Как отмечают многие эксперты, электрический автомобиль сегодня является не просто альтернативой, а уже составляет прямую конкуренцию для привычного двигателя внутреннего сгорания.
Конечно, о массовом вытеснении речь пока не идет, однако специалисты полагают, что это всего лишь вопрос времени. Дело в том, что на фоне глобального экологического и топливного кризиса у электромобилей появились все шансы отодвинуть поршневые моторы на задний план.
Более того, если судить по количеству проектов и объемам вложенных в разработку электрокаров средств, тогда невольно напрашивается вывод о том, что и сами автопроизводители прочат электромобилям большое будущее.
В этой статье мы рассмотрим устройство и общий принцип работы ТС на электротяге, их особенности, преимущества и недостатки. Также мы попробуем разобраться, какой вариант предпочтительнее, электромобиль или гибрид, что лучше выбрать в том или ином случае и т.д.
Читайте в этой статье
Электромобили: особенности электрических авто
Начнем с того, что до недавнего времени марки Toyota и других фактически являлись одним из наиболее предпочтительных, востребованных и распространенных вариантов по всему миру. За примерами не нужно далеко ходить, так как достаточно вспомнить премиальную модель Lexus RX450h F Sport или более скромный и доступный Toyota Prius и т.д.
При этом даже сегодня сложившаяся ситуация не сильно поменялась, хотя за последнее время на рынке появилось большое количество конкурентов, которые способны предложить потребителю различные версии так называемых «зеленых» авто.
Дело в том, что при всех своих плюсах автомобили с гибридными двигателями все же представляют собой неразрывный симбиоз электромотора и ДВС. Это значит, что речь больше идет об экономии топлива, при этом «нулевых» выбросов в атмосферу и полного отказа от нефтепродуктов при использовании таких машин добиться все равно не получается.
Поршневой двигатель, который нельзя исключить из общей схемы гибрида, продолжает нуждаться в горючем, его система смазки требует моторного масла и т.д. По этой причине гибридная силовая установка может скорее считаться очередным витком эволюции ДВС, но никак не полноценным альтернативным вариантом.
С учетом вышесказанного становится понятно, что на сегодняшний день отказ от ДВС способен предложить только полностью электрический автомобиль. Кстати, идея далеко не новая, так как первые машины с электромотором появились даже раньше транспортных средств с двигателем внутреннего сгорания.
Однако на начальном этапе создатели электрических авто столкнулись с массой проблем (малый запас хода, большой вес, сложность зарядки батарей и т.д.), в результате чего такой вариант не выдержал конкуренции, а моторы на бензине и солярке быстро и надолго вытеснили электрокары.
Все изменилось относительно недавно, в частности благодаря развитию современных технологий и созданию необходимых устройств для накопления и хранения электроэнергии. Простыми словами, речь идет об энергоемких батареях для электромобилей, а также о решениях для их быстрой подзарядки.
В результате электрокар совсем недавно стал общедоступным серийным продуктом. Такие автомобили в наши дни производятся японскими, европейскими, американскими, а также китайскими производителями. Отдельно стоит выделить популярный электрокар Nissan Leaf, хорошо известные модели Tesla Model S и Roadster, а также Toyota RAV4EV, BMW Active C и т.д.
Схема устройства электрической машины
Начнем с того, что конструкция предполагает намного меньше подвижных деталей по сравнению с ДВС. Другими словами, электромобиль устроен проще, а простота всегда означает повышенную надежность.
Основными конструктивными элементами являются:
- аккумулятор
- электромотор;
- упрощенная трансмиссия;
- специальное зарядное устройство на борту;
- инвертор и преобразователь постоянного тока;
- развитая система электронного управления;
Батарея в электромобилях нужна для питания электродвигателя. Указанная тяговая аккумуляторная батарея сегодня литий-ионная и состоит из модулей (банок), которые последовательно соединяются между собой. Что касается емкости, на разных моделях доступны различные варианты. Как правило, батарея подбирается к автомобилю исходя из мощности электромотора.
Тяговый электродвигатель создает крутящий момент на колесах автомобиля и является трехфазным синхронным или асинхронным двигателем переменного тока (асинхронные), выдавая, в среднем, от 20 до 150 кВт и более. Отметим, что у электромотора намного выше двигателя внутреннего сгорания, особенно бензинового. Другими словами, потери полезной энергии в ДВС могут доходить до 70%, тогда как у электродвигателя теряется только 10%.
Как уже было сказано, электрический автомобиль приводится в движение от электромоторов, которых при этом может быть несколько. Питание электромотора обычно реализовано от аккумуляторной батареи, при этом также возможно использование солнечных батарей и т.п. Однако на практике серийные электрокары зачастую оснащаются только аккумуляторной батареей.
