Раньше автомобили на бензиновых двигателях считались экологически чистыми. Теперь, когда электромобили становятся все более доступными, а экологическая обстановка в мире ухудшается с каждым годом, ясно, что будущее явно не за дизельными авто.
Электромобиль — это транспортное средство, которое питается от электричества, а не от бензина или дизтоплива. Поскольку электроэнергия стоит дешевле, эксплуатация электромобиля обходится выгоднее. Его можно зарядить от домашней розетки в 220 вольт. В пути не придется искать заправку, чтобы долить 5-10 литров.
Массовый переход на электромобили — это одно из решений для защиты окружающей среды: при генерации электричества происходит гораздо меньше выбросов углерода, чем при сгорании бензина или дизтоплива.
Поскольку электромобили более экологичны, обладателям таких транспортных средств правительства предоставляют некоторые налоговые льготы.
Например, в Великобритании владельцы электрокаров освобождаются от дорожного налога и платы за въезд в центр Лондона.
Ознакомьтесь также с мифами про электромобили:
Электрокары стоят дороже бензиновых авто. Например, покупка Renault Zoe обойдется в 1,5 миллиона рублей. Tesla S стоит 4 миллиона. Правительства некоторых стран предлагают гранты на покупку новых гибридных или электрических транспортных средств.
Так, в Великобритании покупатели Nissan Leaf или Tesla Model X могут рассчитывать на компенсацию в размере 35% от стоимости машины.
Tesla Model XОсновная разница состоит в том, что гибрид получает часть энергии от двигателя внутреннего сгорания, тогда как электромобиль питается полностью от электричества. Toyota Prius — наиболее распространенный гибридный автомобиль. В эксплуатации гибриды обходятся дешевле, чем дизельные авто, но все же не настолько дешево, как электрокары.
К 2040 году европейские страны планируют полностью перейти на производство и эксплуатацию гибридов и электрокаров. Предполагается, что принятие этого закона способствует снижению уровня загрязнения воздуха. Его поддерживают Франция, Великобритания, Германия, Италия, а также Китай.
Все крупные автоконцерны либо уже наладили производство электрокаров, либо объявили о своих планах. Среди них BMW, Volvo, Chevrolet, Citroen, Fiat, Ford, Honda, Nissan и Peugeot. Компания Tesla ведет производство только электрокаров. Представители компании заявляют, что электромобиль — это крутой, спортивный и востребованный вид транспорта.
Если машина работает от электричества, это не обязательно значит, что она имеет подключение к интернету. Хакерской атаке подвержены только те авто, которые имеют возможность подключаться к сети – беспилотники и транспорт, оборудованный роутером и IoT-датчиками.
Электромобиль — автомобиль, приводимый в движение одним или несколькими электродвигателями с питанием от автономного источника электроэнергии (аккумуляторов, топливных элементов и т. п.), а не двигателем внутреннего сгорания. Электромобиль следует отличать от автомобилей с двигателем внутреннего сгорания и электрической передачей, а также от троллейбусов и трамваев.
Под термином электромобиль имеется в виду автомобиль, у которого для привода ведущих колес используется электрическая энергия, получаемая от химического источника тока.
— О.А. Ставров[2]
Также можно сказать, что электромобиль — это безрельсовое транспортное средство с автономным химическим источником энергии (тока).[2]
Электромобиль появился раньше, чем двигатель внутреннего сгорания. Первый электромобиль в виде тележки с электромотором был создан в 1841 году.
В 1899 году в Санкт-Петербурге русский дворянин и инженер-изобретатель Ипполит Романов создал первый русский электромобиль. Его общая компоновка была заимствована у английских кэбов, где извозчик располагался на высоких ко́злах позади пассажиров. Экипаж был двухместным и четырёхколёсным, передние колёса по диаметру были больше задних. На первом электромобиле использовался свинцовый аккумулятор системы Бари, имевший 36 банок (вольтовых столбов). Он требовал подзарядки каждые 60 вёрст (~64 километра). Суммарная мощность автомобиля составляла 4 лошадиные силы. Разработка экипажа была заимствована у моделей американской фирмы «Моррис-Салом», которая выпускала автомобили с 1898 года. Электромобиль изменял скорость движения в девяти градациях от 1,6 до 37,4 км/час.
Электромобиль La Jamais Contente 29 апреля либо 1 мая 1899 года установил рекорд скорости на суше. Он первым в мире преодолел скорость 100 км/ч и достиг скорости 105,882 км/ч. Известный американский конструктор электромобилей Уолтер Бейкер получил скорость 130 км/ч. А электромобиль фирмы «Борланд Электрик» проехал от Чикаго до Милуоки (167 км) на одной зарядке. На следующий день (после перезарядки) электромобиль вернулся в Чикаго своим ходом. Средняя скорость составила 55 км/ч.
