damillola (damillola) wrote,
damillola
damillola

Category:

За электромобили

Ниже теоретическое рассуждение о практичности электромобилей для условий России.

Сравним три автомобиля, которые годятся для комфортных поездок на дальние расстояния: два с ДВС (на дизеле и на бензине) и аналогичную "электричку". Гражданские варианты таких авто на ДВС имеют топливный бак примерно на 90 л топлива. Полная энергия такого бака составит 817.5 кВт*ч для бензина и 916.4 кВт*ч для солярки. Но так как КПД двигателя не 100%, то до колес дойдет существенно меньшее количество энергии.
Так, бензиновый двигатель, с учетом более сложной трансмиссии по сравнению с электрическим, имеет КПД 22.5%, то есть запас полезной энергии будет составлять всего 184 кВт*ч. Для современного дизеля с КПД 45% полезный запас энергии будет существенно больше - 412 кВт*ч.

Посчитаем, какой же должен быть аккумулятор для электромобиля и сколько он должен весить, при аналогичном полезном запасе энергии. КПД электромобиля тоже далеко не 100% и составляет, по моим прикидкам, чуть меньше 75%. В соответствии с этим, если брать за ориентир бензиновый двигатель, то емкость аккумулятора должна составить 247 кВт*ч, а его масса - 1234 кг. Если сравнивать с дизелем, то все гораздо хуже: нужен аккумулятор 553.6 кВт*ч массой 2768 кг.
Уже с этой точки зрения электромобиль не выглядит практичным, так как вам придется возить с собой как минимум тонну лишнего веса. А ведь есть еще экспедиционные варианты автомобилей, с полной емкостью баков под 200 литров, причем солярки. Такой вариант электромобиля будет тяжелей своего ДВС собрата как минимум на 5 тонн! То есть, видимо, в ближайшее будущем легковой экспедиционный автомобиль на электротяге будет просто не возможен, так как не впишется в легковые габариты!

Теперь поговорим о заправках. Сколько нужно времени, что бы залить 90 литров топлива в бензобак? Ответ: чуть более двух минут в худшем случае! Аналогичная зарядная станция для электромобилей, возьмем для аналогии самый скромный и неэффективный бензиновый вариант, должна иметь мощность ни много, ни мало, целых 5 МВт!
На текущий день таких зарядных станций нет даже в планах. Самое мощное, что придумали и еще только начинают реализовывать на практике, имеет мощность 400 кВт. Так вот, электромобиль с аккумулятором на 247 кВт*ч будет заряжаться на такой заправке не менее 46 минут. Это при условии, что батарея может принимать такую мощность все время. На практике это далеко не так, и реальное зарядное время будет как минимум в 2 раза больше.
Теперь вспомните про очереди на обычных заправках в разгар сезона. И это там, где сам процесс заправки занимает максимум пару минут! Представляете, что будет творится на зарядных станциях? То есть, проехав несколько сотен километров, есть очень большая вероятность того, что вам придется не отдыхать, а стоять несколько часов в очереди на зарядную станцию. И есть шанс, что вы вообще в этот день заправится не сможете, ну, или, как вариант, вам не удастся отдохнуть, что бы на следующий день продолжить свой путь.
И вот это вот гораздо более раздражающий недостаток автомобиля, по сравнению с массой аккумулятора. Впрочем, его можно слегка нивелировать, если увеличить емкость, и, соответственно, массу аккумулятора в 2 раза. Но возить с собой 2.5 тонны лишнего веса - это уже очень-очень серьезно. Это уже грузовик получается, а не легковой автомобиль.

Возможны ли какие-то подвижки в ближайшем будущем у электромобилей? Очень вероятно. Вышеприведенные расчеты основаны на допущении, что плотность хранения энергии в литиевых аккумуляторах составляет 0.2 кВт*ч/кг. В настоящее время уже готовы к производству (или оно уже началось) аккумуляторы с плотностью энергии 0.3 кВт*ч/кг, что снижает массу аккумуляторов до 823 кг, но и эта величина еще великовата. А если вспомнить, что мы говорим о путешествии на дальние дистанции, то нам нужно по-хорошему, в два раза больше, то есть 1.6 тонны. Это хоть и лучше 2.5 тонн, но все равно перебор!