Такая батарея нуждается в зарядке, которая может происходить как от внешнего источника, так и во время движения электрического авто. Во втором случае речь идет о рекуперации энергии торможения.
Итак, основными преимуществами электродвигателя можно считать доступный максимум крутящего момента на любой скорости, такой двигатель может крутить колеса назад и вперед без необходимости устанавливать дополнительные решения. Также выделяют отсутствие необходимости охлаждать такой мотор, электродвигатель способен выполнять функции генератора и т.д.
Как правило, в электрокарах сегодня установлены сразу несколько электродвигателей (на каждое колесо). В результате тяга значительно улучшается сравнительно со схемой, которая предполагает оснащение одним электромотором.
Также встречаются решения, когда электродвигатель фактически установлен в колесе. С одной стороны, трансмиссия в этом случае максимально упрощается, однако увеличивается количество неподрессоренных масс и страдает общая управляемость машины.
Кстати, трансмиссия электрокаров сама по себе изначально простая и зачастую представляет одноступенчатый зубчатый редуктор. Что касается зарядного устройства, решение располагается на самом авто и дает возможность заряжать батарею, причем от обычной электророзетки. Также существует отдельный «выход» для быстрой зарядки батареи на специальных станциях.
Инвертор служит для того, чтобы реализовать преобразование постоянного тока от батареи в трехфазное напряжение переменного тока. Именно такой ток нужен для питания электромотора.
Еще отметим, что в конструкцию электромобилей включено и подобие хорошо знакомой автомобилистам на 12 Вольт. За зарядку такого дополнительного аккумулятора в этом случае отвечает преобразователь постоянного тока, а сама батарея нужна для питания различных бортовых устройств и систем (электроусилитель руля, габариты и свет фар, климатическая установка, подогрев стекол и сидений, аудиосистема с акустикой и т.д.).
Электронная система, которая играет роль в электромобиле, имеет целый набор функций. Система отвечает за активную безопасность, контролирует работу электромоторов, следит за состоянием тяговой батареи и уровнем заряда, определяет расход энергии и задействует режимы энергосбережения при езде и т.д.
Если говорить об устройстве, имеется блок управления (аналогично ) и большое количество датчиков, а также различные исполнительные устройства. Датчики фиксируют скорость автомобиля, степень нагрузки на электромоторы, а также положение педали газа тормоза и ряд других параметров.
Сигналы от датчиков поступают в контроллер, после чего блок стремится создать наилучшие условия применительно к тому или иному режиму во время движения электрокара. Также на панели приборов водитель может наблюдать информацию о скорости движения, потреблении заряда, остаточном заряде, сколько километров еще можно проехать и т.д.
Виды электромобилей и практическая эксплуатация: плюсы и минусы электрокаров
Мировые автопроизводители в этой области сегодня идут двумя путями:
- создаются абсолютно новые модели электрических авто;
- происходит трансформация уже имеющихся в линейке производителя автомобилей в электрокар;
Еще электромобили можно условно разделить на несколько типов. Как и в случае с ДВС, машины давно принято делить на городские малолитражки, спорткары и т.п. С электромобилями ситуация похожая.
- Существуют электрические авто, которые позиционируются в качестве решений исключительно для города. Максимальная скорость у таких ТС относительно низкая (чуть более 100 км/ч), а также сравнительно небольшой запас хода (70-80 км.) в режимах средних и высоких нагрузок.
- Также следует выделить «универсальный» вариант. Такие электрические авто способны разгоняться до 140-160 км/ч, автономность также увеличена. Это позволяет совершать поездки по трассе.
- Что касается спортивных версий, такие электромобили имеют «максималку» около 200 км/ч и выше. Разгонная динамика также весьма впечатляет. Например, сегодня электрокары фирмы Тесла способны набрать «сотню» меньше чем за 3 сек., а максимальная скорость самого быстрого электромобиля в мире, который был построен на базе Chevrolet Corvette американской компанией Genovation, во время испытаний в 2017 году перевалила за 300 км/ч.
Казалось бы, такие машины вплотную приблизились по ряду важнейших показателей к автомобилям с ДВС. На первый взгляд, у электромобилей появилась достаточная автономность и приемлемая динамика разгона. Также можно выделить простоту эксплуатации, низкие расходы на содержание и обслуживание, что обязательно должно склонить разумных потребителей к выбору именно электрического авто. Однако на практике все выглядит несколько иначе.
Сразу отметим, именно особенности эксплуатации и ряд других факторов до сих пор не позволяют электрокарам стать массовым решением. Прежде всего, стоимость такого транспорта продолжает оставаться достаточно высокой на фоне конкурентов с бензиновым или дизельным ДВС.
