Преимущества электромобилей
Нет топлива — нет выбросов
Это ключевой момент, который привлекает многих людей. Если вы хотите уменьшить свое личное влияние на окружающую среду с помощью транспорта, то электромобиль — это путь вперед. Электрический двигатель работает в замкнутом контуре, поэтому электромобиль не выделяет никаких газов
В полностью электрическом автомобиле не требуется ни бензин, ни дизельное топливо, что очень важно для снижения выбросов углекислого газа
Дешевая цена зарядки
На сегодняшний день зарядить электромобиль гораздо дешевле, чем заправить машину на бензиновом двигателе
И неважно где вы будете это делать, у себя дома, или на станции
Низкие эксплуатационные расходы
Мы все знаем, что машинам время от времени нужен техосмотр. Бензиновые и дизельные двигатели могут потребовать дорогостоящего обслуживания двигателя на протяжении всего срока службы — электромобили — нет.
Почему? В традиционном двигателе внутреннего сгорания есть сотни движущихся частей, которые потенциально могут выйти из строя, в то время как у электрического двигателя их менее 20. Это означает, что ваш EV, скорее всего, будет иметь более низкие затраты на долгосрочное техническое обслуживание, чем другие автомобили.
Производительность
По мере того, как все больше производителей выходило на рынок со своим собственным взглядом на электромобиль, уровень производительности электромобилей резко возрос. Электромобили легче, и, поскольку вся их мощность вырабатывается с места старта, их способность к ускорению может удивить. Некоторые бренды, такие как Tesla, много сделали для улучшения восприятия людей электромобилей — Tesla Model S является одним из самых быстрых автомобилей на рынке, разгоняясь 0 — 100 километров в час всего за 2,5 секунды.
Конечно, это не единственный показатель производительности автомобиля. Если вы ищете что-то более семейное, то вам будет приятно узнать, что многие электромобили более просторные, чем обычные автомобили из-за отсутствия большого двигателя; они также предлагают более плавный ход с более низким уровнем шума.
Популярность
Если вам нравится выделяться в толпе, то, возможно, знание того, что электрические автомобили становятся все более популярными, может быть негативным для вас, но для многих это огромный позитив. По мере того, как все больше электромобилей будут проникать на наши дороги, мы увидим, как будет расширяться вспомогательная инфраструктура. В каждой стране Евро Союза существует около 5000 пунктов зарядки, число которых увеличивается с каждым днем.
Продажи
В Испании в 2012 году бестселлером среди гибридов был Toyota Prius с 3 738 регистрациями. Из общего числа 76 единиц соответствовали Prius + , версии фургона, и восемь – подключаемому модулю Prius , варианту Plug .
Второе место заняла Toyota Auris HSD, за ней следуют Toyota Yaris Hybrid с 95 (888) и Lexus CT 200h с, внедорожник Lexus RX 450h и седан Lexus GS 450h с 20 (114) . Далее идут турбодизельные гибриды, такие как Peugeot 508 Hybrid 4, Mercedes E300 и Citroën DS5 Hybrid 4. А за ними идут Honda Jazz Hybrid, Audi Q5 Hybrid, Honda Insight , Peugeot 3008 Hybrid 4 и Opel Ampera .. Больше информации: BMW Serie 3 Active Hybrid, Infiniti M35h, Audi A6 Hybrid, Audi A8 Hybrid, BMW Serie 5 Active Hybrid, BMW 750 Active Hybrid, BYD F3 DM, Chevrolet Volt , Honda CR-Z , Lexus LS 600h, Mercedes S400. Гибрид, Porsche Cayenne Hybrid, Porsche Panamera Hybrid и VW Touareg Hybrid.
Рост продаж гибридных автомобилей продолжился и в последующие годы. В Испании за первые 8 месяцев 2018 года было продано на 45% больше единиц этого типа по сравнению с тем же периодом прошлого года. Это объясняется растущим интересом пользователей и увеличением предложения марок автомобилей в гибридном и электрическом секторе. В этом смысле такие бренды, как Volvo, объявили, что с 2019 года все их автомобили, поступающие на рынок, оснащены электродвигателями. Другие бренды, такие как Toyota, укрепили свое лидерство в секторе продаж гибридных автомобилей, заняв лидирующие позиции.
Принцип работы электромобилей
Внешне электромобиль не отличается от автомобиля. Вся разница в принципе их работы. Автомобили получают энергию от сгорания углеводородного топлива, а электрокары — от электричества. Их предшественниками были троллейбусы. Но они получали питание напрямую с помощью «рогов», подключенных к электрическим проводам. Электрокары же «запасают» энергию в своих батареях.
Водители беспокоятся о том, безопасен ли электромобиль, не зная о принципе его работы. Двигатели таких моделей преобразовывают электричество в энергию механического вращения. В этом процессе принимают участие статор и ротор.
Когда электромотор включается, его статор активирует магнитное поле, действующее на обмотку ротора. Это создает вращающий момент, который и приводит машину в движение. У этих моделей нет коробки передач. В отличие от автомобилей, энергия поступает к колесам напрямую от мотора, что сокращает скорость изнашивания комплектующих.
Мотор получает питание от аккумулятора, запасающего энергию. Чтобы восполнять ее, в каждом электромобиле установлено зарядное устройство, которое подключается к обычным розеткам. Аккумулятор и представляет главную опасность для человека. Батарея может воспламениться, что приведет к пожару внутри машины.
Недостатки электромобилей
У электромобилей не достаточно большой запас хода
Современные бюджетные электромобили обладают запасом хода около 300 километров, чего вполне достаточно для езды по городу или для того, чтобы съездить по делам в ближайший соседний город, но представьте что будет, если вам необходимо отправиться в дальнюю поездку на расстояние 1 000 и более километров? Вам придётся заряжать свой электромобиль как минимум 4 раза, что даже на станциях быстрой зарядки отнимет немало времени, которое в современном мире является самым ценным ресурсом.
Для электромобилей отсутствует соответствующая инфраструктура
На самом деле этот недостаток временный, поскольку необходимая для эксплуатации электромобилей инфраструктура хоть и медленно, но развивается. Однако в настоящее время она пока не достаточно развита, что создаёт некоторые проблемы для всех владельцев электромобилей. В частности, отправляясь на электромобиле в дальнюю дорогу необходимо тщательно просчитать маршрут так, чтобы по пути следования было достаточное количество станций зарядки и можно было без проблем добраться от одной до другой.
Электромобили огнеопасны
Не смотря на то, что аккумуляторные батареи электромобилей надёжно защищены от всевозможных повреждений, они не редко загораются, в результате чего оставленный в гараже частного дома и внезапно загоревшийся электромобиль может лишить своего владельца абсолютно всего, что было нажито непосильным трудом.
Подводя итог можно с уверенностью сказать, что как ни крути, но достоинств у электромобилей определённо больше, чем недостатков, да и имеющиеся недостатки это вопрос времени.
Минусы электромобиля
Как и все новое, электромобили интегрируются в нашу жизнь не без сложностей. Некоторые проблемы постепенно решаются, причем рост количества электромобилей ускоряет их решение — развитие сети зарядных станций и сервисов не имело смысла при небольшом их количестве, но теперь ситуация постепенно налаживается, хотя и неравномерно. Однако даже в Москве, где электромобилей относительно много, до сих пор нет достаточно надежных источников информации о расположении и режиме работы зарядных станций. Их гораздо проще построить, чем автозаправочную станцию, однако еще проще их отключить или закрыть. Они принадлежат разным организациям, вплоть до МГТС, и для подключения к ним нужно быть зарегистрированным пользователем. Хотя и это не гарантирует успеха — иногда зарядку должен запускать оператор по заказу подключившегося клиента, но сделать это просто не получается.
Есть и психологические сложности — водители обычных автомобилей не понимают, почему стоять рядом с зарядкой им запрещено и занимают место, предназначенное для электромобиля.
Скорее всего, ситуация в этой области будет исправляться. Но пока самый эффективный способ эксплуатации электромобиля — иметь гарантированную точку зарядки, что оптимально сочетается с собственным домом или гаражом с достаточно высокой подведенной мощностью. Бытовая электропроводка рассчитана на не очень высокую силу тока, и от обычной розетки современный электромобиль может заряжаться очень долго. К тому же организация зарядки в многоквартирном доме по действующим российским нормативам — очень непростая и дорогостоящая задача.
«Свое» место для зарядки исключает и еще одну проблему — разнообразие разъемов и параметров зарядки. Они разные даже в пределах одной страны, например США и Японии. А поскольку в России значительная часть электромобилей ввозится не через официальных дилеров, разнообразие разъемов у нас максимальное, и это затрудняет унификацию зарядной сети. В некоторых случаях можно использовать переходники, а в некоторых нет.
Существует также риск самовозгорания аккумуляторных батарей. Он невелик — такие случаи единичны, но они все-таки не исключены, а гасить электромобиль очень непросто. В Нидерландах пожарные погрузили задымившуюся BMW i8 в контейнер с водой на 24 часа, чтобы гарантированно предотвратить возгорание. В России до 2017 года была вообще запрещена зарядка электромобилей в закрытых помещениях и под навесами.
Многие покупатели выбирают электромобили для снижения ущерба окружающей среде, и в этом случае они задумываются о том, что происходит с отслужившей свое аккумуляторной батареей. Как показывает опыт эксплуатации, деградация батарей происходит гораздо медленнее, чем предполагали расчеты. Производители электромобилей намеренно ограничивают степень их заряда и разряда, чтобы продлить срок их службы. В итоге, например, Tesla нуждается в замене аккумулятора примерно через полмиллиона километров пробега. На такой пробег современный автомобиль с ДВС просто не рассчитан, и уж точно потребует серьезного ремонта. Вопрос об утилизации батарей производители обсуждают с момента начала выпуска электромобилей — и обещают организовать их вторичное использование, например, в качестве домашних накопителей энергии. Утилизация аккумуляторов с их разборкой возможна, но пока не реализована в промышленных масштабах — их просто слишком мало на рынке. Проблема в том, что в случае неисправности утилизировать их может только сертифицированная организация (по крайней мере, таковы правила ЕС), а их немного.
Диапазон пробега электромобилей без подзарядки
Даже если типичный диапазон электромобилей мал (менее 300 км при полностью заряженной батарее), этого все равно будет достаточно для более 90% всех поездок на автомобилях по городу.
Среди конкретных выпускаемых электромобилей с пробегом до подзарядки от Nissan Leaf SV от 130 км, BMW i3 — от 170 км до 600 км у дорогостоящего электромобиля Tesla Model S P100D (стоимость порядка 9 млн. руб). Более простые модели Tesla от 4 млн. российских рублей.
За последние годы перспективы электромобилей улучшились и общий объем продаж электромобилей увеличился, но по-прежнему составляет лишь около сотых долей процента в России, в абсолютных величинах это порядка несколько сот шт в год. В других странах особенно в Китае и Норвегии процент новых электрокаров выше.
Если эта доля рынка существенно возрастет, исследования и разработки должны будут обеспечить прогресс в области накопления энергии.
В настоящее время батареи, которые хранят достаточное количество электроэнергии для обеспечения приемлемого вождения автомобиля, как правило, дорогие, большие и тяжелые.
Ведутся исследования по поиску технологий, позволяющих хранить значительно больше энергии в меньшем, более легком корпусе. Даже если типичный диапазон электромобилей мал, около 100 км при полностью заряженном аккумуляторе, то в настоящее время эти автомобили не подходят для длительных поездок, но это может измениться, когда автомобили без подзарядки станут ездить на более длительные расстояния.
Дорогие авто типа Тесла могут проехать до 300-500 км без подзарядки. Существующие типовые диапазоны требуют дозаправки на быстрозагружаемых станциях постоянного тока. Однако частая дозаправка по постоянному току, чтобы продлить поездку за пределы всего электрического диапазона автомобиля, которая занимает около 20 минут, может быть неудобна для водителей с ограниченным диапазоном по времени.
Неизвестно, какой уровень компромисса между стоимостью и диапазоном пробега потребуется для основных потребителей на рынке, особенно в качестве основного транспортного средства.
В отличие от этого, бак топливных элементов или бензобак можно пополнить за несколько минут.
Компромиссные гибридные авто
Компромисс: гибриды которые обеспечили небольшое, но заметное место на рынке.
Гибридные автомобили от обычных до Тойота Прайм могут проезжать более дальние расстояния, от нескольких километров до целых 60 км. На них есть обычные бензиновые двигатели, а также батареи, которые могут поставлять достаточно энергии, чтобы проехать десятки электрических км, в зависимости от типа используемых батарей. Они работают на электроэнергии до тех пор, пока батареи не разряжаются, а затем переключаются на бензин для дополнительного диапазона расстояний. В совсем современных авто этот диапазон более 100 км для некоторых моделей, что сравнимо с традиционными бензиновыми двигателями.
Обычная Тойота Приус, которых достаточно много в России проезжает на электроэнергии до 2-5 км, а с дополнительной батареей типа Прайм до 50 км.
Во многих случаях перспективы электромобилей в подключении их к источнику электропитания, когда автомобиль стоит на стоянке. Часто это можно сделать дома ночью с минимальным дополнительным спросом на электрическую сеть и переходом на более дешевый ночной тариф потребления энергии.
Тем не менее, до двух третей электроэнергии, используемой для подзарядки аккумуляторных батарей автомобиля, производится путем сжигания ископаемого топлива, являющегося крупнейшим источником выбросов парниковых газов в странах.
Если добавить выбросы CO2, участвующих в производстве автомобилей и аккумуляторов, и «углеродный след» аккумуляторного электромобиля то на самом деле выбросов намного больше, чем может показаться от электромобилей. Однако технологии батарей изменяются и, может быть, появятся совершенно другие накопители энергии и перспективы электромобилей как и их количество в мире возрастет.
Дальность поездки
Что касается дальности поездки на одном заряде, то здесь показатели также различаются. Чаще всего можно проехать не более 400-500 километров, а дальше необходимо снова подзаряжать транспортное средство.
А ведь стационарных станций, которые бы позволяли это делать в дороге, еще не так много. И что делать, если аккумулятор сел где-то в поле?
Бензина у проезжающих автолюбителей уже не попросишь. Но выход есть – можно подзаряжаться от обычных бытовых розеток, но для этого придется ждать около 7-8 часов. Таким образом, при длительной поездке в день можно проезжать не так уж и много километров.
Стоит ли покупать электрокар?
С учетом вышеизложенных плюсов и минусов можно придти к выводу, что электромобиль стоит покупать, если соблюдены следующие условия:
- у вас есть возможность заряжать автомобиль рядом с домом в то время, когда вы никуда не едете. Это может быть гараж или парковочное место с доступом к розетке;
- ваш дневной пробег не превышает запаса хода выбранного вами электромобиля или вы владеете обычным авто для поездок за город и на далекие расстояния. Запас хода новых моделей превышает 300км, но с учетом практически полного отсутствия электрозаправок за пределами крупных городов рассчитывать на дальние поездки на автомобиле, работающем только от аккумуляторной батареи, не приходится.
Высокие технологии требуют профессионального ремонта за большие деньги
Электродвигатель по своей сути является более простым силовым агрегатом, чем ДВС. Меньше движущихся частей, практически отсутствуют трущиеся поверхности. Все это говорит о его большей надежности. Однако в современных электрических автомобилях добавляются в избытке и высокотехнологичные элементы, отвечающие за управление батареями, системами, функциями автомобиля следящие за тем, чтобы расход запаса энергии был оптимизирован.
Этот нюанс означает, что починить такой автомобиль в случае необходимости на коленке своими силами будет почти невозможно. В этом случае мы приходим к еще одному отрицательному свойству технического прогресса, необходимости обращения в специализированные, сертифицированные сервисы, что в свою очередь опять повлияет на стоимость ремонта.
Представьте ситуацию. После того как закончилась гарантия, происходит серьезная поломка электродвигателя или выявляется неисправность аккумуляторной батареи, грозящая дорогостоящим ремонтом. На машине классической схемы подобные поломки вызвали бы неприятные эмоции у автовладельца, но не более того, почти в любом автосервисе или автомастерской неисправность была бы решена с минимальными тратами. С электромобилями о таком можно будет только мечтать до тех пор, пока рынок не будет в достаточной мере насыщен запчастями и развитой сетью автомастерских, на что может потребоваться ни одно десятилетие. А до тех пор придется мириться с драконовскими ценниками и переплачивать в разы пользуясь услугами дилеров.
Сейчас ситуация для владельцев таких машин еще безальтернативнее. Даже в Штатах, где электромобили уже набрали немалую популярность, практически нет частных автосервисов средней руки, где бы можно было подешевле отремонтировать эти машины, отсутствуют специалисты, и специализированное оборудование. А это значит, бедолагам у кого сломалась машина и закончилась гарантия, путь один- к дилеру. Со всеми вытекающими последствиями.
Минус №4. К «дяде Васе» в гараж со сломанным электромобилем не поедешь.
Renault ZOE (400 км)
Этот надежный, крутой электромобиль отличается особой резвостью. Разгоняется до 100 км за 13 с половиной секунд и 4 секунд до скорости 50 км/ч. Имеет отличное рулевое управление. Стильный и привлекательный дизайн кузова хэтчбека имеет спортивные мотивы.
Отличная аэродинамика кузова с органичными линиями, стильно припрятанные в рамки стекла задние дверные ручки, массивные, но лишенные тяжеловесности бампера, изящные светодиодные фары головного света и неповторимо стильные светодиодные плафоны габаритных фонарей. Стоимость авто в каждой стране разная, зависит от налога и перевозки, примерно от 20000 евро, но у нас она пока еще не продаётся.
Топливный плюрализм
В середине 2010-х годов многие страны официально заявили — будущее за электромобилями. Они обещали сократить объемы производства машин с двигателями внутреннего сгорания (ДВС), предлагали льготы владельцам электрокаров и даже вводили ограничения на использование бензиновых и дизельных авто на отдельных улицах. Впрочем, большинство планов будут реализованы не раньше 2025 года. А пока автомобильная отрасль хоть и меняется, но не так стремительно, как прогнозировал Илон Маск и другие сторонники авто на электротяге.
Данные за первый квартал 2020 года показывают, что в большинстве стран Европы до сих пор преобладают автомобили на бензине и дизеле. Исключение — Норвегия, в которой доля электрокаров от общего числа новых машин уже превышает 50%. Альтернативные виды топлива в ЕС пока редкость — они занимают всего 1,9% рынка. При этом популярность автомобилей на газе и этаноле упала с апреля по июнь на 50%.
В российском топливном рейтинге также пока лидируют бензин и дизель: по данным “Автостата”, менее 6% автовладельцев пользуется пропаном и метаном, а также другими видами топлива — в эту категорию попадают и электрокары.
Зеленая экономика
В чем плюсы и минусы электрокаров в России
А вот в Латинской Америке альтернативное топливо пользуется большим спросом. Например, в Бразилии машины на этаноле не уступают по популярности бензиновым авто. Интересно, что ставку на биотопливо из сахарного тростника государство сделало еще в 1970-е годы, впоследствии госпрограмму постоянно корректировали, учитывая колебания цен на бензин. Если он дешевел, цены на этанол тоже снижались. Также в 1990-е власти поддержали развитие FlexFuel-автомобилей, которые можно заправлять как смесью бензина и этанола, так и чистым бензином.
Пример Бразилии показывает — вектор развития топливного рынка можно менять, но для этого недостаточно одной госпрограммы или однократного введения льгот. Это подтверждают кейсы других стран, которые запускали инициативы в поддержку электрокаров, но со временем сворачивали проекты или ограничивали их применение.
Так, в конце 2019 года Tesla достигла порога в 200 тыс. проданных электромобилей на рынке США — после достижения этого лимита покупатели получать налоговые бонусы. Льготные периоды подходят к концу и в других странах: например, в Китае размер субсидий на покупку электрокаров с каждым годом. В 2020 году он уменьшится на 10%, а в 2022 году — уже на треть.
На тенденции в отдельных странах влияют не только инициативы правительства, но также доступность природных ресурсов, развитие инфраструктуры (наличие АЗС и станций подзарядки) и общий уровень благосостояния жителей. Из-за этой комбинации факторов сложно прогнозировать, какой вид топлива станет пользоваться наибольшим спросом в будущем — скорее всего, картина будет не однородной.
Футурология
Футуролог Кирилл Игнатьев — о перспективах электромобилей
Часть развитых стран перейдет на электромобили, часть сделает ставку на биотопливо, но многие продолжат пользоваться автомобилями с ДВС на бензине и дизеле, которые станут более экологичными. Но задача у всех общая — сократить количество выбросов CO2 и замедлить темпы глобального потепления. Разберемся, какие виды топлива укрепят свои позиции в будущем и почему электрокары — это не панацея.
Polestar 2
фото предоставлено Paul Barshon / Beadyeye
Цена в базовой комплектации: $45 900 (~ $35 000 с учетом льгот);
Мощность: 231 л.с., крутящий момент: 329 Н*м;
Запас хода: 426 км (по оценке Polestar).
Ранее «Polestar» являлось дочерним подразделением «Volvo», занимающимся заводским тюнингом автомобилей марки, но в 2017 году отделилось и стало автомобильным стартапом, разрабатывающим автомобили на заказ, представив модель «Polestar 1» с гибридной силовой установкой. В «Polestar 1» используется турбированный четырехцилиндровый бензиновый двигатель объемом 2 литра и 3 электромотора (1 спереди и 2 сзади), что обеспечило автомобилю 619 л.с. и 1000 Н*м крутящего момента. Выпущен автомобиль был ограниченным тиражом в 1500 экземпляров, первый из которых получил кузов из углеродного волокна и мог похвастаться рекордной дальностью хода среди других гибридов (кстати, этот рекорд все еще не побит). Несмотря на выдающиеся характеристики, автомобиль удобен в повседневном использовании, но может стать настоящим оружием на треке.
В начале этого года в продажу поступила вторая модель – «Polestar 2». В то время как многие электромобили сражаются за показатель времени разгона 0-100, новинка больше внимания уделяет тому, как вы будете проходить повороты, а торможение – настоящая изюминка этого автомобиля. Тут используется рекуперативная тормозная система «Brembo», которая доставит массу удовольствия в крутых поворотах, даже если вы немного превысили скорость. Настройки ABS тоже заслуживают похвалы: водитель чувствует минимальное вмешательство электроники в рядовых ситуациях.
Отдельного внимания заслуживает система рекуперации тормозов. В «Polestar» ее называют «вождение одной педалью», так как она практически исключает необходимость нажимать на педаль тормоза. Система замедляет автомобиль, когда вы отпускаете педаль газа, и использует энергию вращения колес, генерируя электроэнергию, что можно сравнить с торможением двигателем будущего. Неопытных водителей такая система может отпугнуть, поэтому в настройках автомобиля можно регулировать силу рекуперации и даже выключить ее при желании.
В «Polestar» признают, что современные системы автопилота далеки от идеала, но все же предлагают пакет «Pilot Package» стоимостью $3 200, который дает доступ к технологии «Pilot Assist» и адаптивному круиз-контролю. Эта система требует, чтобы хотя бы одна рука водителя всегда была на руле. К тому же система работает только на определенных дорогах и при скорости не более 128 км/ч
Тут можно отметить, что подобными ограничениями автопроизводитель проявляет осторожность, предлагая водителю именно помощника, а не ковер-самолет, но тем не менее система действительно хорошо работает
Водители, которые ценят аналоговость и удовольствие от управления автомобилем, чаще всего сторонятся вспомогательных систем. Однако новейшая система «Polestar» очень интуитивна и практически не отвлекает. В отличие от многих других систем помощи, которые отлично работают на бумаге, а на деле ведут себя как человек, который только что получил права, система «Pilot Assist» чувствует себя значительно спокойнее и собраннее: например, прекрасно сохраняет траекторию движения в поворотах, не заезжая за разделительные линии.
Базовая комплектация «Polestar 2» с одним мотором – это отличный вариант для знакомства с миром электромобилей. Мощности у этой модели более чем достаточно, чтобы уверенно чувствовать себя на шоссе или в городе. А с учетом стоимости, найти на рынке автомобиль лучше «Polestar 2» будет очень сложно.
Зарядные станции
Как уже говорилось выше, в странах СНГ сети зарядных станций только начинают развиваться и покрывают только города. Однако при выезде за город найти такие точки крайне сложно.
И даже в более развитых европейских странах инфраструктура электрозаправочных станций все еще не достаточно развита. При этом европейские государства активно работают над решением этой проблемы, чего, к сожалению, нельзя сказать о странах СНГ.
Конечно, крупные города уже обустраиваются подобными станциями, но не достаточно активно. Поэтому при выезде на электромобиле следует детально продумать маршрут, на котором должны встречаться нужные заправки.
Кроме этого стоит отметить, что они могут отличаться по скорости зарядки, по типу тока (постоянный или переменный), по доступным разъемам и так далее.
Если электромобили столь хороши, то где они?
Главная причина – технические препятствия по накоплению и хранению электроэнергии для автомобилей. Традиционные бензиновые автомобили, несмотря на их слабую эффективность и невысокий КПД, способны проехать на одном баке многие сотни, а то и тысячи километров. Дело в том, что бензин и другие виды горючего обладают ценным качеством: высочайшей плотностью энергии, приблизительно 12 тысяч ватт на килограмм массы. Для сравнения, литий-ионные аккумуляторы современного поколения способны хранить лишь около 200 ватт на килограмм. Иными словами, их способность сохранять энергию в 60 раз хуже, чем у бензина. Даже если подсчитать, что электромобили в 3 раза более эффективны, чем бензиновые машины, то для схожей автономной дистанции необходимо повысить плотность хранения энергии приблизительно в 20 раз…
Вот одна из основных причин, по которой существование чемпионата Формула Е – гонок на электромобилях, оправдано уже сегодня. Создатели серии убеждены, что объединение передовых технологий, самых талантливых инженеров и их новейших разработок в автоспорте обязательно окажет положительное влияние на развитие электромобилей. Автогонки способны подхлестнуть и ускорить технический прогресс и сделать так, что электромобили быстро догонят своих бензиновых “коллег” по эффективности, а затем и заменят их на дорогах.
И наконец: есть у электромобилей и другие замечательные достоинства. Они очень быстры и отлично управляются. Мгновенный крутящий момент передаётся на колёса даже при минимальных оборотах двигателя, что позволяет даже самым простым электромобилям разгоняться с невиданной скоростью. Совсем скоро мы увидим это в чемпионате Формула Е!
Количество электромобилей во всем мире
В настоящее время общее количество автомобилей на электрической тяге в мире — около 2 млн. Количество электромобилей, которые используются в разных странах, очень разное. Это связано с тем, что в одних государствах есть всё необходимое для развития электрических видов транспорта, а другие находятся в самом начале его развития.
В Японии, США, Китае и многих европейских странах действует развитая инфраструктура электрозаправочных станций, здесь же сосредоточены самые крупные автомобильные концерны. Именно поэтому указанные страны являются ведущими мировыми производителями электромобилей.
Однако со счетов не стоит сбрасывать и страны СНГ, которые хотя и отстают от европейских, но все же начинают развивать свою инфраструктуру и производство электромобилей.
Немного об устройстве
Далее уместно было бы выделить все сильные и слабые стороны электромобиля, показать, чем же он лучше или хуже обычного автомобиля с ДВС. Но прежде, чем это сделать, давайте хоть совсем вкратце остановимся на его устройстве.
Электромобиль состоит из следующих конструктивных элементов:
- Аккумуляторная батарея тяговая. Предназначена для питания электричеством тягового электродвигателя. Обычно это литий-ионная аккумуляторная батарея, состоящая из нескольких модулей, соединенных последовательно. Напряжение постоянного тока на ее выходе составляет порядка 300В.
- Аккумуляторная батарея дополнительная.Она служит для питания электричеством различных устройств и систем электромобиля: освещения, аудиосистемы, системы отопления, привода стеклоподъемников и т.д. Имеет напряжение на выходе 12В.
- Тяговый электродвигатель.Его предназначение – создать крутящий момент, необходимый для движения электромобиля. Обычно используются синхронные (асинхронные) двигатели переменного тока. Их мощность доходит до 200 кВт и более.
- Трансмиссия.Служит для передачи крутящего момента от двигателя на ведущие колеса. Она на электромобиле очень простая – одноступенчатый редуктор.
- Инвертор.Он предназначен для преобразования высокого напряжения постоянного тока в переменный ток, необходимый для питания тягового двигателя.
- Преобразователь постоянного тока.С его помощью выполняется зарядка дополнительной аккумуляторной батареи.
- Электронная система управления.Она выполняет следующие функции:1) Регулирует тягу двигателю.2) Производит контроль и управление высоким напряжением.3) Оценивает заряд тяговой аккумуляторной батареи.4) Обеспечивает выбор оптимального режима движения.5) Осуществляет управление рекуперативным режимом торможения.6) Осуществляет контроль использования энергии.7) Обеспечивает плавное ускорение машины.
Ниже приводится более подробная конструктивная схема электромобиля:
1) Датчик давления в тормозной системе2) Электроусилитель руля3) Приборная панель4) Датчик положения педали акселератора5) Датчик положения педали тормоза6) Датчик положения селектора переключения передач7) Блок управления электромобилем8) Блок управления аккумуляторной батареи9) Бортовое зарядное устройство10) Преобразователь постоянного тока11) Блок управления кондиционером12) Инвертор13) Электродвигатель14) Уровень зарядки аккумуляторной батареи15) Модуль аккумуляторной батареи16) Трансмиссия17) Компрессор кондиционера18) Отопитель19) Разъем для обычной зарядки20) Разъем для быстрой зарядки
Из всего этого нетрудно догадаться, что электромобиль устроен проще, чем обычный автомобиль с двигателем внутреннего сгорания.
Про деградацию батареи
Рано или поздно придется менять батарею — это больной вопрос для каждого владельца электромобиля. Батарея деградирует на 3—4% в год. Моей машине 8 лет, емкость батареи — 70%. Одного заряда хватает на 120 км.
В России такие батареи не производятся и официально не продаются. Стоимость замены сравнима с капитальным ремонтом двигателя: живую батарею можно купить во Владивостоке за 100—120 тысяч рублей. Старую батарею за 30—40 тысяч рублей охотно купят любители солнечной энергии в качестве аккумулятора для солнечных панелей. Можно ее разобрать и продать по ячейкам.
Срок службы батареи зависит от эксплуатации, но, скорее всего, ее придется заменить где-то через 10—15 лет. Основная причина деградации батареи — перегрев. Даже поставщики говорят, что с севера Японии приходят машины с более живой батареей, чем с юга. Значит, наш климат будет на руку. Быстрые зарядки тоже разогревают батарею, поэтому она может быстрее терять емкость.
Я думаю, что буду менять батарею через четыре года. За это время сэкономлю на бензине, запчастях, ремонте и расходниках гораздо большую сумму, чем стоимость батареи.