Есть ли шансы еще более улучшить емкость аккумуляторов? Это очень интересный вопрос. Не возобновляемые источника тока на литии (НЕ АККУМУЛЯТОРЫ, просто батареи), могут иметь емкость 0.6 кВт*ч/кг и даже 1.1 кВт*ч/кг. И если инженеры и ученые, скрипя и попердывая, может быть через несколько лет (скорее, десятков лет) и смогут приблизится к первому числу, то второе останется для них вечно недостижимым.

Поэтому в лучшем случае удастся снизить массу аккумуляторов до 400 кг, и это более-менее терпимо, когда вы живете в маленькой европейской стране. В России же все же лучше будет иметь аккумулятор 800 кг, а это все же тяжело и, самое главное, очень дорого.

Получается, что электромобили плохо подходят для дальних путешествий, поэтому не могут являться универсальным личным транспортом. Но, возможно они хороши в качестве городского транспорта? Типа, для того, что бы подбросить свою жопку до работы и обратно, 20 км в день. Вроде бы мощный аккумулятор тут не нужен, поэтому машинка должна получится относительно легкой и сильно дорогой.
Вроде бы... Но не совсем. Если поставить совсем маленький аккумулятор, то он не сможет быстро зарядится на зарядной станции. Какие бы технологии быстрой зарядки не придумывали, полная зарядка литиевого аккумулятора занимает примерно час. А это непростительно много, ведь если все будут заряжать свои автомобили по часу, то зарядные станции должны быть просто огромными по размеру.
Можно, конечно, заряжать вечером дома... Но инфроструктуры для этого пока что нет, и вряд ли появится. Сейчас обычных-то парковок не хватает, что уж говорить про зарядки у дома? Будет вечная битва... Кроме того, не стоит забывать о климате. Литиевые аккумуляторы хорошо принимают заряд только при положительной температуре. Поэтому зимой огромное количество энергии будет уходить не столько на заряд, сколько на обогрев улицы.
В силу чего заряжать ночью городской электромобиль - хороший вариант, но только в утепленном гараже. Что есть далеко не у всех.

Приемлимое на текущий момент решение - относительно большая АКБ, хотя бы на 50 кВт*ч. В такую можно залить 20 км пробега меньше чем за пять минут, если батарея наполовину заряжена. Весить она будет немного, не больше 100 кг, так что для городского автомобиля вполне нормально.

Но не забывайте, что как только электромобили станут массовыми, стоимость электроэнергии существенно вырастет. И никакая "зеленая" энергетика от этого не спасет, скорее наоборот. Разве что вы житель Норвегии - тогда вам все равно: электроэнергии там много и она... запредельно дорога.
Tags: мысли, электромобили
Subscribe

Posts from This Journal “электромобили” Tag

  • Электромобильное

    Прямо хорошо зашло: Электромобили выводят автопутешествия на принципиально новый уровень: если на обычной машине вы путешествуете от…

  • Потепление и лепездричество

    Недавно max_andriyahov интересный пост кинул, про наше электрическое будущее. Типа, скоро перейдем и будем в шоколаде, да. Интересные…

  • Новости тесластроения

    Маск отчитался о новых рекордах тесластроительства. Рекордное количество электричек удалось собраться компании за последний квартал только что…

promo damillola march 2, 2017 11:40 Leave a comment
Buy for 10 tokens
Решил слегка отвлечься от сексуально-бытовой тематики Эволюции, тем более, что есть такой замечательный повод, как Никонов. Чувак реально умный, хоть и временами не совсем адекватный, странный и чудаковатый. Так вот, недавно он придумал…
  • Post a new comment

    Error

    default userpic

    Your IP address will be recorded 

    When you submit the form an invisible reCAPTCHA check will be performed.
    You must follow the Privacy Policy and Google Terms of use.
  • 1 comment