Мировой спрос на электромобили стал усиливаться с начала 2010-х годов, а за последние годы, когда Китай начал активно поддерживать производство и покупку электромобилей через субсидии и налоговые льготы, рынок электромобилей показал колоссальный рост. Но история электрического транспорта началась за долго до 2010 года — первому электромобилю почти 200 лет. Их развитие связано с множеством технологических, экономических и экологических факторов. В этой статье рассмотрим историю электромобилей, их эволюцию и возможные пределы технологического роста.
Первые шаги к электрокарам
Первый электромобиль с одноразовой батареей был создан в 1828-1839 годах (точная дата неизвестна) шотландским изобретателем Робертом Андерсоном. Однако массовое производство электромобилей началось только в конце 19 века. В 1890-х годах электромобили стали популярными в США, их использовали для городской езды благодаря низкому уровню шума и отсутствию выбросов. На пике популярности в 1900 году, более 30% всех автомобилей в Нью-Йорке были электромобилями.
Основным недостатком электромобилей тех времен была сложная система зарядки. В то время не существовало современных преобразователей переменного тока в постоянный — зарядка происходила через электромотор, который вращал вал генератора, подключенного к батареям. Хотя в 1906 году появился более простой выпрямитель тока, он не значительно упростил процесс подзарядки.
С развитием бензиновых двигателей и улучшением инфраструктуры для них, электромобили начали терять свою популярность. К 1920-м годам они почти исчезли с рынка, уступив место автомобилям на ископаемом топливе.
Первый советский электромобиль появился в 1935 году
Электромусоровоз «ЛЭТ» (Лаборатории Электрической Тяги института МЭИ), является первым советским электромобилем созданным на базе грузовика ЗИС-5.
Суммарная емкость аккумуляторов расположенных в грузовом отсеке — 168 А/ч. Вес аккумуляторов — 1 400 кг. Электродвигатель выдавал 13 кВт при 930 об/мин. Максимальная скорость не превышала 24 км/ч, а запас хода составлял всего 40 км.
Возрождение и технологические прорывы
С 1960-х годов интерес к электромобилям снова возрос, особенно на фоне роста цен на нефть и проблем с экологией. Одним из первых современных электромобилей в 1959 году стал Henney Kilowatt. В основе электромобиля лежал седан Renault Dauphine. Электромотор мог разгонять автомобиль до 97 км/ч. Шесть аккумуляторов по 12 Вольт могли преодолеть до 97 км пробега.
Однако настоящий прорыв произошел в начале 21 века с развитием аккумуляторных технологий, особенно литий-ионных батарей. Они обеспечили более высокую плотность энергии, что сделало электромобили более конкурентоспособными по сравнению с бензиновыми аналогами. Появление таких компаний, как Tesla, в 2003 году стало катализатором для массового производства и внедрения электромобилей.
Современные достижения
Сегодня электромобили активно внедряются по всему миру. Существуют различные модели, от компактных городских автомобилей до роскошных седанов и внедорожников. Развитие сети быстрозарядных станций и электромобилей со сменными батареями, также способствует росту популярности электромобилей.
Ключевыми тенденциями являются:
- Автономные технологии: Разработка систем автономного вождения, которые могут изменить способы использования электромобилей, сделав их более удобными и безопасными.
- Устойчивые источники энергии: Использование солнечной и ветровой энергии для зарядки электромобилей, что способствует снижению углеродного следа.
- Улучшение аккумуляторов и инфраструктуры зарядных станций: Исследования в области твердотельных аккумуляторов и других альтернативных технологий, которые могут повысить эффективность и снизить стоимость хранения энергии.
Потенциальные пределы технологического роста
Несмотря на быстрый прогресс, существует несколько факторов, которые могут ограничить дальнейшее развитие электромобилей:
1. Материалы для батарей: Доступность и стоимость редкоземельных металлов, необходимых для аккумуляторов, могут стать узким местом. Альтернативные технологии, такие как натриево-ионные или магниево-ионные батареи, могут стать решением, но они все еще находятся на стадии разработки.
2. Инфраструктура: Несмотря на то, что зарядные станции становятся более распространенными, в некоторых регионах инфраструктура все еще отстает, что может ограничить использование электромобилей на дальние расстояния.
3. Психология потребителей: Скептицизм и недостаток информации о преимуществах электромобилей могут замедлить их принятие среди широкой аудитории и приверженцев ДВС.
4. Законодательные барьеры: Политические решения и экономические меры могут влиять на скорость перехода к электромобилям, включая налоговые льготы и субсидии.
При этом автопроизводители активно ведут разработку аккумуляторов нового поколения, например недавно компания Geely представила LFP-батарею. Новая литий-железо-фосфатная батарея Geely Aegis способна выдержать 3500 циклов зарядки-разрядки, что соответствует пробегу в миллион километров. Срок ее службы рассчитан на 50 лет.
Удельная емкость составляет 192 Вт∙ч на 1 кг веса. Батарея в среднем на 40% меньше по размерам, чем аналогичные батареи. Батарея способна выдержать сверхбыструю зарядку без критического перегрева, а в -30°C батарея сохраняет 90,54% заряда.
Запрет автомобилей с двигателями внутреннего сгорания в Европе
Европейский Союз поддерживает электрическое будущее автомобильной промышленности и планирует кардинальный переход на электромобили, намереваясь запретить продажу новых автомобилей с двигателями внутреннего сгорания с 2035 года. Тем не менее, эта инициатива встретила значительную критику со стороны Италии, которая называет ее «неудачной» и «абсурдной».
При этом большинство европейских автопроизводителей пересмотрели свои планы по электрификации, отложив переход на электромобили и урезали финансирование этого направления из-за охлаждения интереса к электромобилям.
Заключение
Электромобили прошли долгий путь с момента своего появления и продолжают развиваться, предлагая новые технологии и возможности. Производители электромобилей конкурируют, предлагая усовершенствованные автомобили с искусственным интеллектом и продуманным дизайном.
Хотя будущее выглядит многообещающе, важно учитывать потенциальные ограничения. Технологический рост в этой области может достигнуть своего потолка, если не будут решены проблемы, связанные с материалами, инфраструктурой и общественным восприятием. Однако, с учетом текущих тенденций и инноваций, электромобили, безусловно, займут важное место в автомобильной промышленности.
