Сравнение с гибридными автомобилями

[править]Преимущества

§ Общая простота конструкции и управления в сравнении с гибридными автомобилями.

§ Меньшее количество механических элементов и деталей.

§ Более высокая надежность.

§ Простота ремонта и обслуживания, а как следствие и более низкие затраты при эксплуатации.

§ Меньшее загрязнение окружающей среды.

§ Отсутствие необходимости в топливе. Однако стоит заметить, что некоторые гибриды тоже могут обходится без топлива (технология PHEV или Plug In Hybrid).

§ Существенная экономия на 1 км пути в смешанном или загородном цикле.

§ Более простая электроника, управляющая тяговой установкой, так как нет необходимости управлять отдельно разнородными двигателями.

§ В большинстве случаев более низкая стоимость.

§ Отсутствие трансмиссии в отличие от механических гибридов.

§ Аккумуляторы электромобиля работают очень активно, а следовательно достаточно высоко нагреваются. Аккумуляторы же гибрида работают в более щадящем режиме и мало греются. Следовательно при низких температурах окружающей среды ёмкость аккумуляторов у гибридного автомобиля будет существенно снижаться.

[править]Недостатки

§ Большая масса аккумуляторов.

§ Длительная зарядка аккумуляторов, однако существуют способы «быстрой зарядки» до неполной ёмкости батареи.

§ В большинстве случаев низкие динамические показатели.

§ В некоторых гибридах вообще отсутствуют электрические аккумуляторные батареи.

§ Наиболее крупные автомобилестроительные компании после 2000-х уделяют мало внимания электромобилям в пользу гибридов.

§ В некоторых моделях гибридных автомобилей возможна реализация тяги отдельно от ДВС и ТЭД. То есть при выходе из строя одного из них возможно движение только на другом.

[править]Различные варианты реализации электромобиля

[править]Электромобили оснащенные аккумуляторными батареями

Аккумуляторные электромобили являются самым первым и простым видом электромобилей. Первые работоспособные модели были построены ещё в конце XIX века. Активно использовались в США вплоть до 20-х годов XX века. В течение 30-40 гг. наиболее активно применялись в Германии. С 1947 г. широко используются в Англии.^[9]

Принципиальная схема аккумуляторного электромобиля в общем случае следующая: аккумуляторная батарея через силовую электропроводку и систему регулирования (управления) тягового электродвигателя соединяется с ТЭД, который в свою очередь через карданный вал передаёт главной передаче крутящий момент.^[9]

Технико-экономические параметры данного типа электромобилей прежде всего зависят от характеристик применяемых аккумуляторных батарей. Величина желаемого пробега электромобиля на один заряд батареи (запас хода) прямо пропорциональна отношению веса аккумуляторной батареи к полному весу электромобиля. Зависимость веса батареи от грузоподъемности электромобиля значительно выше, чем зависимость веса карбюраторного двигателя от грузоподъемности автомобиля.^[9]

Батареи располагаются на шасси электромобиля чаще всего таким образом, чтобы имелась возможность: осуществлять быструю замену батарей аккумуляторов, легкого доступа к выводным штырям и отверстиям для заливки электролита. Для этого чаще всего батареи располагают в двух ящиках по бокам электромобиля.^[9]

[править]Электромобили оснащенные топливными элементами

Этот раздел статьи ещё не написан. Согласно замыслу одного из участников Википедии, на этом месте должен располагаться специальный раздел. Вы можете помочь проекту, написав этот раздел.

Характерной особенностью электромобилей оснащенных ТЭ является то, что масса энергосиловой установки не изменяется при изменении ее энергоемкости, а увеличение запаса хода может быть достигнуто за счет увеличения массы топлива в топливных баках (как в автомобилях с ДВС)^[2].

Таким образом, с одной стороны ТЭ (топливные элементы) позволяют существенно повысить запас хода электромобиля, но с другой стороны топливо для них имеет высокую стоимость, а также может быть токсичным и при переработке в ТЭ выделять в атмосферу вредные вещества.

[править]Комбинированные энергоустановки

В конце 60-х и начале 70-х годов был разработан ряд опытных образцов электромобилей с энергосиловыми установками типа «Аккумуляторные батареи — Топливные элементы» ^[2]:

§ В Англии на базе DAF 44 был создан электромобиль со смешанной системой питания от аккумуляторных батарей и от гидрозийно-воздушных ТЭ с удельной мощностью 160 Вт/кг. При разгоне основная нагрузка ложилась на батареи, в остальных режимах — на топливные элементы, подзаряжающие аккумуляторную батарею.

§ В США на базе Austin A-40 был изготовлен электромобиль с комбинированной системой, включающей щелочные водородно-воздушные элементы и свинцово-кислотныеаккумуляторные батареи. Запас хода достигал 320 км.

[править]Электромобили использующие другие источники энергии

Этот раздел статьи ещё не написан. Согласно замыслу одного из участников Википедии, на этом месте должен располагаться раздел, посвящённый сравнению классических электромобилей с транспортными средствами использующими энергию солнца, ветра и т.п.. Вы можете помочь проекту, написав этот раздел.

[править]Электромобили на солнечных батареях

Этот раздел статьи ещё не написан. Согласно замыслу одного из участников Википедии, на этом месте должен располагаться специальный раздел. Вы можете помочь проекту, написав этот раздел.

[править]Производство и эксплуатация

[править]Инфраструктура зарядки электромобилей

Основная статья: Инфраструктура зарядки электромобилей

[править]Современное применение

2011 Chevrolet Volt

Электромобиль Reva NXR (Индия) ~9,995 евро

Электромобиль для коротких (до 40 км) поездок — NEV от Dynasty IT

Электроцикл украинского производства

В 2004 году в США эксплуатировалось 55852 электромобиля. Кроме этого в США эксплуатируется большое количество самодельных электромобилей. Наборы комплектующих для конвертации автомобиля в электромобиль продаются в магазинах.

Мировой лидер по производству электрического транспорта — Китай.

Помимо этого, небольшие электромобили упрощённой конструкции (электрокары, электропогрузчики и т. д.) широко применяются для перевозки грузов на вокзалах, в цехах и больших магазинах, а также как аттракцион. В данном случае все недостатки в виде малого запаса хода и скорости, высокой собственной стоимости батарей и массы, перекрываются преимуществами: отсутствием вредных выхлопов и шума, что принципиально важно для работы в закрытых людных помещениях. Формально к электромобилям такие машины относить не принято из-за специфичности их применения.

Основной фактор, сдерживающий массовое производство электромобилей — малый спрос, обусловленный высокой стоимостью и малым пробегом от одной зарядки^[12]. Существует точка зрения, что широкое распространение электромобилей сдерживается дефицитом аккумуляторов и их высокой ценой. Для разрешения этих проблем многие автопроизводители создали совместные предприятия с производителями аккумуляторов. Например, Volkswagen AG создал совместное предприятие с Sanyo Electric, Nissan Motor с NEC Corporation, и т. д.

[править]Имеющееся серийное производство

Электромобили производят множество автомобилестроительных компаний (Nissan, BMW, Mitsubishi, Сhevrolet и др.). Здесь представлены только компании, выпускающие преимущественно электромобили:

§ Европа

§ Великобритания

§ Modec

§ Lightning car

§ Болгария

§ БГ Кар

§ Северная Америка

§ Канада

§ ZENN Motor Company

§ США

§ ZAP! (Zero Air Pollution)

§ Phoenix Motorcars

§ Tesla Motors

§ Азия

§ Индия

§ REVA

[править]Модели электромобилей

Прототип Eliica (Япония). Мощность 640 л.с. Развивает скорость 370 км/ч.

Наиболее известными серийно выпускающимися моделями электромобилей можно считать: Toyota RAV4 EV, ZENN, ZAP Xebra, General Motors EV1, Chevrolet Volt, Volvo C30 BEV^[13], Tesla Roadster, Modec, Reva NXR, Renault серия Z.E., Nissan LEAF, Tazzari ZERO.

Прототип Mitsubishi i MiEV (Япония)

Лидеры рынка на конец 2011 года: Mitsubishi i MiEV, совокупные продажи в Японии и Европе достигли 15000 по состоянию на сентябрь 2011 года, в том числе 4000 единиц марки, как Peugeot ion и Citroën C-ZERO во Франции, Nissan LEAF, продажи достигли 15 000 единиц к сентябрю 2011 года.

Электробус «Лужок» предназначен для перевозки тридцати пассажиров с максимальной скоростью 25 км/ч в парковых и выставочных зонах городов. Работает на аккумуляторных или конденсаторных батареях питающих двигатель постоянного тока ДПТ-45 мощностью 45 кВт. При торможении рекуперирует энергию назад в батареи. На одной зарядке способен проехать 15 км^[14].

Электромобиль ГАЗ 330 21Е «Газель-Электро» предназначен для перевозки грузов в городе. При максимальной скорости в 75 км/ч и грузоподъёмности в 1000 кг, способен без подзарядки проехать 20 км. Работает на аккумуляторной или конденсаторной батарее. В качестве двигателя используетсяколлекторный электродвигатель постоянного тока ДПТ-45 или асинхронный АЧТ 160 М4^[14].

[править]Интеграция дома и электромобиля

Разрабатываются различные концепции интеграции электромобилей и жилых домов (анг. Vehicle-to-Home (V2H)). Например, старые аккумуляторы электромобиля могут несколько лет проработать в роли стационарных накопителей электроэнергии. Собранные вместе, снабжённые инвертором и сетевым фильтром 5-10 аккумуляторов от электромобиля Chevrolet Volt могут обеспечить несколько коттеджей или малый бизнес резервным питанием во время аварийных отключений на несколько часов^[15].

[править]Перспективы

Согласно исследованиям IDTechEx, индустрия электротранспорта достигла в 2005 году уровня продаж в 31,1 миллиардов долларов по всему миру (включая гибридный транспорт). К2015 году рынок электротранспорта вырастет примерно в 7 раз и достигнет $227 млрд.

Некоторые автопроизводители не собираются производить гибридные автомобили, а сразу начать производство электромобилей. Они отстали в научных разработках, не могут самостоятельно создать гибридный автомобиль, или считают гибриды бесперспективными. Например, японская компания Mitsubishi Motors в 2009 году начала промышленное производство электромобилей на базе Colt. На нём будут установлены литий-ионные аккумуляторы. Существующие прототипы имеют дальность пробега 150 км.

Ведутся работы над созданием аккумуляторных батарей с малым временем зарядки (около 15 минут), в том числе и с применением наноматериалов. В начале 2005 года компанияAltairnano объявила о создании инновационного материала для электродов аккумуляторов. В марте 2006 года Altairnano и Boshart Engineering заключили соглашение о совместном создании электромобиля. В мае 2006 года успешно завершились испытания автомобильных аккумуляторов с Li₄Ti₅O₁₂ электродами. Аккумуляторы имеют время зарядки 10—15 минут.

Рассматривается также возможность использования в качестве источников тока не аккумуляторов, а ионисторов (суперконденсаторов), имеющих очень малое время зарядки, высокую энергоэффективность (более 95 %) и намного больший ресурс циклов зарядка-разрядка (до нескольких сотен тысяч). Опытные образцы ионисторов на графене имеют удельную энергоемкость 32 Вт·ч/кг, сравнимую с таковой для свинцово-кислотных аккумуляторов (30−40 Вт·ч/кг)^[16].

Разрабатываются электрические автобусы на воздушно-цинковых (Zinc-air) аккумуляторах^[17].

Toyota работает над созданием нового поколения гибридных автомобилей Prius (полный гибрид, plug-in гибрид, PHEV). В новой версии водитель по желанию может включать режим электромобиля, и проехать на аккумуляторах примерно 15 км. Подобные же модели разрабатывает Ford — модель Mercury Mariner — пробег в режиме электромобиля 40 км, иCitroën — модель C-Metisse — пробег в режиме электромобиля 30 км и другие. Toyota изучает возможность установки устройств для зарядки аккумуляторов гибридов на бензозаправочных станциях.

General Motors в январе 2007 года представил концепт Chevrolet Volt, способный проезжать в режиме электромобиля 65 км.

Почта Японии, начиная с 2008 года, планирует приобрести 21000 электромобилей для доставки почтовых отправлений на короткое расстояние^[18].

По прогнозам PriceWaterhouseCoopers к 2015 году мировое производство электромобилей вырастет до 500 тыс. штук в год^[19].

В России производители гибридов пока не видят больших перспектив развития рынка электромобилей. Аргументируют это отсутствием правительственной поддержки, большими географическими границами и акцентом на сырьевую экономику.^[20]

[править]Планы автопроизводителей

Компания	Страна	год	планы
Tesla Motors	США	2012 2013	начало продаж Model S[21] начало производства Model X[22]
Phoenix Motorcars	США		100000 шт. в год
Renault	Франция		начало продаж Renault Zoe[23]
Nissan	Япония	2012 2013	серийное производство[24] начало производства e-NV200 в Испании[25]
Detroit Electric	Китай — США		увеличить производство до 270 тысяч в год[26].
BMW	Германия		начало продаж в США[27]
Dongfeng Nissan	Китай — Япония		начало продаж в Китае[28]
Ford	США	2010 2011 2012	Коммерческий грузовик Микроавтомобиль Автомобиль С-класса[29]
Toyota	Япония		начало производства iQ[30]
Honda	Япония	2012 2012	начало продаж в Китае Fit EV[31] начало продаж в США Fit EV[32]
Chrysler	США		Начало производства[33].
General Motors	США		Начало производства Cadillac Converj[34]
Автоваз	Россия		Начало продаж Lada ELLada[35]
SEAT	Испания		Начало производства Altea XL Electric Ecomotive[36]
Kia	Ю. Корея		Начало производства Ray EV[37].
BYD Daimler New Technology Co. Ltd.	Китай — Германия		Начало производства Denza[38]
Mercedes-Benz	Германия		Начало продаж электромобиля B-класса[39].
Mitsubishi Motors Corparation			Начало продаж в России 7 моделей электромобилей, в том числе с увеличенным запасом хода.