Изначально запас хода и скорость у электрических и бензиновых экипажей были примерно одинаковыми. Главным минусом электромобилей была сложная система подзарядки. Поскольку тогда ещё не существовало усовершенствованных преобразователей переменного тока в постоянный, зарядка осуществлялась крайне сложным способом. Для подзарядки использовался электромотор, работавший от переменного тока. Он вращал вал генератора, к которому были подсоединены батареи электромобиля. В 1906 году был изобретён сравнительно простой в эксплуатации выпрямитель тока, но это существенно проблему подзарядки не решило.
В первой четверти XX века широкое распространение получили электромобили и автомобили с паровой машиной. В 1900 году примерно половина автомобилей в США была на паровом ходу, в 1910-х в Нью-Йорке в такси работало до 70 тысяч электромобилей. Значительное распространение в начале века получили и грузовые электромобили, а также электрические омнибусы (электробусы).
Томас Эдисон у электромобиля Detroit Electric 1973 GMЭнциклопедия Брокгауза Ф. А. и Ефрона И. А. описывает электромобили следующим образом:
Самым многообещающим типом автомобиля в будущем можно считать электрический, но пока он ещё недостаточно усовершенствован. Электрические двигатели не дают ни шума, ни копоти, они, бесспорно, удобнее и совершеннее всех других, но А. должен вести свой источник энергии: аккумуляторную батарею, которая пока ещё слишком тяжела и непрочна. Поэтому невозможно возить с собою запас энергии на длинный путь, а вновь заряжать аккумуляторы и заменять истощённые другими возможно лишь при езде в городах или от одной специально устроенной станции до другой. Существуют уже более лёгкие аккумуляторы Эдисона, но они ещё не получили распространения, так как, вероятно, ещё недостаточно усовершенствованы своим изобретателем. Электрические А. были пущены в обращение Jeantaud и многими другими с самого начала автомобилизма: на конкурсе 1904 г. в Париже были даже, по-видимому, парадоксальные А. Жанто и Крижера: газолиново-электрические, действовавшие недурно. В нём газолиновый мотор приводил в движение динамо-машину, которая давала ток для электрического двигателя; оказалось, что такая электрическая трансмиссия поглощает процентов на 20 меньше энергии, чем обыкновенная механическая и удобна для регулирования скорости. |
Возрождение интереса к электромобилям произошло в 1960-е годы из-за экологических проблем автотранспорта, а в 1970-е годы и из-за резкого роста стоимости топлива в результате энергетических кризисов.
Однако после 1982 года интерес к электромобилям снова спал. Это было вызвано резким изменением конъюнктуры на нефтяном рынке и слабыми эксплуатационными показателями опытных партий из-за недостатков химических источников энергии.[2]
В начале 90-х годов штат Калифорния был одним из самых загазованных регионов США. Поэтому Калифорнийским Комитетом Воздушных Ресурсов (CARB) было принято решение — в 1998 году 2 % продаваемых в Калифорнии автомобилей не должны производить выхлопов, а к 2003 году — 10 %. Компания General Motors отреагировала одной из первых и с 1996 года начала серийный выпуск модели EV1 с электрическим приводом. Некоторые автопроизводители также начали продажи электромобилей в Калифорнии. Основной массой пользователей EV1 стала голливудская богемная публика. Всего с 1997 года в Калифорнии было продано около 5500 электромобилей разных производителей.
Затем требование нулевой эмиссии было заменено на требование низкой эмиссии. Почти все произведённые электромобили в 2002 году были изъяты у пользователей и уничтожены (только Toyota оставила некоторым владельцам электрические RAV-4). В качестве причины называлось окончание срока службы аккумуляторов.[источник не указан 73 дня] GM отказала арендаторам EV1 в предложении выкупить электромобили. Также GM скрывала от них намеренность уничтожить изъятые EV1. Подробно об этой истории рассказывается в научно-популярном фильме 2006 года «Кто убил электромобиль?» (англ. Who killed electric car? ).
В последние годы в связи с непрерывным ростом цен на нефть электромобили вновь стали набирать популярность. В репортаже CBS News «Could The Electric Car Save Us?» (англ.) сообщается, что в 2007 г. вновь началось развёртывание промышленного производства электромобилей. В связи с этой тенденцией режиссёр фильма «Кто убил электромобиль?» Chris Paine планирует выпустить продолжение под названием «Кто спас электромобиль?».
По распоряжению мэра Москвы в 2007 г. в городе началась опытная эксплуатация электромобилей. Было закуплено 8 малотоннажных грузовиков и 2 автобуса. По итогам опытной эксплуатации техники Департамент транспорта и связи Москвы представит на рассмотрение правительства Москвы проект распорядительного документа по использованию электромобильной техники для обеспечения внутригородских грузовых и пассажирских перевозок.
30 марта 2007 года впервые в России электромобиль, переоборудованный Игорем Корховым из обычного автомобиля, получил заключение по допуску к участию в дорожном движении и был зарегистрирован в органах ГИБДД благодаря помощи научного работника и общественного деятеля Юрия Юрьевича Шулипы.