Более того, экономичность современных дизельных моторов позволяет этим агрегатам серьезно конкурировать не только с бензиновыми авто, но и с электромобилями. Еще следует отдельно выделить то, что от бытовой розетки аккумулятор электрокара заряжается долго, а станции для быстрой подзарядки встречаются не часто по причине слабого развития инфраструктуры. Особенно это актуально для стран СНГ.
Что касается автономности, те данные, которые заявлены производителем, часто не совсем соответствуют действительности. Первое, на практике, особенно в холодное время года, батарея разряжается быстрее.
Второе, если водитель практикует динамичную езду, тогда полного заряда батареи может хватать не на 70-80 км. по городу, а всего лишь на 40-50. Для подтверждения этой информации достаточно ознакомиться с реальными отзывами владельцев Nissan Leaf, так как эта бюджетная версия электромобиля по цене является одной из самых доступных и сегодня наиболее распространена.
Простыми словами, пробег электромобиля без подзарядки не постоянен, а зависит от многочисленных факторов, начиная от состояния и емкости батареи и заканчивая стилем вождения. Если к этому добавить использование кондиционера, габаритов, подогревов и других решений, тогда на одном заряде даже при идеальных дорожных условиях пробег неизбежно сократится на 20-30% и более.
Если же при этом стиль вождения активный (постоянно превышает среднюю скорость 60 км./ч), тогда вполне можно рассчитывать и на все 50%. Получается, если производитель обещает 140-160 км на одном заряде, то данный показатель предполагает езду со скоростью не более 70 км/ч, и то при условии полностью исправной батареи (без потери емкости аккумулятора).
Однако если разгонять электрокар, например, до 130 км/ч по трассе, тогда пробег без подзарядки составит всего 70 км. Как видно, если для города это еще приемлемо, то использовать электромобиль для загородных поездок весьма затруднительно.
Теперь несколько слов о батарее. Аккумулятор, который сегодня повсеместно используется, литий-ионный. Для его производства необходимы большие затраты, что сильно влияет и на общую стоимость электрических авто. При этом срок службы таких батарей ограничен средней отметкой около 5 лет.
Это значит, что хотя базовые расходы на содержание электрического автомобиля в несколько раз ниже аналогов с ДВС, более высокая начальная стоимость и необходимость замены дорогостоящей батареи (в среднем, через 5 лет) ставят экономические преимущества и целесообразность покупки такого авто под большое сомнение. Еще к этому стоит добавить и постоянный рост цен на электроэнергию, то также отражается на стоимости владения электромобилем.
Что в итоге
С учетом вышесказанного становится понятно, что активное внедрение инновационных технологий позволило значительно увеличить автономность современного электромобиля. Однако применение таких технологий сильно влияет на конечную стоимость транспортного средства, не позволяя сделать его массовым решением.
Что касается более доступных по цене версий, аккумуляторы, время зарядки от бытовой сети около 7-8 часов, а также небольшой запас хода продолжают оставаться слабыми местами таких электромобилей.
Еще следует отметить то, что далеко не во всех странах наблюдается активное развитие инфраструктуры в виде создания специальных станций для быстрой зарядки или замены батарей. Также обстоят дела и со специализированными сервисами по ремонту и обслуживанию электромобилей. Если в Европе и США этому вопросу уделяется большое внимание, на территории СНГ, к сожалению, все еще нельзя говорить о создании приемлемых условиях для нормальной эксплуатации электрокаров.
Вполне возможно, что в скором времени ситуация изменится, однако сегодня электромобиль на отечественных дорогах продолжает оставаться большой редкостью. Обычно такую машину можно встретить в крупных городах. При этом обеспеченные владельцы зачастую приобретают электрические автомобили скорее для развлечения, нежели в практических целях.
Другими словами, для подавляющего большинства водителей не стоит рассматривать электромобиль в качестве основного и постоянного транспортного средства, особенно если говорить о странах на территории СНГ.
Читайте также
Конструктивные особенности двигателей GDI с непосредственным впрыском от моторов с распределенным впрыском топлива. Режимы работы, неисправности GDI.
Стоит ли покупать электромобиль и какая выгода будет. Сравним и рассмотрим экономию денежных средств, при езде на электромобиле и на обычном автомобиле. В конце статьи видео-обзор самых продаваемых электрокаров.
Одним из первых серийных электромобилей, о котором знают все, конечно же Tesla. Среди других электромобилей, данная марка показала максимально эффективные результаты по мощности и запасу хода. Помимо характеристик, компания Tesla заложила фундамент в сфере разработки и строительства электромобилей. На сегодня многие производители стараются сделать хотя бы одну электрическую модель в своем арсенале.
