энергоэффективность электромобилей

энергоэффективность электромобилей Энергоэффективность

энергоэффективность электромобилей

Очень скоро электрокары будут везде.

Расход топлива автомобиля – один из важнейших параметров при выборе машины большинством людей. Мало кто из простых смертных согласится ездить на невероятно прожорливом «чудовище», даже если оно демонстрирует настоящие чудеса мощности и скорости. Поэтому сегодня всё большую популярность приобретают электрокары — топливо им не нужно, а вот энергоэффективностью двигателя, от которой зависит пробег авто на одном заряде, озаботится стоит.

Kia Soul EV

энергоэффективность электромобилей

Новый любопытный представитель.

Не самый плохой, но в тоже время не самый яркий представитель городских электрокаров. Автомобиль питается от классических литий-ионных аккумуляторов, которые снабжают энергией 109-сильный электродвигатель. Показатель топливной экономии у автомобиля – MPGe составляет 120 для города и 92 для шоссе.

Ford Focus Electric

энергоэффективность электромобилей

Стоит обратить внимание.

Замечательный образец городского электронного хэтчбека с 5 дверями и таким же количеством сидений. Работает сия прелесть на 143-сильном электродвигателе, который питается от 23-кВтч литий-ионного аккумулятора. Расход энергии составляет 110 для города и 99 для шоссе по системе MPGe.

Smart Fortwo Electric Drive

энергоэффективность электромобилей

Такой вот кабриолет.

Небольшой автомобиль, который позиционируется, как купе и кабриолет. Имеет два посадочных места. Питается от 17. 6-кВтч литий-ионного аккумулятора. Показатель MPGe для города составляет 122 пункта, в то время, как для шоссе он равен 93 пунктам.

Fiat 500e

энергоэффективность электромобилей

Другой небольшой автомобиль на долю которого приходиться основанная доля продаж марки. Питается от сравнительно небольшого аккумулятора всего ан т30 кВтч, при этом расход энергии по меркам MPGe совсем не плохой. В городе показатель потребления составляет 121 пункт, а на шоссе 103.

Mitsubishi I-MiEV

энергоэффективность электромобилей

Еще один любопытный образец электрокара от 2016 года. Машина обрела особую популярность на территории США. Электромобиль использует комбинированную батарею 16-кВтч, а также относительно скромный двигатель на 66 лошадиных сил. Средний показатель MPGe при этом составляет 112 пунктов.

Nissan Leaf

энергоэффективность электромобилей

Отличный вариант для самых разных поездок.

Компактный пятиместный электромобиль, созданный главным образом для езды по городу. Использует батарейный блок на 24 кВтч в сочетании с силовой установкой на 107 л. Этого более, чем достаточно для самых разных поездок. При этом средний показатель MPGe 114 пунктов. Он может колебаться на 5-15 пунктов в зависимости от модели и года выпуска Nissan Leaf.

Volkswagen Golf-е

энергоэффективность электромобилей

Не самый популярный, но один из лучших.

Пройти мимо этого электромобиля будет достаточно сложно. Не самый разрекламированный образец на рынке, но также достойный внимания. Последняя модель имеет усредненный показатель MPGe в 116 пунктов. Машина использует комбинированный литий-ионный аккумулятор.

Chevrolet Bolt

энергоэффективность электромобилей

Очередной электромобиль, который позиционируется, как «компактный». Данный хэтчбек работает на аккумуляторной литий-ионной батарее на 60-кВт. Мощный электродвигатель производит 200 л. Показатель MPGe для города составляет 128, а для шоссе 110 пунктов.

Chevrolet Spark EV

энергоэффективность электромобилей

Городской миникар создававшийся первоначально только для рынка Южной Кореи. Автомобиль доступен в нескольких модификациях, которые разняться силовой установкой и емкостью аккумуляторных батарей. Усреднённые показатели MPGe составляют 128 для города и 109 для шоссе.

BMW i3

энергоэффективность электромобилей

Не нуждается в представлениях.

Напоследок стоит вспомнить, про такого красавца, как BMW i3. Небольшой премиальный электрокар производит только хорошее впечатление. Доступен он также в самых разных модификациях, которые сильно отличаются друг от друга. Средний MPGe составляет 124 пункта.

энергоэффективность электромобилей

Электромобиль на зарядке.

Сегодня электротранспорт – одно из самых перспективных направлений в автомобильной индустрии. Популярность заряжаемых от сети машин стремительно растет. Мировые продажи EV выросли на 40% в период между 2019 и 2021 годами, в связи с их растущей доступностью в различных видах, историческим успехом Теслы на фондовом рынке и ростом цен на ископаемое топливо. Десятки легковых электрических моделей от Tesla, Nissan, Kia, Porsche и других производителей уже прошли испытание временем, еще 18 новинок ожидаются до конца 2021 года, и порядка 30 должны быть выпущены в течение 3-5 следующих лет.

