Электрический транспорт плюсы и минусы. Электромобили: плюсы, минусы, перспективы

Электромобиль это автомобиль, который приходит в движение от одного или нескольких электродвигателей за счет автономного источника энергии (аккумулятора).

История:

Когда появился первый автомобиль с электромотором сейчас установить уже практически невозможно, в XIX веке достаточно много изобретателей конструировали различные модификации автомобилей, которые приводились в действие электродвижущей силой.

Но все же первое упоминание о появление такой конструкции есть, и оно приходится на 1828 г. тогда выходец из Венгрии Аньос Джедлик сконструировал маленький, примитивный электромобиль который больше напоминал современную доску для скейтборда, на которую установили электромотор.

К сожалению или нет, но тогдашнему буму развития автомобилей на электрической тяге мешала сложная система преобразования тока для подзарядки аккумуляторов, да и сами аккумуляторы были очень громоздкими, имели низкую плотность заряда и множество других несовершенств. К тому же электродвигатели сначала вступили в конкуренцию с паровыми двигателями, а в дальнейшем и с двигателями внутреннего сгорания. Устройство автомобиля с ДВС, после ряда доработок, стало в не конкуренции, почитайте об этом тут http://cars-repaer.ru . Только сейчас стало всё по серьёзному меняться.

Электрический аккумулятор:

Это источник электрического тока многоразового действия, в котором за счет обратимых химических процессов обеспечивается многократная зарядка и разрядка батареи.

Одной из главных проблем для современных электрических аккумуляторов и аккумуляторов для электромобилей, особенно это их, достаточно низкая емкость заряда. Для такого автономного устройства как электромобиль, которое должно передвигаться на большие расстояния и при этом должно обеспечивать такой же уровень комфорта, как и обычный автомобиль, емкость электрической батареи является критически важной.

Недостаточная емкость аккумулятора, не единственный существенный недостаток для электромобилей, так же существенным недостатком, мешающим массовому внедрению электромобилей является отсутствие необходимой инфраструктуры, в которую должны входить авто зарядные станции, и отдельные электрические сети так как обычные сети будут сильно перегружены при одновременной зарядке множества автомобилей.

Электродвигатель:

Электродвигатель это устройство, преобразующее электрическую энергию в механическую движущую силу.

Работа электродвигателя состоит в принципе электромагнитной индукции, это появление электрического тока при изменении магнитного поля в замкнутом контуре обмотки. Современные электродвигатели используются в самых разных отраслях промышленности и в быту, а также на электромобилях. В автомобилях на электрическом приводе чаще всего используются трехфазные двигатели переменного тока повышенной компактности и мощности. Электродвигатели обладают огромными преимуществами по сравнению с двигателями внутреннего сгорания это:

Экологически безопасный в эксплуатации

Малый вес и компактность

Простота в обслуживании и долговечность

Возможность перевода в режим генератора

Серьезных недостатков у автомобильных электродвигателей нет.

В последнее время крупные фирмы производящие электромобили стали использовать систему мотор-колесо. В это системе электродвигатель с различными агрегатами устанавливается непосредственно в колесо, которое отличается от обычного автомобильного колеса и имеет свою собственную конструкцию. Благодаря такому решению в конструкции автомобиля можно отказаться от трансмиссии как таковой, что приводит к упрощению строения электромобиля, его обслуживанию и снижению веса.

Недостатки и преимущества электромобилей:

Преимущества:

Простота технического обслуживания

Низкая пожаропасность при авариях

Более высокая экологичность при эксплуатации

Простота конструкции и долговечность работы деталей

Меньший шум и отсутствие вибраций

Высокая плавность хода и динамика

Недостатки:

Не достаточно высокая емкость современных электрических аккумуляторов и долгое время их заряда

Отсутствие соответствующей инфраструктуры

Высокая стоимость литиевых батарей

Большой вес свинцовых батарей и сложность их утилизации

Современные электромобили далеко ушли от своих предшественников, и ничем по комфортабельности не уступают автомобилям с двигателями внутреннего сгорания и гибридными двигателями, а по некоторым техническим и эксплуатационным характеристикам даже превосходят их. И уже не остается никаких сомнений, что электромобиль это автомобиль будущего причем не далекого, а самого ближайшего.