На автодорогах разных стран все чаще можно встретить Nissan Leaf, Volkswagen e-Golf, BMW i3 или Tesla. Власти разных стран так же идут навстречу производителям, снимая акцизы, уменьшая налоги или вовсе компенсируя половину финансовых расходов на электромобили. В некоторых странах, вам могут вернуть половину суммы от полной цены электромобиля. Все это делается для уменьшения использования автомобилей с двигателем внутреннего сгорания и переход на полностью экологические электромобили.
Особенности современных электромобилей
Как уже говорили, электромобили есть почти у каждого производителя, а те производители, у которых нет – попросту их еще разрабатывают. Казалось бы, электромобиль должен быть экономным, и никакой речи о мощности быть не может. Но в действительности это вовсе не так, производители самых мощных гиперкаров так же поставили себе цель, разработать хотя бы одну модель электромобиля. Пример тому испытания нового электрокара McLaren, с запасом хода более 500 километров.
В связи с резким ростом цен на топливо, популярность электромобилей стремительно стала расти. Как сэкономить на топливе и передвигаться с максимальной выгодой придумывали еще глубоко до появления электромобилей. Одни водители стали переделывать автомобили с бензиновыми двигателями, добавляя газовые установки, другие водители пересели на дизельные агрегаты. Но как показала статистика и испытания, самым экономным стал электромобиль.
Учитывая политику и законы разных стран, в скором времени будет дешевле купить электромобиль, нежели новый автомобиль с двигателем внутреннего сгорания. Сравнивая качество сборки или комфорт, то нечем не хуже, нежели в обычных автомобилей, даже на порядок выше. Во-первых, это полное отсутствие шума из-под капота, так как там попросту нечему шуметь кроме электродвигателя, во-вторых, электромобиль включает в свой набор множество систем комфорта и безопасности, начиная с базовой комплектации.
В странах Европы все чаще стали покупать электромобили, причин на то много. Первая и конечно же главная, это значительная экономия финансовых расходов, второе – расходы на техническое обслуживание так же значительно меньше, нежели для обычных автомобилей, к тому же сервис для новых автомобилей нужно проходить намного реже, что так же сказывается на финансовом положении.
Чтоб не говорили поклонники классических автомобилей, но век электроники и прогресс делают свое дело. Современные электромобили становятся максимально похожи и удобны, а в некоторых случаях превосходят автомобили, к тому же по цене становятся дешевле.
Какой запас хода в электромобилей?
Главный вопрос, интересующий каждого водителя или покупателя электромобиля – сколько сможет проехать такой аппарат на одном полном заряде. Первые электромобили были примитивными, а запаса хода хватало максимум на 50 километров при идеальных условиях. Инженеры учли этот минус и по сегодня дорабатывают, увеличивая запас хода до максимально возможного.
Средний запас хода современного электромобиля составляет порядка 100-150 километров, последние генерации обычных серийных моделей электромобилей имеют запас хода около 300 км. Прогресс и работа инженеров существенно заметны. Более дорогие гиперкары могут проехать на одном заряде до 500 км.
Что касается мощности, то электромобили многих марок не уступают обычным авто, хотя дорабатывать стоит, в особенности полноприводные варианты электронных машин, где системы требуют более мощные агрегаты. Зарядка электромобиля является скорей минусом и во многом проигрывает по скорости, относительно двигателей внутреннего сгорания. Даже с учетом экспресс зарядки, потребуется минимум 15-30 минут для подзарядки до 50% в случае полной разрядки батареи. Для заправки автомобиля с обычным двигателем понадобится несколько минут, к тому же заправки на каждом шагу, чего не скажешь о станциях подзарядки.
По случаю заправки можно спорить долго. Владельцы электромобилей, которые ездят на короткие дистанции в переделах города, скажут, что лучшего и не надо, особенно если живете в частном доме. Приехал домой подключился к обычной электросети и можно идти отдыхать, для полной подзарядки понадобится порядка 6-8 часов, полной ночи для этого вполне достаточно. К тому же каждый производитель электромобилей поставляет в комплекте специальный переходник и зарядное устройство, преобразующее 220V в необходимое.
Вывод достаточно прост, если вам подходит езда на короткие дистанции, а подзарядить электромобиль не составит труда, то выгода будет однозначная. Экономия денежных средства будет минимум в 5 раз, сравнивая с заправкой бензином, дизелем или газом.
Плюсы и минусы электромобилей
Без негативной стороны не бывает, такая ситуация касается и электромобилей. Как уже говорили, проехать с пункта А в пункт Б на одном заряде батарей без подзарядки, очень тяжело, а то по факту и невозможно. Отсутствие станций подзарядки, а их очень мало и эта сеть только начинает развиваться, ставит водителей в неприятную ситуацию.