Однако, хотя мы слышим об электромобилях на каждом углу, многое в них остается непонятным. Вот несколько фактов, позволяющих по-новому взглянуть на это чудо техники.

Электрокары вчера и сегодня

энергоэффективность электромобилей

На сегодняшних дорогах находится свыше 10 миллионов электромобилей. Продажи сильно упали в 2020 году из-за пандемии, однако в 2021-м не только восстановились, но и превзошли прошлые показатели. Рекордный максимум увеличил их долю рынка до 11%.

Потребителям становится все комфортнее подключаться к сети вместо того, чтобы заправляться топливом. Недавние опросы, проведенные мировыми статистическими агентствами, показали, что 71 процент водителей думают о покупке электромобиля в будущем. Вот другие интересные факты.

энергоэффективность электромобилей

Первый электромобиль был создан в 1832 году, то есть почти два века назад. Шотландский умелец Роберт Андерсон разработал первый прототип – грубое изобретение, которое работало на одном заряде, но, тем не менее, было электрическим транспортным средством. Автор усовершенствовал оригинальную концепцию в 1842-м, применив более изящный дизайн. А автомобиль с перезаряжаемым аккумулятором появился только два десятилетия спустя – спасибо Гастону Планте.

энергоэффективность электромобилей

Почти половина электромобилей в мире находится в Китае. Почему там, а не в США или какой-либо другой развитой стране? Причина банальна: электромобили нуждаются в развитой инфраструктуре – специальных зарядных станциях, качественных дорогах и, что немаловажно, в низкой стоимости производства. Китай обладает всеми перечисленными качествами, а дополнительно – огромным количеством народонаселения и простотой ведения бизнеса.

энергоэффективность электромобилей

Примерно 96% владельцев электромобилей готовы купить или взять в аренду еще один. Темпы роста продаж продолжают увеличиваться. Отчасти это объясняется правительственными грантами/субсидиями, давлением со стороны экологов на производителей, масштабными маркетинговыми и рекламными кампаниями. Некоторые источники сообщают, что уже к 2030 году на дорогах развитых государств вообще не будет транспортных средств, работающих на топливе.

энергоэффективность электромобилей

Топливная эффективность электромобилей в среднем составляет 80% по сравнению с 14-26% бензиново-дизельных версий (это означает, что только около четверти топлива, используемого для работы последних, фактически преобразуется в энергию; остальная часть превращается в тепло). Когда преодолевается одинаковое расстояние в аналогичных условиях, использование электрической машины обходится минимум в три раза дешевле бензиновой. Однако зарядка дома потенциально может привести к дорогим счетам за электроэнергию.

энергоэффективность электромобилей

Около 57% потребителей избегают электромобилей, потому что опасаются непредвиденной разрядки, но только 5% владельцев когда-либо с ней столкнулись. Количество «пострадавших» намного меньше, чем оставшихся посреди пути без бензина.

энергоэффективность электромобилей

Электромобили не являются экологически чистыми на 100%, они просто не выбрасывают загрязнения прямо на дорогу. Электроэнергия, которую используют для их зарядки, берется с электростанций – там как раз и сжигается ископаемое топливо для преобразования энергии в электричество. Однако вред, наносимый электростанциями природе, значительно меньше по сравнению с обычным ДВС-автотранспортом, особенно при работе на возобновляемых источниках, таких как энергия ветра или солнца.

энергоэффективность электромобилей

У электромобилей мало подвижных механических компонентов, подверженных быстрому износу, и нет привычного двигателя, который требует обслуживания и замены масла. Износ тормозов тоже минимальный из-за рекуперативного торможения, которое автоматически замедляет автомобиль, когда вы убираете ногу с педали акселератора.

Меньшее количество компонентов, которые могут нуждаться в реконструкции или замене, означает две вещи. Во-первых, снижается вероятность серьезной поломки, из-за которой машина выйдет из строя; во-вторых, уменьшаются затраты времени и денег на техническое обслуживание и ремонтные работы.

энергоэффективность электромобилей

Электромобиль издает меньше шума. Это кардинально меняет правила игры в автомобильной промышленности. В отличие от аналогов с ДВС со множеством подвижных составляющих и громогласным процессом преобразования топлива, электромобили питаются от электродвигателей, работающих практически бесшумно, без какой-либо вибрации и необходимости переключения передач. По прогнозам, электромобили могут снизить общее шумовое загрязнение дорог наполовину уже к 2023 году.