________________________________________________________________________ Просмотров: 10386

Электрические автомобили в последние годы являются объектом горячих дискуссий среди автолюбителей. Готовы ли уже электромобили занять лидерские позиции на мировом автопроме? Действительно ли преимущества электромобилей более весомы по сравнению с плюсами их бензиновых аналогов, и стоит ли отказывать от бензиновых автомобилей в пользу электрических? Эти, и ряд связанных с ними вопросов, волнуют практически каждого четвертого потенциального покупателя автомобиля.

Одни покупатели, взвешивая все "за" и "против", приходят к выводу, что электромобили – это огромный шаг вперед, других же придерживаются совершенно противоположной точки зрения...

Давайте же попробуем разобраться cо всеми преимуществами и недостатками автомобилей с электрическими двигателями, которые в той или иной степени могут повлиять на уровень их популярности в мире.

В дни мирового экономического кризиса никто не может чувствовать себя в достаточной степени финансово обеспеченным, ведь даже владельцы миллиардов долларов в любой момент из-за малейшего неправильно сделанного шага могут обанкротиться. Все большее количество людей ищет выхода из сложившейся ситуации, выбирая перспективные пути экономии, поскольку даже небольшая сумма сэкономленных денег может оказаться в один момент жизненно важной для их семьи. Люди экономят на всем: на питании, жилплощади, обустройстве собственного дома, но чаще всего стараются минимализировать транспортные расходы. Кто-то начинает ездить общественным транспортом вместо персонального, а кто-то просто делает выбор в пользу экологически безопасной альтернативы – электрических транспортных средств, способных не только помочь с экономией финансовых средств, но и с решением проблемы глобального потепления в мире. Конечно, поначалу потребуется немалое инвестирование в покупку нового электрического автомобиля, однако в скором времени уровень экономии оправдывает все ожидания.

Электрические автомобили помимо ряда преимуществ имеют и недостатки. Хотя, если так подумать, то ведь не бывает ничего идеального. Вопрос только в том, что для человека более важно, что первостепенно, и чему он отдаст предпочтение при организации своего выбора. Поэтому, рекомендую: прежде чем вложить деньги в электрический, либо гибридный автомобиль, тщательно взвесьте все "за" и "против" владения подобным транспортным средством.

Самое прекрасное в обладании электромобилем это то, что никогда не приходиться прибегать к использованию бензина. Вместо двигателя внутреннего сгорания в электрических автомобилях устанавливается электромотор, который и отвечает за работоспособность данной четырехколесной установки. Исходя из того, что электричество, используемое в качестве топлива для электромобилей, обходиться обладателям этого транспорта за копейки – эксплуатация электрических автомобилей чрезвычайно выгодна.

Благодаря усовершенствованию аккумуляторных технологий, современные модели электрических машин ездят значительно быстрее, дальше, и заряжаются практически за считанные минуты.

Большим плюсом электрических автомобилей является практически полное отсутствие вредных выбросов при их передвижении. Электрические автомобили формируют группу экологически безопасного транспорта, - не выделяют никаких вредных побочных продуктов, в том числе парниковых газов, способных нанести непоправимый вред здоровью человека или окружающей среде.

Поскольку для работы электромобилей не используется ископаемое топливо, правительство ряда стран предоставляет огромные налоговые льготы покупателям, а также тем, кто уже обладает электрическим автомобилем (хотя, если честно, в нашей стране подобные «скидки» пока что не предоставляются, поэтому этот момент, при подсчете для себя плюсов и минусов покупки электромобиля, можно просто упустить из виду).

Практически для всех моделей электромобилей свойствен довольно экономный расход «электрического топлива». Электрические автомобили требуют менее частого технического обслуживания по сравнению с транспортом, оснащенным двигателями внутреннего сгорания.

Электромобили никогда не работают вхолостую - если водитель не давит на газ, энергия аккумуляторных батарей электромотором не расходуется. В отличии от автомобилей с двигателем внутреннего сгорания, электромобили могут восполнять энергию батарей при торможении.

Это все преимущества электромобилей, но существуют и недостатки, препятствующие их широкому распространению в современном мире. Как правило, автомобили с электроприводом дороже бензиновых. Хотя электромобили позволяют сэкономить деньги на топливе - их ремонт не самый дешевый. Батареи, питающие электромоторы, к сожалению, на сегодняшний день также стоят не дешево, поэтому замена электромобильных аккумуляторов врятли позитивно отобразиться на состоянии вашего кошелька.

Электрические автомобили ограничены по скоростным показателям и диапазону пробега на одном заряде их аккумуляторных батарей. Даже представители самих последних моделей электромобилей не могут проехать больше 350-400 км на одном заряде, а что уж говорить о бюджетных экземплярах электромашин. Поэтому, для людей, которые ездят на машине каждый день довольно много, покупка электрического автомобиля, возможно, будет не самым лучшим вариантом. Однако, запас хода электромобилей будет недостаточным лишь для небольшого количества автомобилистов, большинство же из них не проезжает за день и 50 км, так что возможностей автомобиля с электроприводом будет более чем достаточно в 95% случав. К тому же, если заранее спланировать маршрут дальних поездок, то никогда не возникнут ситуации «приятной» неожиданности с разрядом батарей прямо в дороге.

Несмотря на довольно высокий уровень развития электротранпортных технологий, по скоростным показателям электромобили находятся все ещё далеко позади автомобилей в двигателями внутреннего сгорания. Позитивные перемены в области развития аккумуляторных технологий происходят очень медленно, потому в ближайшее десятилетие они никак не смогу существенного повлиять на производительность комплектуемых ими электромобилей. Наряду с этим, электрические машины довольно малы, так как для того чтобы обеспечить высокий уровень эффективности их работы необходимо уменьшение суммарного веса. Однако, малые габариты, в условиях перегруженности современных мегаполисов, можно рассматривать и как достоинство.

Хотя число станций быстрой подзарядки в мире интенсивно возрастает, инфраструктура этой сети все ещё остается слаборазвитой. Конечно же, проблем с электричеством в городах не существует, - как бы электрические провода протянуты практически к каждому самому укромному уголку, но создание специализированных зарядных пунктов, позволяющих довольно быстро восполнить заряд аккумуляторных батарей, требует немалых вложений. Обладателям электрических транспортных средств в большинстве случаев приходиться довольствоваться традиционными электророзетками при подзарядке батарей, продолжительность которой, как правило, составляет около 8 часов. Не накатаешься на электромобиле и в морозную погоду, так как снижение емкости батарей при минусовой температуре - неоспоримый факт.

Однако в перспективном будущем электротранспорта уверены многие мировые автопроизводители. Руководители компания «Golden Motors», заметив тенденцию резкого роста спроса на электромобили в последние несколько лет, увеличили объемы выпуска автомобилей с электроприводом. Лидеры компании считают, что к концу 2017 года им удаться продать более чем 500 000 электромобилей собственного производства.

В области развития электротранспортных технологий в последние годы наблюдается существенный прорыв. Чего только не повыдумывали инженеры-дизанеры... И все это буквально за каких-то последние 10 лет, поэтому может предположить, что в ближайшие годы нас может ожидать «бум» электротранспорта, аналогичный тому, что наблюдается сегодня в сфере развития компьютерной техники. Хоть это может поначалу показаться и маловероятным, но в скором времени электромобили займут лидерские позиции на мировом автомобильном рынке. Не стоит недооценивать современного автомобилестроения - возможности электрический транспортных технологий практически безграничны.

Чтобы признать неоспоримое преимущество электромобилей, достаточно просто припомнить некоторые исторические моменты... Ещё в начале прошлого века количество электромобилей на дорогах существенно превышало количество автомобилей с двигателями внутреннего сгорания, но ход истории был изменен благодаря действиям всего одного человека – Генри Форда, усилиями которого была выпущена наиболее дешевая линия бензиновых автомобилей «Ford T».

Так как вы теперь считаете: плюсы электромобилей превышают их минусы, или все же наоборот?

Подумываете о приобретении электромобиля? Тогда узнайте всю обстановку нынешнего авто рынка по их преимуществам и недостаткам. Смотрите видео обзоры – авто-тесты.

Современный способ передвижения подразумевает не только скорость, но также удобство, а главное - экологические требования, возможно поэтому, стремление создать автомобиль нового поколения, отвечающий этим качествам, вылилось в такую новинку, как - электромобиль.

Продажи и цены на электромобили

Как не крути, а продажи электромобилей постепенно растут, хотя у многих производителей есть некоторые проблемы с продажами. Такие известные фирмы, как Nissan (электромобиль Leaf) и Tesla (Model S) продают больше всех данных машин: 12000 и 10000 соответственно, а остальные за первые шесть месяцев 2013 года реализовали от силы по сотне этих автомобилей. Хотя проблема плохих продаж по большей степени кроется в цене, - слишком уж высоко автопроизводители её гнут вверх. Больше всего продаж идёт в США (выросло от 7000 до 25 000).Такой же интерес к экологическим авто и в Европе, правда здесь большего успеха достигли машины фирмы Renault ZOE, стоимость которой в Великобритании составляет от?13 650 (€16 000 или $21 000).

Цены на электромобили стали постепенно снижаются, но как можно заметить, это связано, прежде всего, с внедрением новых, более дешёвых аккумуляторов. Например: Nissan Leaf стоит $25 000, а Tesla Model S стоит от $60 000. Некоторые производители делают скидки по акции, чтобы спасти продажи, но они идут на вынужденное временное явление, иначе некоторые машины просто бы не продавались. Некоторые общественные зарядные станции предлагают подзарядку бесплатно, другие стараются содрать побольше денег, объясняя такую плату удобством и высоким сервисом их обслуги. В скором времени обещают организовать встроенные в пол или дорогу пластины индуктивной зарядки.

Видео тесты электромобилей

1. Nissan Leaf

2. Tesla Model S

3. Renault Zoe

Определим минусы электромобилей:

1. не так уж всё гладко получается, а именно - машина требует довольно частой подзарядки, а в нашей транспортной среде это почти никак не продумано;
2. необходимо немалое время на полную зарядку, а именно 8 часов для 100% заряда, хотя за 30 минут может пополнить свой заряд аккумулятора на 80%. А в США существуют специальные электро заправки, которые позволяют зарядить машину за минут 15–20;
3. существует ограничение по времени на запас хода, который определяет лимит между подзарядками - 100–160 км. Tesla Model S может проехать до 460 километров;
4. цены на электромобиле почти, а то и ровно вдвое выше аналогичного бензинового «коня», что тоже говорит совсем не в пользу электромобиля;
5. часть энергии может вхолостую потеряться на стояние в пробках или на светофорах, а также на климат-контроль, использование аудиосистемы и обогрев, всё это может привести к возникновению непредвиденной ситуации;
6. чувство переживания о дальности пробега не оставляют никого в спокойном состоянии;
7. если забыли поставить с вечера машину на подзарядку, то утром придётся совершить пешую прогулку или воспользоваться городским транспортом;
8. батареи часто портятся и выходят неожиданно из строя, а публичные зарядные устройства ломаются или, конкретно, заняты;
9. не продуманы дешёвые способы достаточного получения электроэнергии для машин;
10. электричество дома также не бесплатное - чтобы зарядить электромобиль необходимо в среднем потратить 20–50 киловатт электроэнергии.

Определим плюсы:

1. экономичность топлива;
2. экологичность использования машины;
3. по функциям и своим характеристикам почти не отличаются от обычных автомобилей;
4. возможность подзаряжать машину в домашних условиях;

Какое будущее у этих машин?

Так как огромное множество разработок ведётся в этой сфере, то не за горами время, когда электромобиль станет доступным и весьма манёвренным авто. Стоимость главного дорогого органа может вскоре снизиться в несколько раз (от 500–600 долларов за 1 киловатт-час до 160 долларов к 2025 году). Модернизация технологии производства, разработка нового стандартного оборудования - всё это позволит увеличить количество и качество производимых электромобилей, даст возможность понизить их отпускную стоимость. Удешевление стоимости литиево-ионных батарей приведёт к резкому скачку цен вниз и увеличению продаж, и значит такие модели, как: Nissan Leaf, Tesla Model S, Ford Focus EV, Mitsubshi MiEV, Toyota RAV4 Ev, Honda Fit EV, Smart For Two ED, Chevroet Spark Ev и другие - станут более популярны. Уже стало известно, что Tesla Model E уже в 2015 году будет продаваться в пределах 35 000 долларов, а BMW i3 - первым массовым авто такой категории, потому что решили использовать при производстве углеродное волокно, в разы снижающее вес машины и соответственно потребление электроэнергии.

Есть ещё один вариант, и он также претендует на будущее - это гибридная установка, что довольно-таки активно стало популяризироваться на авторынке производителей. Название само говорит за себя, - это машина имеет сочетание двух двигателей: электрического и бензинового. Всё зависит от нагрузки, могут работать вместе или по отдельности. В данной системе электромотор будет, непосредственно, питаться от аккумуляторной батареи, подзаряжающейся при торможении или движении от самого генератора ДВС.