Подзаряжать электромобиль приходится самыми необычными способами, одни умудряются возить с собой небольшой генератор, другие же просят подзарядиться в обычном магазине или кафе. Но все же сеть понемногу развивается и через 5 лет планируют установить не меньше станций подзарядки, нежели автозаправочных станций, к тому же сами АЗС подумывают о наличии такой услуги.
Еще один минус, который чаще всего не указывают производители – это паспортные данные электромобиля. Как правило, в паспорте указываются фактические данные, запас хода и емкость аккумуляторов, но все это рассчитано при идеальных условиях. Многие водители понимают, что в реальных условиях такого быть не может и чаще приходятся неидеальные условия.
Пример тому использование электроприборов, осветительных приборов и систем безопасности. Чем дольше будет нагрузка на них, тем меньше запаса хода будет в электромобиле. Еще один нюанс – погодные условия, как правило, электромобили тестируются в идеальных условиях, а жаркая погода или куда хуже мороз сразу же изменят емкость аккумулятора в худшую сторону. Поэтому чаще всего не нужно рассчитывать на паспортные данные, а оставлять небольшой запас хода во время поездки.
С плюсов электромобилей естественно комфорт, экономия и набор различных систем. Множество из них превосходят безопасность топовых производителей автомобилей. Пример тому автопилот на электромобиле Tesla, производитель первым заявил и начал испытания в этом направлении. На сегодня инженеры компании Tesla добились многих позитивных результатов, а сама система отлично зарекомендовала себя на практике. Немало разработок внесли и другие электромобили, например ассистент автоматической парковки, система контроля и прогрева двигателя, а так же автономные системы комфорта в салоне.
Экономно ли ездить на электромобиле?
Вопрос экономно ли ездить на электромобиле интересует практически каждого, а те, кто не слышал или не задумывался о таком, обязательно начнут вести финансовые подсчеты. Зачастую автовладельцы покупают машины со средним расходом топлива 6-8 литров. Немного меньшим расход будет для дизельных агрегатов 5-7 литров или же 4-6 для современных дизелей. Автомобили с газовой установкой потребуют на пару литров больше, чем бензиновый режим.
Подсчитать экономию денежных средств, для передвижения на электромобиле достаточно не сложно. На сегодня средняя цена литры бензина марки АИ92 составляет около 35 рублей, на 100 км пути смешанного цикла понадобится заправить порядка 8 литров, итого 280 рублей. Если заправлять газом, то необходимо где-то 10 литров, на сегодня цена пропана в среднем 17 рублей, суммарно нужно будет выложить 170 рубля.
Дизелька выйдет на порядок дешевле, средний расход топлива на сотню около 6 литров, по 37 рублей за литр, в итоге нужно будет заправить минимум на 222 рубля. Учитывая скачки цен на топливо, конечная расчетная сумма может меняться.
Куда проще рассчитать и дешевле будет обходиться подзарядка от электросети. В зависимости от региона России, цена за 1 кВт электроэнергии может меняется, средний показатель где-то 3,5 рубля. К примеру для полной 100% подзарядки батарей электромобиля Nissan Leaf на каждые 100 км необходимо 10,5 кВт*ч. Если потребление ниже предусмотренной граничной нормы компанией электроэнергии получается 10,5 кВт*3,5 р выходит 36,75 рублей одна заправка. Выходит, что заправка электромобиля Nissan Leaf на 100 км пути обходится дешевле, нежели купить 1 литру бензина. Аккумулятор емкостью 24 кВт*час до полной зарядки обойдется 84 рубля, а этого достаточно на 200 км пути.
Всем известный электромобиль Tesla S немного прожорливей, но и комфортней. Полная зарядка аккумулятора на 75 кВт*час обойдется порядка 262,5 рублей. Этого заряда минимум хватить на пробег в 350 км. На каждые 100 километров пробега Tesla S потребляет 6,5 кВт, что равно 22,75 р.
Что ж, как не крути, а содержать электромобиль выходит куда дешевле, нежели заправлять обычный автомобиль топливом. По словам специалистов и владельцев электромобилей, себя он окупит от 3 до 5-ти лет, при этом техобслуживание самое элементарное: замена масла, замена покрышек и мелких расходников. Особенно выгодным электромобиль будет для водителей, дистанция поездки которых составляет не более 5-10 километров. Можно сказать, это будет идеальный вариант сочетания комфорта, качества и экономии.
Видео-обзор самых продаваемых электромобилей в Европе:
Все новое - это хорошо забытое старое. Так и, казалось бы, современное понятие электромобиль стало известно в середине XIX века. Электромобили в России впервые появились в 1899 году. Их конструировал известный в те времена инженер Ипполит Романов, а идею, как сделать электромобиль, он позаимствовал у американских производителей «Моррис-Салом».
