Тема электроавтомобилей в последнее время, в виду хайпа вокруг искуственнного интеллекта, ушла на второй план. Но тем не мение за последние месяцы были продемонстрированнны два новшества которые дают понятие о том, куда будет резвиваться элетромобильность в будущем.
Новые типы електродвигателей
Первым таким новшеством стал электродвигатель от YASA.
Ключевое преимущества этого двигателя это вес, по последним заявлениям 12,7 кг дигатель смог выдать кратковременную пиковую нагрузку на стенде в 750 кВт.
Ключевой недостаток такого двигателя это низкооборoтистость, ~3500 об/мин. Электромоторы Тесла могут вращаться со скоростью до 20000 об/мин.
Но что значат эти параметры с точки зрения обывателя?
- Изначально важно понять, как быстро дожны вращяться колёса автомобиля при скорости например 120 км/ч. Я возьму 120 км/ч и колесо 225/45 R18 для простоты объяснения, потому что длинна окружности колеся 225/45 R18 примерно равна 2м, и при 1000 об/мин такое колесо соответственно будет проходить 2000 м/мин, что равно 2 км/мин или умножив на 60 мин в часу, получатеся как раз 120 км/ч. Тость при 1000 об/мин дивигателя автомобиль будет ехать со скоростью примерто 120 км/ч.
Это значит что у двигателей Тесла присутствует редуктор который 20000 об/мин сокращает до 2000 об/мин.
И это означает что двигатель YASA не нуждаетса в редукторе, и может теоретически разогнать автомобиль до 120 км/ч * 3,5 = 420 км/ч.
Из чего становится понятно что высокая оборотистость двигателя избыточна, если двигатель развивает достаточно мощности на низких оборотах. Что в общем-то и предоставляет дезайн двигателя YASA.
- Второй важный момент в развитии электрических автомобилей является расход на 100 км. Понятно что 450 кВт мощности нужны только энтузиастам, нормальному человеку хватит 8 кВт которые двигатель будет выдавать часами так, что-бы расход составлял 8 кВт*ч на 100 км.
Понятно что электродвигатели способны потреблять гораздо меньше 8кВт*ч на 1000 об/мин. Но если електродвигатель поставить на автомобиль весом в полторы тонны то 8кВт*ч становятся тяжело достижимым параметром. Самые экономичные серийные електромобили на сегодняшний день расходуют 14 кВт*ч на 100км. Tesla Model 3 например раходует 24 кВт*ч на 100км.
Это зчачит что весь дизайн автомобиля будет переработан. Аэродинамика будет улучшена, вес будет оптимирован засчёт новых двигателей, которые больше не будут находиться под капотом, а прямо на колесе, скорее всего два двигателя на задних колёсах, которые так же будут заменять задние тормоза, за счёт рекуперации. На передних колёсах будут только тормоза и рулевые тяги. Никаких редукторов, коробок передач, карданных и прочих валов. Всё высвободившееся пространство будет использованно для оптимизации аэродинамики.
Новые типы аккумуляторов
Второе новшество это твердотельные аккумуляторы из Китая. WeLion произвел первый аккумулятор с плотностью энергии 824 Вт*ч/кг.
Это означает 100кг батарея будет накапливать 82 кВт*ч энергии, что при выше описанном расходе в 8 кВт*ч на 100 км, будет означать 1000 км пробега, при весе аккумулятора 100кг. Сегодняшние аккумуляторы Тесла весят ~500кг при дальности пробега 450 км.
Подведём итоги
В следующие 5 лет инжинеры из авто индустрии бутут эксперементировать с новыми компоновками автомобилей:
- Электродвигатели скорее всего перекочуют в колесо
- Аэродинамика будет улучшена
- Вес будет снижен, за счёт снижения веса электродвигателей и аккумуляторов
- Аккумуляторы будут весить от 100 до 400 кг и в совокупности со сниженным весом и улучшенной аэродинамикой будут позволять дальность вплоть до 2000 км на одной зарядке
Да остаются ещё не решённые проблеммы, это быстрая зарядка и работа аккумулятора при минусовых температурах.
Но при дальности в 1500 км возможности электромобиля будут превосходить возможности водителя оставаться за рулём. Поездки Франкфурт - Монако или Ростов - Москва на одной зарядке бутут уже не из разряда фантастики.
Ну а пока все вышеописанные идеи опробуются на футуристических версиях прототипов, типа Mercedes Vision One Eleven: