2367
7
В Париже на всемирной конференции по климату COP21, которую проводит ООН, неожиданно прозвучало громкое заявление: Великобритания, Германия, Нидерланды и Норвегия, а также несколько американских штатов после 2050 года готовы «запретить использование и продажи автомобилей на горючем топливе». Вот так поршневому двигателю внутреннего сгорания, который верой и правдой служит уже второе столетие подряд, назначили дату смерти.
На чём тогда будет ездить человечество? Транспорт будущего — это электромобили, которые пока окружены множеством мифов. Мы собрали самые популярные домыслы, касающиеся электрического транспорта, и, опросив экспертов на COP21, попытались разобраться, что из этого правда, а что — нет. А поскольку партнёром экосаммита является компания Nissan, в качестве примера во многих случаях приводится электрохэтчбек Leaf, недавно переживший обновление.
×
Для электромобилей не хватит электричества
Новые генерирующие мощности не понадобятся. Например, в США, по подсчётам независимого агентства EIA, если весь автопарк из 250 млн машин сегодня перевести на электротягу, то ночью (в период так называемого провала нагрузки) энергии хватит, чтобы зарядить 79% легковушек. А днём? Дневной спад энергопотребления тоже существует: суммарно «свободной энергии» хватит на те же 79% легковушек, однако важно, чтобы машины приезжали на зарядку не когда-нибудь, а в нужные часы. Этот вопрос решается приложением для смартфона, которое подскажет оптимальное время для «заправки» электричеством.
В Европе — другая проблема. В Дании, Норвегии и многих других странах, где развита альтернативная энергетика, проблемой является вовсе не дефицит, а избыток генерации! Так что существенную часть европейского автопарка уже сейчас выгодно перевести на электротягу. Более того, из-за энергосберегающих технологий потребление электричества во всём мире постоянно падает, а мощности остаются — в будущем эти «свободные киловатты» и будут заряжать батареи электромобилей.
Электромобили заряжаются «целую вечность»
Согласно прикидкам компании SAP, производителя индустриального программного обеспечения, оптимальное соотношение количества зарядных станций всех типов («медленных» и «быстрых») и электрического автопарка должно составлять 2,5:1. Что касается станций CHAdeMO (отмечены на карте), то по всему миру их сейчас около 9 800: 5 500 в Японии, 2 900 в Европе, остальные — в США
При так называемой «медленной зарядке» батарея Nissan Leaf «наполнится» за 4-8 часов (в зависимости от силы тока). Зато «быстрая зарядка» от станции постоянного тока через разъём CHAdeMO позволяет «заправить» аккумулятор на 80% всего за полчаса, а в ближайшей перспективе время зарядки сократится до 15 минут. Таким образом, продолжительность «заправки» напрямую зависит от инфраструктуры, поэтому число зарядных станций по всему миру постоянно растёт и всего за 4 года выросло со 150 до 9800 единиц.
Электричество — «грязный» источник энергии
В мире 60% всей электроэнергии вырабатывается на тепловых электростанциях — чтобы получить «чистое» электричество, нужно сжечь «грязные» уголь, нефть или газ... Но! Во-первых, при переводе транспорта на электротягу будет иметь место локализация вредного воздействия на природу — города смогут дышать чистым воздухом, а все выбросы сосредоточатся на территориях вокруг ТЭС. Во-вторых, даже самые архаичные ТЭЦ выбрасывают (в пересчёте на километр пробега) гораздо меньше углекислого газа, чем ДВС: ассоциация CHAdeMO уверяет, что «на круг» электромобиль оказывается втрое (!) экологичнее.
Впрочем, даже если предположить, что западные экологи ангажированы властями и выдают желаемое за действительное, есть один трудно оспоримый аргумент. Энергетикам жидкое топливо поставляют те же компании, что автомобилистам, но притом километр пробега электромобиля на практике стоит минимум втрое меньше, чем сопоставимой по мощности бензиновой машины (об этом поговорим отдельно) — значит, и в атмосферу выбрасывается гораздо меньше гадости.
Литий-ионные аккумуляторы слишком недолговечны
Начнём издалека. Во многих странах тарифы на электричество зависят от времени суток, поэтому логично закупать энергию ночью, а использовать — днём. Для накопления энергии и послужат подсевшие аккумуляторы! Так, компания Nissan при поддержке Eaton выводит на рынок продукт «Vehicle-to-Grid» — буферные станции, которые продлевают срок службы батарей до 25 лет: 10-12 лет аккумулятор служит на электромобиле, теряя 20% своей ёмкости, а оставшееся время работает буфером.
Электричество — это невыгодно
Возьмём пару хэтчбеков марки Nissan — электрический Leaf (109 л.с.) и бензиновую «Тииду» (117 л.с.). В смешанном цикле по методике NEDC электромобиль расходует 15 кВт·ч/100 км, так что при самом дорогом московском тарифе 5,58 рубля за «киловатт» стоимость километра пробега составит 84 копейки. Для бензиновой машины при среднем расходе топлива 6,4 л/100 км и цене литра «девяносто пятого» 36,78 рубля километр будет стоить аж 2,35! Чистая выгода? Увы, сами электромобили довольно дороги: в Германии за Leaf просят 23 тысячи евро, а бензиновый Pulsar (аналог нашей «Тииды») можно купить за 18 тысяч.
Во многих странах разницу сейчас компенсируют разного рода субсидиями — например, во Франции, если сдать дизельную машину старше 14 лет, можно получить 10 000 евро скидки на электромобиль. Но! Как предрекают эксперты, если экологические нормы продолжат ужесточаться, к 2020 году бензиновые и дизельные автомобили станут стоить столько же, сколько «электрички». Кстати, самым дорогим компонентом электромобиля является тяговая батарея: за каждый «киловатт» её ёмкости нужно заплатить 150-200 евро, поэтому «батарейка» базовой версии «Лифа» на 24 кВт·ч стоит примерно 4 500-5 000 евро.
Магистральным тягачам, большая часть жизни которых проходит на крейсерских скоростях, переход на аккумуляторы не грозит: чисто электрический автопоезд будет стоить на 150-200 тысяч евро дороже обычного, дизельного, а запас хода для 12-тонника при нынешних технологиях составит... не больше 100 км. Но перевести коммерческий транспорт на электротягу можно! Пока самой подходящей идеей инженерам кажутся троллейвозы — грузовики, оснащённые пантографами, чтобы машина могла питаться как троллейбус, от протянутых над дорогой проводов.
Электромобили не подходят для длинных поездок и холодного климата
В мире 90% водителей ежедневно проезжают не более 90 км! Но согласитесь: сама возможность проехать 300 км должна быть. Вот только КПД электрической трансмиссии, коей является связка «аккумулятор-электромотор», с ростом скорости падает — при 90 км/ч Leaf расходует до 20 кВт·ч... Проблема решаема. Во-первых, уже имеются технологии, чтобы повысить ёмкость батарей при неизменных размерах. Во-вторых, массовое появление станций «быстрой зарядки» нивелирует скромный запас хода.
Что касается холода, то на электромобилях можно ездить при температуре до -30°С. Правда, включенная на максимум «печка» будет потреблять 5-6 кВт·ч, резко сокращая «дальнобойность» машины... Впрочем, нам просто предстоит изменить свои привычки: прогревать или охлаждать салон нужно будет до поездки, пока машина запитана от бытовой сети, — тогда энергии на «климат» понадобится гораздо меньше, лишь на поддержание температуры. Второй недостаток — при «минусе» литий-ионный аккумулятор менее охотно отдаёт энергию — исправлен при помощи подогрева батареи.
Источник:
Ссылки по теме:
- Крошки на колесах
- 10 автомобилей, ставших популярными после их участия в фильмах
- 10 самых больших легковых автомобилей
- Прогоревшие стартапы, в которые вложили десятки миллионов долларов
- 13 интересных фактов о Harley-Davidson
1 Вариант. Перевод "бензиновых и даже дизельных двигателей" на сжиженный природный газ СПГ или LNG. Природного газа (СН4) нам еще на несколько столетий хватит. А вопрос с парниковым эффектом решаются нормальными нейтрализаторами отработавших газов. Даже в отсталой России в Москве весь дизельный общественный транспорт переводят на СПГ, что очень правильно. Плюсом СПГ образуется при всех химических реакциях с органикой, то есть даже переботка мусора дает СПГ. А энергоемкость СПГ выше на порядок любого современного электрического аккумулятора.
2. Переориентация контрукции двигателей на дизели Common rail, с увеличением производительности ТНВД, КПД такого двигателя крайне высоко, по сравнению с остальными типами двигателей. ДТ, т.е. солярку тоже можно получать из любой органики, и его производство не на много дороже извлекаемых углеводородов.
А тягачи с токопроводами - это бред. Уже давно придуманы локомотивы и электропоезда с максимальным КПД.
На счет электрических рекуператоров по типу Приуса, то да это весомый аргумент, но на постоянку с сегодняшними аккумуляторами-ИМХО просто бред.
Давно жду когда наконец выкатят автомобиль с дизельным двигателем и рекуператором, вот это было бы очень эффективно.
Сам катаюсь на дизеле после бензина. Да динамика не та, но максималка такая же, а расходы на топливо в рублях на 30-40% меньше.
https://ru.wikipedia.org/wiki/Плотность_энергииhttps://ru.wikipedia.org/wiki/Плотность_энергии
Я уже писал про электромобили: "Задумка электромобиля просто шикарная и данном случае он явно лучше своих поршневых конкурентов, но, к сожалению, диапазон температур при котором могут удовлетворительно функционировать батареи этого авто не так велик, как у ДВС, такие батереи совершенно не справляются с морозами (вроде бы у ниссана лиф включается предподогрев батарей уже при +5, а расходы на обогрев очень ощутимые, и непременно скажется на общей дистанции таким образом, что при +20 он проедет 150км, а при 0 - 50-70км), ёмкость падает в разы (вспомните как у вас мобилы на морозе работают), а при -20 и ниже вы вообще никуда не поедете, у нас температура ниже 0 около полугода, поэтому увы в россии электромобиль на каждый день малоперспективен в большей её части, только если летом, т.е. сезонный вид транспорта, такой как мотоциклы например, но это уже больше развлечение, чем необходимость." В кратце говоря, ждём прорыва в аккумуляторах - накопителях электиричества.
А инфраструктура для троллейвозов? Если бы автор жил в советские годы, то он наверняка бы видел эти самые троллейвозы на дорогах крупных городов. В итоге они умерли естественной смертью.
Так что пока не изобретут новые типы АКБ из дешевых и доступных материалов или другие портативные источники энергии, то о запрете или ограничении ДВС не более чем переливание из пустого в порожнее. Тут скорее конструкторы и химики раньше усовершенствуют сам ДВС и топливо для снижения выбросов.
Пока самым перспективным является проект "атомной" батарейки, но увы сейчас мощность слишком маленькая. Ждем прогресса в этом направлении.