Так, что такое электромобиль? Это машина, которая в движение приводится не посредством двигателя внутреннего сгорания, а с помощью автономного источника электрической энергии.
На сегодняшний день электромобили в России на авторынке представлены всего тремя моделями: Mitsubishi i-MiEV, ВАЗ Ellada, фургон Edison или Ford Transit. Другие же известные производители пока не торопятся экспортировать в Россию свои электрокары. Поэтому и вопрос о том, где купить электромобиль, во многом вызывает затруднение.
Электромобили в России - вопрос о зарядке?
Заряжается автомобиль на специальных зарядных станциях через переходник. Для полного заряда электрокара потребуется не больше получаса.
Есть возможность «заправлять» электромобиль и в домашних условиях с помощью специального зарядного устройства от простой розетки. Единственный минус - процесс может затянуться на несколько часов, зато очевидный плюс - возможность заряжаться в любом месте и никак не зависеть от «заправочной» станции.
Длительность поездки
На сегодня одним из слабых звеньев в использовании электромобилей является максимальное количество времени, доступное на поездки от одной зарядки. По заявленным показателям производителей электрокаров пробег на полном заряде составляет: Renault Twizy - 100 км, Mitsubishi i-MiEV - 160 км, ВАЗ Ellada - 150 км, Nissan Leaf - 175 км.
На первый взгляд этого вполне хватает для однодневной поездки по городу из дома на работу и обратно. Но ведь автомобиль необходим не только для перемещения в черте города, хочется поехать и на дачу, посетить друзей в другом городе или выехать на природу. А для этих целей 150 км катастрофически мизерная цифра. Не так ли?
Кроме того, значительная часть энергии (до 40%), теряется на стояние в пробках или светофоре, кондиционирование, обогрев, пользование аудиосистемой и т.д. Все это заставляет задуматься, а стоит ли приобретать дорогостоящий девайс, чтобы потом томиться в пробках, размышляя на тему, как добраться до розетки или домой.
Цена вопроса
По мнению многих специалистов электрокары по функциональности и характеристикам не имеют особого отличия от привычного авто. Зато цены, которые в среднем колеблются в пределах 1,2-1,8 млн. рублей, могут повергнуть в шок обывателя. Это если учесть, что за эти же деньги можно купить два, а то и три современных не электрических авто, не уступающих по набору опций и безопасности. Хотя многие и считают, что деньги в короткие сроки отбивается на разнице в топливе. Но все далеко не так радужно, как может показаться.
Подводим итоги
Преимущества данных авто, такие как экологичность и экономия топлива, никак не могут перекрыть расходы на обслуживание и эксплуатацию. К тому же цена у электромобилей по сравнению с другими обычными автомашинами, работающими на топливе, значительно выше, что тоже нельзя назвать большим плюсом.
Если смотреть с другого ракурса, то хотя сегодня электромобили в России может и не сильно популярны, но без сомнения за ними будущее. Рано или поздно цена упадет, они станут быстрыми и смогут проезжать тысячи километров на одном заряде.
В данной статье рассматриваются ключевые преимущества и недостатки электромобилей по сравнению с автомобилями c ДВС. Рассмотрены аспекты надежности и долговечности, стоимость обслуживания, скорость, безопасность, запас хода и наличие необходимой инфраструктуры.
Надежность и долговечность
Электромобили значительно надежнее, чем их бензиновые, дизельные и газовые собратья. В них меньше подвижных и изнашиваемых частей, так как двигатель и коробка передач устроены гораздо проще.
В популярном американском электрокаре Chevrolet Bolt всего 35 подвижных частей, которые подвержены износу. В бензиновом автомобиле того же класса Volkswagen Golf таких частей 167.
Кроме того, ДВС из-за своей неэффективности выделяют большое количество тепла во время работы, что ускоряет износ компонентов силового агрегата.
Единственная часть электромобиля, которая может вызывать опасения в плане надежности, это аккумуляторная батарея. Со временем она деградирует, то есть теряет часть своей изначальной энергетической емкости. Однако статистические данные позволяют судить о том, что при надлежащем уходе очень маловероятно, что батарея потеряет более 20% емкости до пробега 250000 км.
На сегодняшний день лишь у 0,003% электромобилей наблюдаются проблемы с батареей, которые требуют её замены до окончания расчетного срока службы транспортного средства (8-10 лет).
Стоимость обслуживания и эксплуатации
Следствием высокой надежности электромобилей являются низкие затраты их владельцев на ремонт и обслуживание.
