Электромобили являются ключом к снижению выбросов в транспортном секторе. Не исключено, что в будущем будет воплощена в жизнь идея транспорта с нулевым выбросом вредных веществ. Электродвигатели характеризуются наивысшим КПД. В настоящее время существенным барьером, влияющим на ограниченный доступ к электромобилям, являются зарядные порты, которые до сих пор не так распространены. Гибридные приводы могут оказаться хорошей "переходной" альтернативой. Есть ли другие возможности?
Электромобили отличаются друг от друга применяемыми приводами или способами восполнения потерь энергии. Можно выделить BEV (Автомобиль с аккумуляторной батареей), HEV (Гибридный электромобиль), REEV (Электромобиль с расширенным радиусом действия) и FCEV (Электромобиль на топливных элементах). BEV является "самым чистым" видом электромобиля. Он приводится в движение только электрическим двигателем и отличается максимальной эффективностью использования энергии, которая составляет столько же, сколько и ab. 80%. Для сравнения, в традиционных двигателях внутреннего сгорания используется только 18 – 25% энергии, вырабатываемой при сгорании топлива. Стоит подчеркнуть, что электромобили не выделяют выхлопных газов. Более того, при условии обеспечения током, который не вырабатывается с использованием ископаемого топлива, на практике они могут быть с нулевым выбросом выхлопных газов. Однако их основным недостатком является необходимость регулярной зарядки аккумуляторов и ограниченная дальность действия транспортного средства. Итак, каковы перспективы и альтернативные решения для экологичного транспорта ?
Автомобили BEV – Энергоэффективные, но менее практичные?
Основным источником энергии и самым дорогим элементом в автомобилях типа BEV является аккумулятор. В настоящее время литий-ионные батареи, обладающие наибольшей плотностью энергии, находят самое широкое применение в электромобилях. Этот параметр относится к количеству энергии, которое может быть сохранено в единице массы или объема батареи. Он оказывает решающее влияние на количество километров, которое может пройти автомобиль между последовательными подзарядками. Производители все еще работают над улучшением этого параметра. Несмотря на это, он по-прежнему составляет лишь 1/10 от традиционной плотности топлива.
Кроме того, параметры эффективности и долговечности аккумуляторов в электромобиляхразных производителей могут отличаться друг от друга. Их долговечность во многом зависит от условий эксплуатации и особенно от соответствующей температуры эксплуатации. Потери энергии в автомобилях BEV в незначительной степени компенсируются так называемым рекуперативным торможением. Однако нет сомнений в том, что аккумуляторы, питающие электродвигатель, требуют регулярной зарядки. При относительно низкой доступности автомобильных зарядных портов это может быть проблематично, не говоря уже о выезде из города. Пользователи таких автомобилей часто указывают и на длительное время зарядки. Альтернативой могут стать автомобили с гибридным приводом, которые получают энергию и из других источников.
Каковы преимущества автомобилей HEV, PHEV, REEV и FCEEV?
Во всех гибридных автомобилях приводом является "тандем" блока сгорания и электрического блока. Они разделены на три подгруппы. Первая из них включает в себя мягкие гибриды, так называемые mHEV-s. В этом случае электромотор не управляет транспортным средством самостоятельно, а играет роль стартера и генератора переменного тока. Он поддерживает двигатель внутреннего сгорания, который переходит на более низкий расход традиционного топлива. Вторая группа включает в себя полные гибриды (HEV). В данном решении электрический двигатель может управлять автомобилем самостоятельно, но в течение короткого времени и на низких скоростях. Кроме того, он поддерживает двигатель внутреннего сгорания во время разгона. Как в mHEV, так и в HEV аккумуляторы заряжаются только во время рекуперативного торможения и движения с нейтральным режимом. Это устраняет проблему с наличием зарядных портов автомобиля.
Возможность зарядки аккумулятора от сети доступна в случае гибридов plug-in, т.е. PHEV. Благодаря такому решению можно проехать даже несколько десятков километров только на электроприводе. Следующим видом гибридного автомобиля является REEV. В этом случае двигатель внутреннего сгорания используется только в качестве источника питания электродвигателя или для зарядки аккумулятора. Благодаря этому устройство меньше по размеру, что также уменьшает общий вес автомобиля. Последней категорией являются автомобили с водородными топливными элементами, которые питают электромотор, т.е. FCEV. Они имеют большую дальность действия, чем BEV, и могут заряжаться намного быстрее. Выбор соответствующего гибрида зависит от индивидуального способа использования автомобиля и от личных потребностей.
Подробнее см. на сайте: Автомобили с водородным двигателем – стоимость, выбросы и рыночная информация
Как решить проблему частой зарядки электромобилей?
Благодаря большей гибкости в вопросах эксплуатации гибриды могут быть определенной альтернативой для автомобилей, приводимых в движение только электродвигателем. Однако они намного сложнее и менее экологичны. Электрические агрегаты, используемые в автомобилях типа BEV, более долговечны, дешевле в обслуживании и эксплуатации и тише. Тогда как решить проблему частой подзарядки, настолько неудобной для пользователей? Решения, над которыми еще ведутся работы, могут включать, например, зарядку аккумуляторов на основе феномена индукции. В этом случае нет необходимости подключать автомобиль к порту зарядки, что было бы гораздо удобнее для пользователей. Другим удобным вариантом является замена плоского аккумулятора на заряженный. Это, однако, потребует стандартизации типов, соединений и размеров аккумулятора, что на данном этапе практически невозможно.
В то время как доступный способ заключается в снижении собственного веса автомобиля. Он переходит непосредственно на меньшее энергопотребление своего привода, увеличивая тем самым дальность его действия. Детали автомобиля, изготовленные из вспененного полипропилена EPP позволяют производить очень легкие сиденья, бамперы, подголовники или элементы багажника. Они очень прочные и на 65% легче своих аналогов, изготовленных из твердого пластика. Батарейные комплекты, изготовленные из них, обладают также отличными тепловыми свойствами, что обеспечивает отличную защиту батарей от экстремальных температур. Амортизируя все удары и толчки, они продлевают срок службы аккумуляторных батарей, а также продлевают срок службы электромобиля.