Электромобили - будущее или прошлое?
Поделиться Твитнуть Комментари
На рубеже XIX и XX веков электромобили занимали 38 процентов. Американский рынок, почти равный пару (40%) и превосходящий по классу двигатель внутреннего сгорания (22% рынка). Они были тихими, простыми в использовании и имели достаточную производительность - первым автомобилем, который превысил 100 км / ч, был электромобиль. Потом мы о них забыли. Почему?
Это произошло из-за невероятного развития конкуренции внутреннего сгорания: двигатели стали надежнее, тише и достигли все большей мощности. В то же время их производственные затраты падали. Но самым главным были дальность и время восполнения энергоресурсов.
Чтобы визуализировать разницу:
один килограмм современных литий-ионных аккумуляторов может содержать около 1,8 МДж энергии, один килограмм современных литий-ионных аккумуляторов может содержать около 1,8 МДж энергии,
в одном килограмме бензина около 44 МДж.
Даже если учесть невысокий КПД ДВС (в среднем 15-20%), преимущество бензина будет сокрушительным. Чтобы получить приличный запас хода, понадобится несколько сотен килограммов батареек. Вес агрегата мощностью 53 кВтч от Tesla Roadster оценивается примерно в 400 кг. Есть причина, по которой большинство прототипов являются спортивными автомобилями - батареи могут легко заменить большой и тяжелый поршневой двигатель.
Замечательный двигатель?
Уже более ста лет назад преимущество электродвигателя (а также парового двигателя в виде максимального крутящего момента при 0 об / мин) над двигателем внутреннего сгорания было очевидным. Ниже приводится сравнение двигателя Tesla Roadster Sport мощностью 292 л.с. с двигателем Audi 3.0 TFSI мощностью 290 л.с.
Мы видим, что современный бензиновый двигатель с наддувом может конкурировать со своим электрическим аналогом только в диапазоне примерно 2000-6500 об / мин. Электродвигатель может работать с нулевой скорости, что исключает сцепление. Если производитель идет на компромисс и отказывается от очень высокой максимальной скорости или динамики на низких оборотах, такому двигателю даже не нужна коробка передач.
К тому же КПД у него высокий по всему диапазону характеристик: 80-90 процентов, а 35-40 процентов. (до 45% для дизеля) двигатель внутреннего сгорания достигается только в одной точке. Есть и второе преимущество: вы можете установить большой электродвигатель, не беспокоясь о его эффективности. Мы хотим 300 км, хотя используем 30 каждый день? Почему бы и нет, падение покрытия будет незначительным. Радует и вес электродвигателя: у Tesla Roadster около 30 кг, тогда как его поршневой конкурент (V6 TFSI) весит 190 кг.
90 процентов эффективность?
Да, но сам двигатель. Также есть инвертор, который преобразует постоянный ток в переменный, необходимый для питания двигателя, и выпрямитель, который делает обратное при зарядке батарей. Кроме того, внутреннее сопротивление аккумуляторов снижает их эффективность (т.е. вызывает нагрев) во время зарядки и разрядки. Следует также отметить, что литий-ионные аккумуляторы не выдерживают более высоких температур, что усиливает явление саморазряда.
Сколько горит электромобиль?
Идеальные условия для него - неспешная езда по городу и пробки. Там потребление энергии невелико, и можно использовать рекуперацию энергии во время торможения. Здесь мы можем ожидать потребление энергии 10-12 кВтч на 100 км. Еще хуже с загородной ездой, в этом случае мы выйдем на 16-20 кВтч / 100 км.
По немецким трассам лучше не рисковать: при 200 км / ч потребление 50 кВтч / 100 км не будет чем-то необычным. Также нужно помнить о дополнительных системах: кондиционер (даже несколько кВт), гидроусилитель руля (несколько сотен Вт) и тормоза, освещение и отопление зимой.
Для энтузиастов СО2 я хотел бы упомянуть, что в условиях Польши для получения 1 кВтч электроэнергии требуется выброс около 1 кг СО2 электростанцией. Быстрый подсчет показывает, что влияние электромобилей на выброс этого чудесного газа почти такое же, как у двигателей внутреннего сгорания (100-200 г / км).
Заряжаемся ли мы от домашней розетки?
Для этого нет никаких препятствий - кроме времени зарядки. Бытовые розетки позволяют потреблять до 3 кВт, то есть такой Nissan Leaf с аккумулятором на 24 кВтч можно легко «заправить под розетку» за ночь. Tesla придется оставить на выходные.
Стоит отметить, что в Польше электроэнергия в ночное время продается по более низкой цене, а в случае некоторых тарифов - и в выходные дни. Это эффект снижения спроса на электроэнергию, которую в любом случае необходимо производить - отключать электростанцию на ночь невыгодно.
Для кого?
Покупатель электромобиля должен:иметь гараж с розеткой,
ездить в основном по городу - на работу лучше всего добираться,
иметь или арендовать второй автомобиль с двигателем внутреннего сгорания на каждый маршрут.
Последнее заявление пытается подорвать так называемое Электромобили с расширенным ассортиментом: Chevrolet Volt, Opel Ampera, Audi A1 E-Tron. Все они действительно серийные гибриды, где двигатель внутреннего сгорания питает только генератор. Они пользуются тем фактом, что требования к мощности высоки только на мгновение. Затем большой электродвигатель потребляет электроэнергию как от батареи, так и от генератора. Во время стабилизированного движения потребление энергии настолько низкое, что небольшого генератора достаточно как для питания двигателя, так и для зарядки аккумуляторов.
Превзойдут ли они дизельные?
Надеюсь нет. И я пишу это отнюдь не из акустических и эстетических соображений. Помните, что электричество сейчас дешево. 5 процентов электромобили не вызовут резкого роста цен, но на 50 процентов. может быть катастрофа. Кому-то придется нести расходы по расширению электростанций и сетей передачи.
