Этот год некоторые описывают как год, когда автомобильный мир начал определенно склоняться к электрической мобильности. Из цифр продаж некоторых европейских стран это может показаться таковым, но если игнорировать тот факт, что привлекательность электромобилей в основном обусловлена их огромными субсидиями, с одной стороны, и загрузкой автомобилей с двигателями внутреннего сгорания всевозможными штрафами-с другой, то нас это не удивляет. С точки зрения техники не было переломного момента, который оправдал бы какую-либо революцию, и больше всего это относится к традиционному бичу электромобилей, к батареям.
Последние продолжают страдать от ограниченной плотности энергии, длительного времени перезарядки, высокой цены, а также ограниченного срока службы. Это известные проблемы, но с наступлением зимы их становится все больше. Текущие батареи немного чувствительны и нуждаются в определенных температурных условиях, чтобы быть максимально эффективными. Поэтому мы можем рассчитывать на их 100% работоспособность при температуре около 20 градусов Цельсия. Однако десятиступенчатой разницы достаточно, и 20% мощности пропадает.
По этой причине производители используют терморегулирование, которое пытается регулировать температуру в батареях достаточно, чтобы обеспечить как большую дальность действия, так и мгновенную и высокую производительность. Конечно, что-то подобное легко сказать, но труднее сделать. Хотя за последние несколько лет производители добились радикальных улучшений, тем не менее тепловое управление имеет существенные недостатки. Возможно, самое главное, что часть емкости аккумулятора используется для этой системы, что делает электромобили менее эффективными-вместо электродвигателей электричество идет на нагрев или охлаждение батарей.
Однако гораздо большая проблема заключается в том, что, хотя тепловые системы становятся все более эффективными, они в основном имеют дело с колебаниями температуры выше точки замерзания. Но сейчас у нас зима, а это значит, что температура, наоборот, опускается ниже нуля. При этом владельцам электромобилей нужно готовиться к трудностям, которые возникают при строительстве аккумуляторов и не имеют немедленного решения.
Чтобы понять их, надо сначала, хотя бы в непрофессиональных терминах, объяснить принцип работы литий-ионных аккумуляторов, за которые сейчас платят стандартно. Когда они разряжаются, ионы лития перемещаются с углеродного анода на литий-кобальт-оксидный катод, а при зарядке весь процесс полностью меняется на обратный. Чем стабильнее и плавнее протекают оба процесса, тем большую эффективность обеспечивает аккумулятор. В противном случае, однако, он замедляется или даже повреждается, и, как вы можете догадаться, низкая температура не фиксирует гладкость этих процессов.
Таким образом, аккумуляторы могут питать электромобиль даже при температуре -40 градусов Цельсия, но в этот момент электрохимические процессы в аккумуляторе заметно замедляются. Доступный ток уменьшается, что приводит к снижению мощности всего автомобиля. Но зарядка до сих пор ниже точки замерзания практически исключена, потому что процесс слишком сильно замедляется.
Например, Porsche решил не устанавливать Taycan ни с 220-вольтовой, ни с 400-вольтовой архитектурой, а вместо этого использовать 800-вольтовую схему. Чем выше напряжение, тем ниже рабочие токи, и кабели с меньшим поперечным сечением также могут быть использованы. Автомобиль становится легче, в то же время сокращается время, необходимое для подзарядки. Кроме того, батареи работают на гораздо более постоянной основе. Тем не менее, это все еще литий-ионная технология, которая, хотя они и продвинулись немного вперед с Porsche, они не смогли решить все. Даже с Taycan вам придется подготовиться к тому, что вам не придется подзаряжать его зимой и он не будет предлагать таких характеристик при езде, как при более высоких температурах. С другими электромобилями ситуация будет только ухудшаться.
Конечно, Porsche продолжает развиваться, так же как и другие производители ищут новые технологии. Итак, речь идет о литий-серных или литий-воздушных батареях, а также о твердоэлектролитных батареях. Они уже должны предложить гораздо более постоянную емкость, которая будет выдерживать погоду гораздо лучше. Впрочем, не стоит рассчитывать на то, что они появятся на рынке уже через несколько лет-отраслевые эксперты не ожидают, что мы увидим что-либо кроме "Ли-ионек" в серийных автомобилях к концу следующего десятилетия.
При их использовании вам придется смириться с проблемами, которые недавно подробно описал итальянский тест Tesla Model 3. Просто понизьте температуру от оптимальной до немного более низкой, и эффективность работы будет достигнута. Чего только стоит минусовая температура, о которой в большей части Италии едва ли знают...