По данным Американской ассоциации автомобилистов, при 240000 км пробега электромобиль в среднем требует на $2100 рублей меньше расходов на ремонт и замену изношенных частей, чем обычный автомобиль того же класса.
В дополнение к этому, у электрических транспортных средств существенно меньше расходных материалов и жидкостей, требующих регулярной замены. Их тормозные колодки изнашиваются медленнее благодаря технологии рекуперативного торможения.
Наконец, автомобили с электрическим двигателем позволяют крупно сэкономить на топливных расходах. Полная зарядка электричеством даже в пиковые часы будет обходиться владельцу машины дешевле, чем заправка бака обычного автомобиля самым дешевым топливом - сжатым природным газом.
К 100 тыс. км пробега топливная экономия от использования электричества вместо бензина составит около 300 тыс. рублей (при зарядке в ночное время).
Стоимость покупки
Одним из главных на сегодняшний день недостатков электромобилей является их высокая стоимость, которая обусловлена дороговизной аккумуляторных батарей. При отсутствии государственных субсидий и налоговых льгот покупка электромобиля пока не может быть экономически обоснована, даже с учетом экономии при эксплуатации.
Динамика цен на аккумуляторные ячейки позволяет прогнозировать паритет стоимости электромобилей и автомобилей с ДВС не раньше, чем к началу 2020-х годов.
Запас хода
На данный момент, электромобили всё еще отстают от бензиновых и дизельных автомобилей по запасу хода. Лишь немногие модели способны проехать на одном заряде более 500 км. Более того, в условиях низких температур эффективность батарей падает, на обогрев салона требуется дополнительная энергия, поэтому запас хода может уменьшиться на 20%.
Исследование, проведенное в Массачусетском Технологическом Институте, показало, что запас хода современных бюджетных электромобилей достаточен, чтобы покрыть ежедневные нужды 87% американцев без дополнительной подзарядки в течение дня.
С развитием аккумуляторных технологий отставание от бензиновых и дизельных автомобилей удастся сократить, а строительство скоростных зарядных станций вдоль автомагистралей позволит использовать электромобили для дальних поездок (см. п.7).
Скорость и безопасность
Электродвигатели не требуют коробки передач и способны мгновенно передавать максимальный крутящий момент на колеса, благодаря чему электромобили очень динамичны и позволяют безопасно проводить обгоны.
Электрический седан Tesla Model S P100D является одним из самых быстрых серийных автомобилей на планете с разгоном 0-100 км/ч за 2,5 секунды.
Электрическая силовая установка является более эффективной (КПД>90%), чем ДВС и позволяет моментально изменять усилие на каждом из ведущих колес. Это даёт электромобилям высокую курсовую устойчивость и снижает риск заноса.
Низкое расположение аккумуляторной батареи понижает центр тяжести и повышает жесткость кузова, что положительно сказывается на управляемости.
Отсутствие массивного двигателя в передней части электромобиля создает своего рода «буферную зону», смягчающую последствия фронтального столкновения. А наличие батареи под полом защищает пассажиров от боковых ударов.
Технологичность
В электрический транспорт проще интегрировать технологии автономного вождения (автопилот).
Недавно американская компания Waymo (подразделение Google, входящее в холдинг Alphabet), объявила о закупке 20 тысяч электромобилей Jaguar I-Pace для организации собственного сервиса беспилотного такси в США.
Еще одной технологией, доступной только для электромобилей является Vehicle-to-Grid (V2G), которая позволяет сделать их частью энергетической системы. Электрические авто при этом помогают сбалансировать нагрузку на энергосеть и вдобавок дают возможность своим владельцам немного подзаработать на разнице ночных и дневных тарифов.
Удобство зарядки/заправки
Одним из факторов, сдерживающих распространение электромобилей, является медленная скорость зарядки и недостаточное количество зарядных станций.
Количество публично доступных зарядных станций увеличивается, их уже около 500 тысяч, а отношение к количеству электромобилей на дорогах на данный момент составляет 1:6. Тем не менее, мощность большинства публичных зарядных станций не превышает 50кВт. Это значит, что для полной зарядки электромобиля требуется больше часа, в то время как на заправку топливного бака обычного автомобиля уходит не более 10 минут.
Ситуация усугубляется большим количеством стандартов зарядных разъемов, это приводит к несовместимости некоторых моделей электромобилей с зарядными станциями определенного типа. Но, благодаря международному сотрудничеству автопроизводителей, в 2011 году удалось разработать универсальный зарядный стандарт ССS. Он позволяет сочетать зарядку с использованием постоянного и переменного тока, а его последние модификации имеют максимальную мощность в 350 кВт, которая позволяет зарядить электромобиль за 15 минут. На данный момент строительство зарядных станций данного типа активно ведется в ЕС, США, Японии и Китае, однако пока ни один электромобиль не поддерживает зарядку такой мощности.
