезпечні, аніж розлиті бензин чи дизельне паливо - органічні продукти. Вирішувати цю проблему лише починають, але вже зрозуміло, що вона простою не буде. Витрати на заходи зі збору та утилізації свинцю, електроліту та інших шкідливих речовин, що потрапили в довкілля, будуть великими.
Цей перелік можна продовжувати довго. Але зрозуміло одне - не існує однозначного вирішення транспортної проблеми. Зі зрозумілих причин ми не можемо перейти на один вид транспорту, оскільки кожен з них має свої переваги і недоліки. При цьому потрібно розглядати проблему не з точки зору одного автомобіля з ДВЗ або електромобіля, а весь комплекс, що пов’язаний з ними.
Проте економічні чинники будуть визначальними. За підрахунками фірми компанії «Тесла Моторс», на кожному мегаджоулі первинної хімічної енергії можна проїхати: на електромобілі з літій-іонними акумуляторами - 1,14 км; на гібридному автомобілі (ДВЗ плюс електромотор) - 0,56 км; на автомобілі з ДВЗ або з дизелем - 0,48-0,52 км; на автомобілі на стисненому метані - 0,32-0,35 км; - на автомобілі з воднем і паливними елементами - 0,32-0,35 км. Як бачимо, електромобіль має очевидні, а в майбутньому ще більші переваги, незважаючи на очевидні проблеми.
Уже є очевидним, що за всієї економічності електротранспорт вимагає значного збільшення виробництва електроенергії. На визначений проміжок часу її можна отримати в достатній кількості лише завдяки спалюванню органічного палива: вугілля, нафти, газу або на атомних електростанціях.
Тим часом експерти застерігають: електромобіль стане масовим явищем на німецьких дорогах ще не скоро. Компанія Price Waterhouse Coopers провела спільно з німецьким інститутом ім. Фраунгофера опитування на цю тему. Результат такий: дві третини німців (60 відсотків) лише тоді придбають собі авто з повністю або частково електричним двигуном, коли він не відставатиме в технічному плані від звичайної машини з двигуном внутрішнього згорання. А для цього потрібні багатомільярдні інвестиції. Уряд ФРН вважає, що починати готуватися до електричного майбутнього автомобілів треба вже сьогодні. Канцлер Німеччини Ангела Меркель веде переговори з представниками автомобільної, хімічної та енергетичної промисловості. Всі вони мають дати відповідь на запитання – як можна пришвидшити поширення електромобілів?
Дистанційний діапазон - поки що велика проблема, оскільки «серце» електроавтомобіля, його акумулятор, ще дуже слабке. На допомогу приходить так званий «range extender». Це – маленький запасний двигун, який починає працювати у ті моменти, коли акумулятор під час поїздки підводить. Такі «подовжувачі пробігу» представляє у Ганновері, зокрема, фірма Hatz Diesel з Баварії.
Не обійтися майбутнім власникам електроавто і без штекера для підзарядки авто, який мав би не лише підходити до будь-якої розетки, а й бути здатним заряджати акумулятор швидше, ніж звичайний штекер. Для цього необхідно запровадити певний стандарт. Такий штекер, приміром, вже розробила німецька фірма Mennekes з Північного Рейну-Вестфалії. Її голова Вальтер Меннекес поки не впевнений, чи зможе розробка його підприємства стати стандартом у світі, але сподівається, що провідні енергоконцерни та автовиробники достойно її оцінять.
На успіх сподівається й інше підприємство з регіону: бохумський Bea-tricks представляє у Ганновері такий собі набір інструментів, за допомогою якого звичайнісінький «Смарт» швидко можна переобладнати на... електроавтомобіль.
У автомобільної промисловості вже є відповідь – грошима. Уряд ФРН має сприяти продажу електромобілів за рахунок премій. Це можуть бути знижки, безплатна парковка або звільнення від податків, сказав керівник концерну Opel Нік Райлі.
На сьогоднішній день ведеться розробка проекту інформаційних та комунікаційних технологій з розвитку електромобільності. Частина проекту ухвалена урядом у серпні 2009-го року. Ідеться насамперед про підтримку досліджень, спрямованих на розробку акумуляторів.
На амбітний план урядовці покладають великі сподівання. По-перше, очікується різке скорочення обсягів викидів СО2. По-друге, розвиток галузі передбачає створення нових робочих місць. По-третє, скорочується залежність від традиційних видів палива, адже поклади нафти і газу у світі скорочуються. І останнє: Німеччина планує стати провідним ринком електромобільності.
Як і в інших галузях, уряд ФРН робить ставку на технічні ноу-хау німецьких фірм і їхню поважну репутацію у всьому світі. Крім того, держава інвестує в розвиток цих технологій гігантські суми. У рамках програми з підтримки кон'юнктури на це було спрямовано 500 мільйонів євро. Насамперед йдеться про розробку потужних і дуже ефективних акумуляторів, розбудову інфраструктури для електромобілів, пошук рішення вторинної переробки відпрацьованих батарей та підготовку висококваліфікованого персоналу.
За прогнозами експертів перше електроавто від BMW з’являться вже 2013 році. До цього часу концерн планує інвестувати у лейпцизьке підприємство 400 мільйонів євро. Як відомо BMW вже давно експериментує з електродвигунами для своїх машин. Так само й інші німецькі автовиробники планують протягом найближчих кількох років стартувати зі своїми електромобілями.
Конкуренти
Боротьба за найкращу технологію вже у розпалі. Конкуренти діють передусім у Китаї та США, де у відповідні програми інвестують мільярди. Німеччина прагне бути нарівні: до 2020 року федеральний уряд Німеччини хоче запустити на вулиці мільйон електромобілів. У багатьох університетах старанно досліджують, а великі автоконцерни разом з енергоконцернами вже випробовують пілотні авто. Кожен хоче урвати свій шматок пирога. Навіть машинобудівники, як приміром, Wittenstein, провідний виробник приводної техніки, запевняє Петер Шустер: «Вже наявний досвід у використанні таких привідних систем. Ми маємо «ноу-хау», як оптимально використовувати такий двигун, як будувати енергоефективні системи. У представленій на ярмарку моделі нам вдалося досягти понад 90-відсоткового рівня ефективності завдяки приводному ланцюгу. Це, звичайно, те, що, з огляду на діапазон, без сумніву, зацікавить і автовиробників».
Експерти не виключають, що її буде досягнуто. Питання лише, чи будуть ці автомобілі німецькими? Всі німецькі концерни – Daimler, Volkswagen, BMW, Audi чи Porsche – працюють над електромобілем. Але азіатська конкуренція теж не спить. За словами керівника Opel Ніка Райлі, в галузі технологічних розробок електромобілів Китай випереджає німців у два-три рази.
Америку в передові країни вивів транспорт - залізничний, морський, автомобільний. Схоже, що Китай хоче піти таким самим шляхом і стати лідером за допомогою електромобілів. У Піднебесній серйозно займаються цією проблемою, а поки купують відповідні за профілем фірми в Європі, Японії та США. Розуміють, де знаходиться магістральна дорога прогресу.