В 2009 году в Санкт-Петербургском государственном политехническом университете сконструировали первый в России солнечный электромобиль (СЭМ). За ночь его можно зарядить от обычной электророзетки, а днём он питается от солнечных батарей расположенных на капоте. Скорость СЭМа — 40 км/час, а запас хода на одной зарядке аккумуляторной батареи — 60 километров. Электродвигатель мощностью 3 кВт[3].
22-23 мая 2010 года переделанная в электромобиль Daihatsu Mira EV, творение Японского клуба электромобилей, проехала 1003,184 километра на одном заряде аккумулятора.[4]
24 августа 2010 года электромобиль «Venturi Jamais Contente» с литий-ионными аккумуляторами, на солёном озере в штате Юта, установил рекорд скорости 495 км/ч на дистанции в 1 км. Во время заезда автомобиль развивал максимальную скорость 515 км/ч[5].
27 октября 2010 года электромобиль «lekker Mobil» конвертированный из микровэна Audi A2 совершил рекордный пробег на одной зарядке из Мюнхена в Берлин длиной 605 км в условиях реального движения по дорогам общего пользования, при этом были сохранены и действовали все вспомогательные системы, включая отопление. Электромобиль с электродвигателем мощностью 55 кВт был создан фирмой «lekker Energie» на основе литий-полимерного аккумулятора «Kolibri» фирмы «DBM Energy». В аккумуляторе было запасено 115 кВт·ч, что позволило электромобилю проехать весь маршрут со средней скоростью 90 км/ч (максимальная на отдельных участках маршрута составляла 130 км/ч) и сохранить после финиша 18 % от первоначального заряда. По данным фирмы DBM Energy электропогрузчик с таким аккумулятором смог непрерывно проработать 32 часа, что в 4 раза больше, чем с обычным аккумулятором. Представитель фирмы «lekker Energie» утверждает, что аккумулятор «Kolibri» способен обеспечить суммарный ресурсный пробег до 500 000 км[6].
29 ноября 2010 года победителем конкурса Европейский автомобиль года впервые объявлен электромобиль модели Nissan Leaf, получивший 257 очков[7].
В октябре 2011 года в России начал продаваться первый электромобиль — Mitsubishi i-MiEV. За первые три месяца был продан 41 электромобиль. Министерство энергетики США назвало i-MiEV самым экономичным автомобилем (http://www.fueleconomy.gov/feg/topten.jsp). Mitsubishi i-MiEV получил «Экологический знак качества» общероссийской общественной экологической организации «Зеленый патруль».
Электромобили отличаются низкой стоимостью эксплуатации. Ford Ranger потребляет 0,25 кВт·ч на один километр пути, Toyota RAV4 EV — 0,19 кВт·ч на километр. Средний годовой пробег автомобиля в США составляет 19 200 км (т. е. 52 км в день). При стоимости электроэнергии в США от 5 до 20 центов за кВт·ч стоимость годового пробега Ford Ranger составляет от $240 до $1050, RAV-4 — от $180 до $970.
В России стоимость электроэнергии — порядка 12 центов (3.8 руб) за кВт·ч по дневному тарифу и около 3 центов (0.95 руб) за кВт·ч ночью[8]. Таким образом, стоимость эксплуатации электромобиля в России будет существенно ниже, чем в США, поскольку заряжаться он будет скорее всего ночью.
КПД тягового электродвигателя составляет 88 — 95 %.
Существует мнение, что низкий уровень шума электромобилей может создавать проблемы — пешеходы, переходя дорогу, зачастую ориентируются на звук автомобиля. Разумеется, резкий шум работающего мощного электродвигателя трудно с чем-то спутать, шум электроприводов троллейбуса (в основном воздушных компрессоров и вентиляторов в старых моделях), механических передач (дифференциал и карданная передача), электрокара, поезда метро широко известен, так что электромобилю необходимо обычное для транспорта шумоподавление. Да и шум современного автомобиля на небольшой скорости очень мал, в основном это шум трения колёс об асфальт, гравий или другое покрытие. Однако при использовании маломощных двигателей, как, например, в трамваях, шум действительно практически отсутствует и на некоторых выпускаемых электромобилях искусственно повышают уровень шума при скоростях до 30 км/ч.
Здесь стоит учесть, что ДВС могут питаться не только углеродосодержащим топливом, но и водородом.