Необходимо отметить положительные характеристики: меньшее количество вредных выбросов, значительная экономия топлива, отличная динамика. Но и отрицательные стороны тоже присутствуют, они могут обернуться неприятностями при попадании в пробку и движении по шоссе, когда нет необходимости в торможении - отсутствует накопление энергии; постоянные отключения мотора могут приводить их к нестабильной работе и быстрому остыванию нейтрализаторов. Но назад дороги нет, история движется вперёд и даёт зелёный свет новым поколениям автомобиля, потому что с чисто бензиновыми двигателями рано или поздно придётся покончить, ведь не бесконечные резервы горючего и стремительно растущие цены на него, экологические проблемы на Земле - всё это толкает на поиски альтернативы, и другого выбора у нас пока нет! За электромобильями будущее, которое уже не загорами.

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.

Тема производства экономичных двигателей возникла практически сразу после изобретения машин, работающих от электрического тока. В процессе прохождения выставки электротехнических устройств, проведенной в 1891 в г. Франкфурт-на-Майне, Чарльзом Брауном был продемонстрирован электрический генератор, имеющий КПД около 95%. Асинхронный двигатель, который продемонстрировал Михаил Доливо-Добровольский, также выдал КПД 95%. С того времени параметры этих устройств были повышены не более чем на 1-2 процента.

Наиболее востребованными электрические двигатели предлагаемые на сайте ELMO стали в 70х годах, при возникшей нехватке нефтепродуктов. На практике оказалось, что экономия топлива стоила намного меньше, нежели ее добыча. Вложения денежных средств в энергосберегающие программы увеличились в разы. Многие организации и страны начали выдачу специальных грантов, предназначенных для развития программ энергосбережения.

Проанализировав мировое потребление электрической энергии, выяснилось, что более половины всей энергии, производимой в мире, потребляют именно электрические двигатели. По этой причине их доработкой и улучшением занимаются все компании, работающие в этой отрасли.

Двигатели с функцией энергосбережения

Эти модели представляют собой устройства, с КПД на порядок больше, чем у простых двигателей подобного рода. В больших двигателях с функцией энергосбережения, эта разница невелика, в пределах 1-2%. В остальных типах она выше, и держится на уровне 7-10%.

КПД электродвигателей, выпущенных компанией Siemens.

Повышение уровня КПД становится возможным при соблюдении следующих условий:

• Повышение содержания активных материалов, а именно медных и стальных деталей
• Применение специальной стали для производства электротехнических изделий, с уменьшенной толщиной.
• В обмотках роторов ранее применяемый алюминий заменен на медь.
• В статоре уменьшается воздушная прослойка, при помощи предназначенных для этого устройств.
• Установка подшипников с повышенным качеством.
• Установка специальных вентиляторов.

Согласно имеющимся данным, около 2% от затрат за весь период его работы приходится на цену самого двигателя. Например, при работе двигателя на протяжении 4 тысяч часов каждый год в течение 10 лет, затраты на потребляемую электроэнергию составляют около 97% от общего количества. Около 1% процента уходит на техническое обслуживание и монтажные работы. То есть повышение этого параметра на 2% дает возможность покрытия увеличения его стоимости уже через 3 года.

Преимущества перехода к использованию электрического двигателя:

• Увеличение коэффициента полезного действия двигателя от 1 до 10 %.
• Уменьшение количества поломок.
• Уменьшение расходов на техническое обслуживание.
• Повышение уровня устойчивости к нагрузкам, сопровождающихся перегревом.
• Увеличить стойкость к повышенным нагрузками.
• Увеличить стойкость к неблагоприятным условиям.
• Сделать эксплуатацию менее шумной.
• За счет снижения скольжения, увеличить скорость его работы.

Минусами такого двигателя являются:

• Увеличенная стоимость примерно на треть.
• Увеличенный вес.
• Высокий уровень тока, необходимого для запуска.

При работе двигателя в условиях частого отключения и запуска его применение является невыгодным, так как вся сохраненная энергия потратится на повышенное значение токов запуска. Также его не используют при малом количестве часов работы, которое не может обеспечить необходимое количество сохраненной энергии. Двигатели такого рода являются очень востребованными в настоящее время.