Плюсы и минусы электромобиля в США. Личный опыт

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.

Электромобиль является относительно новой концепцией в мире серийного автомобилестроения. Несмотря на то, что несколько образцов было разработано еще в конце 19 века, эта технология не получила распространения. В современных условиях прорыва технологий и высокой стоимости горючего, преимущества электромобилей сделают их транспортом будущего. И, может, очень скорого.

Последние модели электромобилей выглядят очень привлекательно и во многом не уступают традиционным "собратьям". Вспомним, например, удивительный спортивный электромобиль от Tesla.

Теперь электромобили - это не только симпатичные прототипы. Уже появились весьма успешные коммерческие модели, например, гибрид Toyota Prius, который продается в 40 различных странах в объеме больше 1 миллиона в год. Самый же продаваемый электромобиль на данный момент - это Nissan Leaf, о котором я писала в этой статье .

Выхлопные газы двигателей внутреннего сгорания содержат вредные и токсичные вещества, которые загрязняют нашу атмосферу, попадают в грунт, отравляя людей и окружающую среду. Вы об этом не задумываетесь каждый раз, когда садитесь за руль?

Электромобили снижают вредное воздействие транспорта на природу и их использование является шагом к зеленому образу жизни. Однако при приобретении электромобиля надо, прежде всего, рассмотреть все его достоинства и недостатки.

Скриншот видеоролика youtube.com/BMW i3 - is this the world’s most desirable affordable electric car?

Преимущества электромобилей

Сокращаются расходы

Электрический автомобиль является отличным способом сэкономить на топливе. Стоимость бензина постепенно растет, и зачастую, топливные расходы забирают немалую часть семейного бюджета, а счет за электроэнергию на подзарядку аккумуляторов должен оказаться значительно меньше этих расходов.

Снижается загрязнение окружающей среды

Работающий двигатель не выделяет никаких вредных газов или других веществ, так что сам по себе он не загрязняет окружающую среду. Конечно, тут надо еще учитывать то, каким образом производится электроэнергия. В идеале, чтобы максимально снизить воздействие на окружающую среду, ее надо производить из чистых, возобновляемых источников энергии. К сожалению, пока это еще кажется фантастикой, особенно в России. Так что вредные вещества при работе электромобиля все же выделяются, только может не там, где непосредственно ездит электромобиль.

Снижается шум

Электродвигатели вполне способны обеспечить тихий и плавный разгон, при этом могут давать большое ускорение. Кого-то может даже удивит, с какой резвостью трогаются небольшие электромобили.

Безопасность прежде всего

Безопасность на дороге является главным приоритетом любого здравомыслящего водителя. Электромобили довольно безопасны на дороге. Они проходят те же процедуры тестирования, что и их «коллеги» с двигателями внутреннего сгорания. Таким образом, в случае столкновения сработают подушки безопасности, датчики столкновения отключат аккумуляторы, благодаря чему автомобиль остановится. Это снижает вероятность получения тяжелых травм в случае автомобильной аварии не только у водителя и пассажиров электромобиля, но у пассажиров транспортного средства, с которым произошло столкновение.

Стоимость

Прошли те времена, когда покупка электромобиля означала траты целого состояния. Современный электромобиль можно даже сделать своими руками , в то же время это транспортное средство имеет более низкую стоимость обслуживания. Был момент, когда батареи были очень дорогими, но при массовом производстве их цена снижается. Электрический двигатель не требует смазки и с ним нет необходимости посещать станции техобслуживания так часто, как с двигателем внутреннего сгорания.

Недостатки электромобилей

Несмотря на то, что электромобили обладают несомненными достоинствами, у них, конечно же, имеются и недостатки. Так что, перед тем как вкладывать существенную сумму в приобретение электромобиля, нужно подумать: а стоит ли оно того?

Станции для подзарядки

Электрические заправочные станции постепенно появляются в Европе, в 2015 году собираются открыть сеть станций в Москве. Но пока инфраструктура находится в зачаточном состоянии. И это действительно серьезная проблема в эксплуатации: остаться стоять на дороге с разрядившимся аккумулятором - не самое желанное событие.

Электричество не бесплатно

Стоит тщательно подходить к выбору электромобиля, поскольку для нормального функционирования разным моделям необходимы разные заряды. Так что выбор не той модели может привести к значительным счетам за электроэнергию.

Короткий пробег и ограниченная скорость

В связи с недостаточностью технического прогресса в области аккумуляторных батарей, большинство электромобилей могут проходить примерно от 160 до 240 км без подзарядки. Поэтому пока их трудно считать пригодными для длительных поездок, особенно с учетом отсутствия станций подзарядки. Хотя некоторые модели обещают пройти до 480 км. Однако в будущем эта проблему обещают решить.

Время перезарядки

Обычно для полной зарядки электромобиля требуется около 8 - 10 часов. Следовательно, может потребоваться специальная станция для подзарядки, на которой электромобиль сможет находиться в течение этого времени. А что делать все это время водителю и пассажирам? Как вариант: оставлять заряжаться аккумулятор на ночь или на время пребывания на работе?

Отсутствие шума

Тихая работа двигателя может быть не только достоинством. Некоторым людям нравится слушать, как урчит мотор. А в некоторых ситуациях бесшумная езда может привести к несчастному случаю.

Обычно 2-х местные

Многие электромобили, которые доступны на сегодняшний день, рассчитаны на 2-х человек. Они не предназначены для перевозки всей семьи. Поездка втроем может оказаться уже неудобной. Но в последнее время семейные электромобили все-таки стали появляться.

Замена батареи

В зависимости от типа используемых батарей, их необходимо менять каждые 3-10 лет.