Аккумуляторные электромобили являются самым первым и простым видом электромобилей. Первые работоспособные модели были построены ещё в конце XIX века. Активно использовались в США вплоть до 20-х годов XX века. В течение 30-40 гг. наиболее активно применялись в Германии. С 1947 г. широко используются в Англии.[9]
Принципиальная схема аккумуляторного электромобиля в общем случае следующая: аккумуляторная батарея через силовую электропроводку и систему регулирования (управления) тягового электродвигателя соединяется с ТЭД, который в свою очередь через карданный вал передаёт главной передаче крутящий момент.[9]
Технико-экономические параметры данного типа электромобилей прежде всего зависят от характеристик применяемых аккумуляторных батарей. Величина желаемого пробега электромобиля на один заряд батареи (запас хода) прямо пропорциональна отношению веса аккумуляторной батареи к полному весу электромобиля. Зависимость веса батареи от грузоподъемности электромобиля значительно выше, чем зависимость веса карбюраторного двигателя от грузоподъемности автомобиля.[9]
Батареи располагаются на шасси электромобиля чаще всего таким образом, чтобы имелась возможность: осуществлять быструю замену батарей аккумуляторов, легкого доступа к выводным штырям и отверстиям для заливки электролита. Для этого чаще всего батареи располагают в двух ящиках по бокам электромобиля.[9]
Характерной особенностью электромобилей оснащенных ТЭ является то, что масса энергосиловой установки не изменяется при изменении ее энергоемкости, а увеличение запаса хода может быть достигнуто за счет увеличения массы топлива в топливных баках (как в автомобилях с ДВС)[2].
Таким образом, с одной стороны ТЭ (топливные элементы) позволяют существенно повысить запас хода электромобиля, но с другой стороны топливо для них имеет высокую стоимость, а также может быть токсичным и при переработке в ТЭ выделять в атмосферу вредные вещества.
В конце 60-х и начале 70-х годов был разработан ряд опытных образцов электромобилей с энергосиловыми установками типа «Аккумуляторные батареи — Топливные элементы»[2]:
Существует множество конструкций электромобилей на солнечных батареях, так называемых «солнцемобилей», однако их общей проблемой является низкий КПД батарей (обычно порядка 10-15 %, передовые разработки позволяют добиться 30-40 %), что не позволяет запасать значительное количество энергии за день, сокращая суточный пробег; к тому же, солнечные элементы бесполезны ночью и в пасмурную погоду. Вторая проблема — дороговизна солнечных батарей.
Среди примеров солнцемобилей можно назвать прототипы Venturi Astrolab, Venturi Eclectic (дополнительно оснащённый ветровой установкой), концепт-кар ItalDesign-Giugiaro Quaranta (впрочем, энергии, которую накапливают солнечные батареи, хватает в нём разве что на питание бортовой электроники), итальянский Phylla, а также SolarWorld GT, который в 2012 году совершил кругосветный марафон[12]. Последний оборудован двумя мотор-колёсами Loebbemotor номинальной мощностью 1,4 кВт каждое (пиковая мощность — 4,2 кВт каждое, или в сумме — 11,42 лошадиные силы). Благодаря малой массе (карбоновый кузов позволил добиться веса 260 кг, сам кузов весит 85 кг) и аэродинамически совершенной форме кузова (Сх = 0,137), удалось добиться максимальной скорости 120 км/ч. Круизная скорость — 50 км/ч (при работе моторов на номинальной мощности), на ней SolarWorld GT может проехать 275 км — больше, чем многие современные электромобили. Этот пробег обеспечивает 21-килограммовая литий-ионная батарея ёмкостью 4,9 кВч[13].
Также существуют гибридомобили, которые приводятся в движение как солнечной энергией, так и педалями. В основном это самодельные машины, однако существуют проекты по серийному выпуску подобного транспорта, в частности, SolarLab rickshaw и венгерский Antro Solo.
Для поощрения производства солнцемобилей и их популяризации существуют соревнования вроде трансавстралийского ралли «Всемирный солнечный вызов (англ.)». На подобных соревнованиях обычно состязаются студенты технических ВУЗов, создающие подобные модели в качестве дипломных работ.
Основная статья: Инфраструктура зарядки электромобилей
2011 Chevrolet Volt Электромобиль Reva NXR (Индия) ~9,995 евро Электромобиль для коротких (до 40 км) поездок — NEV от Dynasty IT Электроцикл украинского производстваВ 2004 году в США эксплуатировалось 55852 электромобиля. Кроме этого в США эксплуатируется большое количество самодельных электромобилей. Наборы комплектующих для конвертации автомобиля в электромобиль продаются в магазинах.
Мировой лидер по производству электрического транспорта — Китай.
Помимо этого, небольшие электромобили упрощённой конструкции (электрокары, электропогрузчики и т. д.) широко применяются для перевозки грузов на вокзалах, в цехах и больших магазинах, а также как аттракцион. В данном случае все недостатки в виде малого запаса хода и скорости, высокой собственной стоимости батарей и массы, перекрываются преимуществами: отсутствием вредных выхлопов и шума, что принципиально важно для работы в закрытых людных помещениях. Формально к электромобилям такие машины относить не принято из-за специфичности их применения.
Основной фактор, сдерживающий массовое производство электромобилей — малый спрос, обусловленный высокой стоимостью и малым пробегом от одной зарядки[14]. Существует точка зрения, что широкое распространение электромобилей сдерживается дефицитом аккумуляторов и их высокой ценой. Для разрешения этих проблем многие автопроизводители создали совместные предприятия с производителями аккумуляторов. Например, Volkswagen AG создал совместное предприятие с Sanyo Electric, Nissan Motor с NEC Corporation, и т. д.
Электромобили производят множество автомобилестроительных компаний (Nissan, BMW, Mitsubishi, Сhevrolet и др.). Здесь представлены только компании, выпускающие преимущественно электромобили:
Наиболее известными серийно выпускающимися моделями электромобилей можно считать: Toyota RAV4 EV, ZENN, ZAP Xebra, General Motors EV1, Chevrolet Volt, Volvo C30 BEV[15], Tesla Roadster, Modec, Reva NXR, Renault серия Z.E., Nissan LEAF, Tazzari ZERO.
Прототип Mitsubishi i MiEV (Япония)Лидеры рынка на конец 2011 года: Mitsubishi i MiEV, совокупные продажи в Японии и Европе достигли 15000 по состоянию на сентябрь 2011 года, в том числе 4000 единиц марки, как Peugeot ion и Citroën C-ZERO во Франции, Nissan LEAF, продажи достигли 15 000 единиц к сентябрю 2011 года.
Электробус «Лужок» предназначен для перевозки тридцати пассажиров с максимальной скоростью 25 км/ч в парковых и выставочных зонах городов. Работает на аккумуляторных или конденсаторных батареях питающих двигатель постоянного тока ДПТ-45 мощностью 45 кВт. При торможении рекуперирует энергию назад в батареи. На одной зарядке способен проехать 15 км[16].
Электромобиль ГАЗ 330 21Е «Газель-Электро» предназначен для перевозки грузов в городе. При максимальной скорости в 75 км/ч и грузоподъёмности в 1000 кг, способен без подзарядки проехать 20 км. Работает на аккумуляторной или конденсаторной батарее. В качестве двигателя используется коллекторный электродвигатель постоянного тока ДПТ-45 или асинхронный АЧТ 160 М4[16].
Разрабатываются различные концепции интеграции электромобилей и жилых домов (анг. Vehicle-to-Home (V2H)). Например, старые аккумуляторы электромобиля могут несколько лет проработать в роли стационарных накопителей электроэнергии. Собранные вместе, снабжённые инвертором и сетевым фильтром 5-10 аккумуляторов от электромобиля Chevrolet Volt могут обеспечить несколько коттеджей или малый бизнес резервным питанием во время аварийных отключений на несколько часов[17].
Согласно исследованиям IDTechEx, индустрия электротранспорта достигла в 2005 году уровня продаж в 31,1 миллиардов долларов по всему миру (включая гибридный транспорт). К 2015 году рынок электротранспорта вырастет примерно в 7 раз и достигнет $227 млрд.
Некоторые автопроизводители не собираются производить гибридные автомобили, а сразу начать производство электромобилей. Они отстали в научных разработках, не могут самостоятельно создать гибридный автомобиль, или считают гибриды бесперспективными. Например, японская компания Mitsubishi Motors в 2009 году начала промышленное производство электромобилей на базе Colt. На нём будут установлены литий-ионные аккумуляторы. Существующие прототипы имеют дальность пробега 150 км.
Ведутся работы над созданием аккумуляторных батарей с малым временем зарядки (около 15 минут), в том числе и с применением наноматериалов. В начале 2005 года компания Altairnano объявила о создании инновационного материала для электродов аккумуляторов. В марте 2006 года Altairnano и Boshart Engineering заключили соглашение о совместном создании электромобиля. В мае 2006 года успешно завершились испытания автомобильных аккумуляторов с Li4Ti5O12 электродами. Аккумуляторы имеют время зарядки 10—15 минут.
Рассматривается также возможность использования в качестве источников тока не аккумуляторов, а ионисторов (суперконденсаторов), имеющих очень малое время зарядки, высокую энергоэффективность (более 95 %) и намного больший ресурс циклов зарядка-разрядка (до нескольких сотен тысяч). Опытные образцы ионисторов на графене имеют удельную энергоемкость 32 Вт·ч/кг, сравнимую с таковой для свинцово-кислотных аккумуляторов (30−40 Вт·ч/кг)[18].
Разрабатываются электрические автобусы на воздушно-цинковых (Zinc-air) аккумуляторах[19].
Toyota работает над созданием нового поколения гибридных автомобилей Prius (полный гибрид, plug-in гибрид, PHEV). В новой версии водитель по желанию может включать режим электромобиля, и проехать на аккумуляторах примерно 15 км. Подобные же модели разрабатывает Ford — модель Mercury Mariner — пробег в режиме электромобиля 40 км, и Citroën — модель C-Metisse — пробег в режиме электромобиля 30 км и другие. Toyota изучает возможность установки устройств для зарядки аккумуляторов гибридов на бензозаправочных станциях.
General Motors в январе 2007 года представил концепт Chevrolet Volt, способный проезжать в режиме электромобиля 65 км.
Почта Японии, начиная с 2008 года, планирует приобрести 21000 электромобилей для доставки почтовых отправлений на короткое расстояние[20].
По прогнозам PriceWaterhouseCoopers к 2015 году мировое производство электромобилей вырастет до 500 тыс. штук в год[21].
В России производители гибридов пока не видят больших перспектив развития рынка электромобилей. Аргументируют это отсутствием правительственной поддержки, большими географическими границами и акцентом на сырьевую экономику.[22]
В 2011 году правительство Германии приняло программу развития производства и эксплуатации электромобилей. Цель программы — довести число автомобилей с электробатареями в стране к 2020 году до 1 миллиона, а до 2030 года число таких машин должно возрасти уже до 6 миллионов. При этом программа предполагает ряд мер для стимулирования спроса на такие автомобили. В частности, на 10 лет владельцы электромобилей освобождаются от налогов на транспортное средство. Помимо специальных парковочных мест для электромобилей в Германии предполагается создать еще и специальные полосы для них.
На разработку батарей для автомобилей правительство до 2013 года выделяет дополнительно 1 миллиард евро. Ранее на программу уже была выделена такая же сумма. Для координации работы при правительстве будет создана специальная группа. Кроме того, к 2014 году планируется выстроить инфраструктуру для подзарядки батарей и создать примерно 7 тысяч общественных зарядных станций.
Правительство Германии планирует к 2020 году вывести на дороги страны 1 миллион электромобилей, гибридных автомобилей и полных гибридов (PHEV)[43]. Серийное производство началось уже в 2011 году. В 2012 году на эти цели из бюджета выделено 500 миллионов евро.[44]
Правительство Франции планирует к 2012 году вывести на дороги страны более 100 тысяч электромобилей[45].
Правительство Ирландии планирует к 2020 году 10 % транспорта перевести на электроэнергию[46].
В августе 2006 года Министр экономики, торговли и промышленности Японии утвердил план развития электромобилей, гибридных автомобилей и аккумуляторов для них. Планом предусмотрено к 2010 году начать в Японии массовое производство двухместных электромобилей с дальностью пробега 80 км на одной зарядке, а также увеличить производство гибридных автомобилей.
Правительство Китая планирует начать испытания до 2012 года в 11 городах страны 60 тысяч автомобилей, включая электромобили, гибриды и автомобили на водородных топливных элементах[47].
Министерство Науки и технологий Китая разрабатывает 12-ый пятилетний план для электромобилей на 2012—2016 годы. В план могут войти положения:
Правительство Южной Кореи поставило цель автомобилестроительным компаниям начать массовое производство электромобилей до второй половины 2011 года[49] и произвести 1 миллион электромобилей к 2020 году[50].
В Индии принят National Electric Mobility Mission Plan 2020 (NEMMP 2020), согласно которому, к 2020 году планируется увеличить парк электрического транспорта до 6 — 7 миллионов штук[51].
Уравнение баланса энергии:
e·Gб = ω·L (Ga + Gэ + Gб + Gп)·103 где е — удельная энергоемкость батареи, Вт*ч/кг; ω — удельный расход энергии при движении в режиме, для которого задан запас хода, Вт*ч/(т*км); Ga — масса экипажной части, кг; Gэ — масса электропривода, кг; Gп — полезная нагрузка, кг; Gб — масса батареи, кг.Полная масса электромобиля, кг:
G = Gа+Gэ+Gп+GбВес аккумуляторной батареи (в первом приближении)[9]:
Gб = ω·G·L·γ ω — удельный расход энергии на 1 т*км полного веса при заданной скорости движения, кВт*ч/(т*км); L — запас хода, км; γ — удельный вес аккумуляторной батареи, кг/кВт*ч.Удельная энергия батареи:
ωб = K·L/(Gб/G) = K·L/α где К — расход энергии, отнесенный к 1 км*кг, Вт*ч/(кг*км); α — относительная масса батареи.Максимальная мощность обеспечения механического движения:
Рд = ±Рк+Рт±Ра±Рн где Рк — мощность затрачиваемая на ускорение электромобиля; Рт — мощность затрачиваемая на преодоление сил сопротивления качению; Ра — мощность затрачиваемая на преодоление аэродинамического сопротивления; Рн — мощность затрачиваемая на преодоление подъема.Полная мощность батареи:
Рэ = Рд/(ηм·ηэ)+Рвсп где ηэ — потери энергии на преобразование электрической энергии в механическую; ηм — потери механической энергии при передаче на тяговые колеса; Рвсп — мощность затрачиваемая на вспомогательные нужды.