Экологичность и низкий уровень шума
Производство электромобилей наносит больший экологический вред, чем производство автомобилей с ДВС. Причина - энергоемкость и ресурсоемкость производства батарей, содержащих редкоземельные металлы.
На этап производства приходится около половины всех выбросов парниковых газов за весь жизненный цикл электромобилей.
Тем не менее, большинство научных исследований сходятся на том, что электромобили полностью компенсируют большее экологическое воздействие на производственном этапе меньшими выбросами в процессе эксплуатации. Скорость, с которой они «выходят в плюс» напрямую зависит от уровня развития ВИЭ и других низкоуглеродных источников энергии.
В Норвегии, которая более 95% электроэнергии получает от электростанций - это 25000км пробега, для Москвы (ТЭС на природном газе) - примерно 70000км.
Не стоит забывать, что в месте эксплуатации электромобилей выбросы отсутствуют. Это позволяет вынести загрязнения за пределы городов в районы расположения электростанций, где относительно низкая плотность населения.
Также для электромобилей, в сравнении с традиционными автомобилями, характерно низкое шумовое загрязнение.
Обобщая всё вышесказанное, можно сделать вывод, что на текущей стадии развития технологий, электрические авто уже обладают рядом бесспорных преимуществ по сравнению с бензиновыми и дизельными автомобилями, а в будущем они будут только усиливаться.
Просмотры: 1 852
TaggedТрадиционно именно электромобили считаются транспортом будущего . Объясняется это простотой электродвигателей, имеющих отличную моментную характеристику, не нуждающихся в трансмиссии, бесшумных и безвредных для окружающей среды.
Множество электромобилей появилось за последние годы. Их характеристики все улучшаются, электрические двигатели становятся мощнее и компактнее. Их даже удается размещать в колесах машины, к примеру, так сделано в Mitsubishi Lancer Evolution MIEV .
Единственный автомобиль, который почти подобрался к серийному выпуску, – Chevrolet Volt . Эта машина для подзарядки батарей может использовать как встроенный бензогенератор, так и внешний источник энергии.
Основное препятствие на пути распространения автомобилей с электродвигателями – недостаточная емкость источников электроэнергии, за счет чего дальность поездки электромобилей практически не превышает 300км, а процесс зарядки довольно длительный – как минимум несколько часов.
Гибридные силовые установки
Все чаще появляется информация о гибридных установках , как о двигателях будущего . Гибридные установки – это сочетание двух двигателей: электрического и (обычно) бензинового. В зависимости от нагрузки работают либо два двигателя сразу, либо только ДВС, либо электромотор. Электромотор питается от аккумулятора, который подзаряжается при торможении или от генератора ДВС. Преимуществами данной схемы являются хорошая динамика, экономия топлива и уменьшение выбросов вредных веществ.
Наиболее распространенные представители гибридных автомобилей в России: Lexus RX400h и LS600h.
Японцы являются лидерами в разработке гибридов. Еще в 1997-ом компания Toyota опробовала на Toyota Prius систему Hybrid Synergy Drive, которая позволяет гибко управлять совместной работой моторов. Сейчас компания успешно применяет свою систему на дорогих гибридных автомобилях Lexus GS450h, Lexus RX400h, рассчитывая довести выпуск до 1 000 000 в год к 2110-ому. Honda старается не отставать, предлагая гибридные варианты Honda Civic, Insight и Accord.
Но и у гибридных двигателей есть недостатки. При стоянии в пробке или движении по шоссе невозможно накопление энергии из-за отсутствия торможений. Частые отключения мотора могут приводить неэффективной работе и остыванию нейтрализаторов.
Вывод по теме: «Двигатели будущего»
Все перечисленные варианты двигателей в этой и предыдущей статье очень сложно, да и некорректно сравнивать, ведь они находятся на различных этапах внедрения и развития. Но мы попробуем оценить перспективы.
Ситуация с экологией и ценами на топливо подводит историю с бензиновыми дизельными двигателями внутреннего сгорания к концу. Имеющиеся резервы – сложные системы нейтрализаторов, сверхобедненная смесь и турбина – лишь отсрочат переход. На что будет осуществляться переход? По-видимому, на гибридные автомобили . Стоимость их силовой установки достигла приемлемого уровня, и ее потребительские характеристики априори намного лучше, чем у одиночных моторов.
Когда многомиллионные инвестиции правительств различных стран позволят изменить топливную инфраструктуру и перейти на водород, тогда водородным двигателям будет дан зеленый свет, а если к тому моменту удастся снизить цену топливных элементов, то не заставят себя ждать и электромобили .