Все еще дорого

Многие базовые модели электромобилей все еще очень дороги, поскольку в них применяются самые последние технологии, которые требуют значительных инвестиций на разработку.

Несмотря на то, что здесь перечислено довольно много проблем, связанных с эксплуатацией электромобилей, есть надежда, что в будущем они будут решены.

В первую очередь, нужно помнить, что электромобили позволяют снизить вредное воздействие на окружающую среду - это основное их достоинство. А пока, может, стоит обратить более пристальное внимание на гибриды, которые позволяют минимизировать недостатки чисто электрических моделей.

Хочется нам того или нет, но электромобиль неотвратимое будущее нашего автомобилестроения. Многие мировые производители транспортных вкладывают уйму средств в их разработку. Этому в большой степени способствует постоянный рост цен на нефтепродукты и потребность в снижении наносящих вред экологии выбросов.

Все знают о бензиновых ДВС и дизелях. Известны многим и автомобили работающие на биотопливе. Но совсем недавно общественности были представлены машины передвигающиеся на электричестве, которые экономят сырье из нефти и меньше загрязняют окружающую среду вредными выхлопными газами.

Мечта сэкономить на горючем для автомобиля присутствует у любого автомобилиста. Цены на бензин неустанно растут, невзирая на падение цен на нефть. Некоторые автовладельцы на свои авто устанавливают ради экономии газовые установки. Другие же решают купить автомобиль работающий от электричества. Он, по их мнению, более экологичен, так как не производит вредных выхлопных газов. Такие машины давно не новинка. Их первые виды появились задолго до появления ДВС. Однако простота и удобство бензиновых автомашин на долгие годы отложили реализацию такого экономичного проекта. Данный вопрос возник вновь из-за подорожания стоимости нефтепродуктов.

В данной области автомобилестроения сегодня самыми крупными разработчиками являются Китая, Японии, Америка и другие страны. В перечисленных странах начинается бурное использование таких автомобилей и, надо сказать, небезуспешно. Для того, чтобы авто было приведено в движение, используется электрический мотор получающий подпитку от АКБ. Но, к сожалению, аккумулятор быстро разряжается и его периодически приходится заряжать. Вне всякого сомнения, актуально и по ныне исследование новых автомашин, но не забываются разрабатываться и серийные версии машин. Многообразие разных авто Мазда Вериса, Лада Калина, работающих на горючем, все больше автомобилистов вынуждают подумывать о том, как сэкономить топливо. Делятся электрические авто на несколько видов: по способу эксплуатации и по скорости.

Устройство электромобиля

У авто приводящегося в движение электрическим мотором нет ДВС. Но в нем, так же и в обычной машине имеется аккумуляторная батарея, зарядник и другие необходимые детали. АКБ соответствует мощности транспортного средства и его техническим данным. Если сравнивать ДВС и электромотор, то последний лучше и эффективней и первого.

Плюсы электрического мотора:

Максимальный крутящий момент.

Легко управляем.

Имеет простую конструкцию.

Способность самоподзаряжаться.

Можно и установить нескольких электрических агрегатов для повышения скоростных качеств автотранспортного средства. Но многие электрические моторы в машине негативно отражаются на управляемости и на весе самого авто. Все системы, стоящие в таком автомобиле весьма просты и совершенно незатейливы.

Так же в электромобиле имеется собственная система управления, чем-то отдаленно схожая с автомобильным БК. Данная система контролирует работу важных датчиков, узлов и агрегатов в электрической машине и поддерживает их функциональность. Однако, при всех имеющихся достоинствах и недостатках, стоят электромобили дороже своих бензиновых и дизельных «собратьев».

Плюсы электрических автомобилей

Электромашин сегодня не много, но их количество стремительно увеличивается. Достоинство такого транспортного средства компактность и в том, что электроэнергия стоит намного дешевле бензина.

Прогрессирующее уменьшение стоимости батареи - важнейший плюс. Даже после окончания топлива, такая машина ещё способна двигаться. В сравнении с другими автомобилями, электромобиль работает намного тише, практически беззвучно. Сервис у электромашин простой, им не нужен ни тосол, ни моторное масла, ни фильтры.

Скорость такого транспортного средства можно считать и плюсом и минусом, ибо ради того, чтобы сэкономить энергию, ее нужно будет снизить до 80 км/час.

Минусы электрических автомобилей

Кроме плюсов есть и большие минусы, способные вновь отложить на неопределенное время массовый переход на данный вид автомобильного транспорта. Основной и немаловажный минус - ёмкость батареи, на которой такое авто более сотни км не проедет. К большому сожалению, то, что в ближайшей перспективе ее мощность увеличится, пока что не наблюдается.

Количество заправок электричеством у электромобилей существенно меньше, нежели у бензиновых авто. Батарея приходит в непригодность после 3 лет эксплуатации, и спустя этот период времени её придется менять. Стоимость ее равносильна приобретению новой автомашины. Хранить электромобиль также проблематично, ибо в зимнее время батарея на морозе очень быстро перестанет нормально функционировать и выйдет из строя. Так что, такую машину можно зимой хранить только в гараже.

Сложности с ремонтом автомобиля работающего на электричестве также будут появиться из-за отсутствия спецов грамотно в них разбирающихся. Именно по этой причине ремонт может встать в «копеечку». Ко всему прочему у автовладельца могут возникнуть дискомфорт, поскольку кондиционер будет «кушать» зарядку.

Минус электромобилей и в том, что на развитие такого автотранспорта влияет государство, от которого требуются дотации, снижение госпошлин на ввоз, постройки заводов по производству батарей для таких автомобилей.

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

Tagged

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.