Как устроен электромобиль? Внешне электромобиль не отличается от обычного автомобиля: капот, багажник, крыша, четыре колеса. Однако внутри все совершенно иначе. Вместо традиционного двигателя внутреннего сгорания и сложной коробки переключения передач (механики, автомата, вариатора) – электромотор и одноступенчатый редуктор. Вместо систем охлаждения, подачи топлива, отвода выхлопных газов – аккумулятор и преобразователь тока (от зарядки к АКБ и от АКБ к электромотору). Изменилась даже система отопления салона: ведь теперь она не связана с ДВС, а является полностью автономной (ТЭН питается от тягового аккумулятора). В тоже время, по-прежнему осталась подвеска и тормозная система автомобиля, разве что последняя получила «поддержку» в виде системы рекуперации энергии. В итоге конструкция электрокара оказывается существенно проще устройства традиционного автомобиля с ДВС – что, в свою очередь, обещает высокую надежность. На фоне возможных сложных и дорогостоящих поломок двигателя или трансмиссии, электрокар выглядит образцом надежности!
Что такое «медленная», «ускоренная», «быстрая» зарядка? Электромобиль можно заряжать тремя способами. Прежде всего, от обычной бытовой розетки. В таком случае максимальная мощность ограничен возможностями розетки и, как правило, составляет 2-3,5 кВт. Таким образом, для полного заряда даже небольшой АКБ (к примеру, 24 кВтч) может потребоваться 7-12 часов – это и есть медленная «ночная» зарядка. Однако не спешите гневаться на медленную «ночную» зарядку. Во-первых, это самый простой и дешевый способ обустроить зарядную станцию для электромобиля – фактически нужна лишь розетка с заземлением. Во-вторых, это самый бережливый и комфортный для АКБ способ зарядки. Следующий этап – т.н. «ускоренная зарядка» (AC-alternating current = переменного тока): использование мощного (10-22 кВт) источника питания с 3-фазным переменным током. Однако здесь все упирается в возможности встроенного зарядного устройства электромобиля. Сегодня электрокары имеют зарядное устройство мощностью 3,6 кВт (в расчете на обычную розетку, и тогда от «ускоренной» мало пользы); 6,6 или 7,2 кВт (некоторые версии Nissan Leaf, VW e-Golf, Ford Focus Electric с разъемами type 1); 10 кВт (электрический Mercedes B-класса, type 2 разъем); 16-22 кВт (Renault Zoe, электромобили Tesla в зависимости от версии- обе type 2). Как правило, чем дороже электромобиль и больше его АКБ – тем более мощного зарядное устройство используется; исключением здесь является лишь Renault Zoe, которая может зарядиться на 150 км за один. При использовании ускоренной зарядки и при наличии ЗУ мощностью 6,6 кВт в электрокаре, условный аккумулятор на 24 кВтч можно зарядить за 4 часа (около 40 км хода за один час); а если будет ЗУ мощностью 10 кВт – то за 2,5-3 часа. Это и есть «ускоренная» зарядка. Больше всего она нужна электромобилям Tesla, которые имеют большие АКБ (60-100 кВтч): в таком случае их можно полностью зарядить за 4-8 часов; иначе полный заряд от розетки мог бы занять 1,5-3 суток.
Наконец, «быстрая зарядка» (DC-direct current = постоянного тока) – это зарядка формата «80% АКБ за 30 минут»: здесь используется постоянный ток высокого напряжения (50 кВт и больше) и электроэнергия поступает в аккумулятор электромобиля напрямую, миную его зарядное устройство. Поэтому данная зарядка требует отдельного зарядного разъема (Combo 1, Combo 2 или Chademo), который отличается от зарядного разъема для «медленной» и «ускоренно» зарядки. Далеко не во всех электрокарах подобный разъем есть: он мог быть вообще не предусмотрен конструктивно либо предлагался в качестве опции за дополнительную плату. Кроме того, для подобной зарядки требуется специальные мощные (и очень дорогие) зарядные станции – сейчас в Украине таких лишь несколько штук, они расположены в крупных городах. Плюс принято считать (хотя это не доказано), что «быстрые» зарядки негативно влияют на состояние АКБ. С другой стороны – пока это единственный способ быстро зарядить электрокар…
Рекуперация – что это? И как проехать больше? Рекуперация – это накопление энергии во время замедления электромобиля. При отпускании педали акселератора, электромотор начинает работать как генератор: от вращения ротора вырабатывается электроэнергия, которая направляется в АКБ. Это крайне важное и полезное свойство: после разгона или заезда на холм, когда было потрачено много энергии, следует замедление или спуск с холма – и часть энергии можно вернуть назад в АКБ и в будущем использовать для проезда очередных пары-тройки километров! Кроме того, рекуперация замедляет электромобиль, что удобно при неспешной езде и мягких торможениях на светофоре: так можно собирать энергию, а не растрачивать ее на нагрев тормозных дисков. Да и сами тормоза – колодки, диски – служат дольше, поскольку часть «работы» по торможению выполняет система рекуперации.
Словом, если хотите проехать больше – обязательно используйте рекуперацию энергии. Из других советов отметим необходимость предварительного охлаждения или прогрева салона электромобиля во время зарядки – чтобы тратит на это электроэнергию из розетки, а не из тягового аккумулятора. Остальные советы аналогичны обычным автомобилям: плавно разгонятся, стараться просчитывать движения наперед.
Нужно ли ТО и уход для аккумулятора, электромотора, подвески? Привычного «автомобильного ТО» – масло, фильтры, свечи зажигания – для электрокар нет; что, кстати, здорово экономит деньги. Есть лишь периодическая диагностика ходовой части и замена воздушного фильтра салона; сервис достаточно посещать раз в 30-40 тыс. км. или раз в 1,5-2 года. Согласно рекомендациям производителя, следует менять тормозную жидкость (раз в 2 года), масло в редукторе (согласно пробегу или раз в 5 лет), антифриз в аккумуляторе (раз в 5-10 лет). В остальном – только диагностика и замена деталей электромотора или ячеек АКБ по мере их износа. Как правило, сколько-нибудь существенные ремонты (электромотора или АКБ) требуется лишь спустя 8-10 лет эксплуатации электромобиля. Среди правил ухода отметим лишь одно, но самое главное: периодически, раз в 1-2 недели, доводить АКБ до глубокого разряда (остаток зарядка 5-10%) с последующей медленной «ночной» зарядкой.
Перспективы развития в нашей стране Все это очень интересно и красиво, но каковы перспективы развития электромобилей в таких странах, как Россия и Беларусь? Тут придётся добавить несколько жирных ложек дегтя. Проблем с этой технологией тоже хватает. Вероятней всего технология электромобилей будет приживаться у нас очень медленно и неохотно. При детальных подсчетах всех выгод и недостатков выходит, что стоимость эксплуатации электромобиля будет такой же, как хорошей дизельной машины. Нельзя упускать и тот факт, что электромобиль стоит в два и более раза дороже дизельных и бензиновых конкурентов. Аккумулятор тоже не вечен. Его придётся менять как минимум 1 раз в 6 лет, а лучше через каждые 2 года и на данный момент он стоит от 3 до 5 тысяч долларов. Нужно также заметить, что в случае поломки электромобиля придется ожидать доставки оригинальных запчастей, которые обойдутся очень недешево. Установка же запасных деталей и агрегатов окажется также определенной сложностью, ведь мастеров практически нет. Придется определенным образом снизить удобство и независимость эксплуатации автомобиля или обзавестись еще и машиной на ископаемом топливе, чтобы иметь мобильность и свободу.
Технологии новые, они нуждаются в дополнительной разработке и в снижении цены. Когда аккумулятор будет стоить 500-600 долларов, эксплуатация электромобилей станет выгодной. Интересно, что в Америке и Европе многие банки уже предлагают услугу «аккумуляторный фонд» для владельцев электромобилей. С вашего дохода выделяется определенный процент, чтобы через три-четыре года вы смогли купить новый аккумулятор и не брать на него банковский кредит.
электромобиль — электромобиль … Орфографический словарь-справочник
Электромобиль — грузовик 1943 года постройки, Швеция … Википедия
ЭЛЕКТРОМОБИЛЬ — ЭЛЕКТРОМОБИЛЬ, АВТОМОБИЛЬ, приводимый в движение БАТАРЕЕЙ (аккумулятором), которую можно периодически подзаряжать. Электроэнергия, накопленная в аккумуляторе, преобразуется в механическую посредством ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ. Считается, что электромобили … Научно-технический энциклопедический словарь
ЭЛЕКТРОМОБИЛЬ — автомобиль, приводимый в движение одним или несколькими электродвигателями, которые питаются от аккумуляторных батарей. Основные достоинства бездымность, бесшумность, простота управления; основные недостатки малый запас хода, большая масса.… … Большой Энциклопедический словарь
ЭЛЕКТРОМОБИЛЬ — ЭЛЕКТРОМОБИЛЬ, я, м. Автомобиль с электрическим двигателем. Толковый словарь Ожегова. С.И. Ожегов, Н.Ю. Шведова. 1949 1992 … Толковый словарь Ожегова
электромобиль — сущ., кол во синонимов: 1 • автомобиль (369) Словарь синонимов ASIS. В.Н. Тришин. 2013 … Словарь синонимов
электромобиль — – вид транспорта, авто с электродвигателем. EdwART. Словарь автомобильного жаргона, 2009 … Автомобильный словарь
электромобиль — Транспортное средство, в котором тяга обеспечивается только электродвигателем (электродвигателями), работающим(и) по меньшей мере на одной оси. [ГОСТ Р 41.13 Н 99] Тематики автотранспортная техника … Справочник технического переводчика
Электромобиль — ЭЛЕКТРОМОБИЛЬ, автомобиль, приводимый в движение одним или несколькими электродвигателями, питающимися от аккумуляторных батарей. Достоинства бездымность, бесшумность; недостатки малый запас хода, большая масса. Выпускаются в Японии, США,… … Иллюстрированный энциклопедический словарь
ЭЛЕКТРОМОБИЛЬ — то же, что (см.) … Большая политехническая энциклопедия
"Питер - АТ"
ИНН 780703320484
ОГРНИП 313784720500453