энергоэффективность электромобилей

Быстрая и простая подзарядка аккумулятора: достаточно подключить машину к станции быстрой зарядки и подождать 30-40 минут. Пока вы пьете чашечку кофе и листаете новости на смартфоне, энергия пополнится до 80%. В случае домашней зарядки хозяин на ночь подключает машину к обычной розетке и идет отдыхать. Полная зарядка происходит за 8-12 часов.

энергоэффективность электромобилей

Количество используемых в мире электромобилей увеличилось со 113 тыс. в 2012 году до более 6 млн в 2020-м. Американская компания Tesla лидирует не только в продажах и технологиях, но и в уникальности: она производит исключительно электромобили, в том числе грузовики, родстеры, внедорожники и седаны.

энергоэффективность электромобилей

Электромобиль ORA R1

Самый дешевый электромобиль в мире – ORA R1 – детище китайского концерна Great Wall Motors со штаб-квартирой в Баодине. Модель оснащена литий-ионным аккумулятором емкостью 35 кВт·ч и покрывает дистанцию в 194 мили (312 км) на одном заряде. Прейскурант начинается с 8680 долларов и поднимается до 11300.

энергоэффективность электромобилей

Электромобили (EV) бывают трех основных типов:

энергоэффективность электромобилей

У многих «чистых» электромобилей пространство под капотом, пустующее из-за отсутствия традиционного ДВС, используется как передний багажник.

энергоэффективность электромобилей

Tesla Model S – серийный электромобиль с самым большим запасом хода. Полностью электрический пятидверный гранд-турер, впервые представленный 22 июня 2012 года, сегодня производится в различных вариантах и предлагает отличный запас хода – 652 км (в версии Long Range). Добавьте к этому разгон до «сотни» за 3,2-2,1 сек и максимальную скорость в 322 км/ч. Неудивительно, что S-модель считается одним из самых эффективных электрокаров в мире.

энергоэффективность электромобилей

Некоторые электромобили предназначены для неспешного движения, другие подобны спорткарам. Они ускоряются и ездят гораздо быстрее бензиновых или дизтопливных «собратьев»: простое нажатие на педаль газа вызывает мгновенный прилив мощности и крутящего момента без каких-либо задержек. Среди лучших «спортсменов» – продукты Tesla и Porsche. Volkswagen тоже неплох: его модель ID R, к примеру, разгоняется до 100 км/ч всего за 2,25 секунды.

энергоэффективность электромобилей

Попадая на особое дорожное покрытие, электромашины могут заряжаться, как современные телефоны – по беспроводной сети. Это предполагает ряд инновационных проектов, в том числе установку зарядных панелей вдоль определенных участков дорожного полотна, на парковочных местах и в любом другом месте, где допускается проезд и остановка транспорта.

энергоэффективность электромобилей

Самая дорогая часть электромобиля – аккумулятор, и именно он в нынешнее время поддерживает высокую цену электромашин. К счастью, по мере роста спроса и масштаба производства его стоимость неуклонно ползет вниз: сегодня батареи приближаются к замечательной цене в 100 долларов за киловатт-час, тогда как 10 лет назад были в 11 раз дороже. Соответственно снижаются и цены на электромобили.

энергоэффективность электромобилей

Одним из преимуществ широкого использования электрических моделей является то, что их топливные элементы способны продолжать производить электричество, даже когда машина не работает. Следовательно, энергия такого автомобиля может использоваться для питания дома его владельца.

энергоэффективность электромобилей

Режиссер Крис Пейн снял два отдельных документальных фильма об истории и будущем электромобилей: «Кто убил электрокар?» (2006) и «Месть электрокара» (2011).

энергоэффективность электромобилей

Знаменитостей, пересевших из обычных машин в электрические, много. Среди них Леонардо ДиКаприо, Арнольд Шварценеггер, Джейден Смит, Мэтт Дэймон, Бен Аффлек, Пирс Броснан, Джастин Бибер, Дастин Хоффман, принц Чарльз, принц Гарри и другие известные лица.

По их общему мнению, это хороший способ хоть как-то помочь многострадальной природе. К тому же вождение электромобиля не требует компромисса в производительности или удовольствии – многие электрические модели прекрасно оборудованы, чтобы ездить так же быстро и комфортно, как лучшие аналоги с ДВС.

В электромобилях ток движет машину вперед. Но обычные транспортные средства могут биться током – как с этим справиться?

энергоэффективность электромобилей

По заключению «Transport & Environment», электромобили загрязняют атмосферу на 25% меньше, чем дизельные автомобили. Правда если взять их же данные, то больше 23% не получается. Но это если углекислый газ считать загрязнителем. Мне, честно говоря, поверить в это трудно. Не помню, какая оценка была у меня в школе по биологии, но я точно помню, что без двуокиси углерода ни одно растение не сможет вырасти. Но это всё «лирика», а мы перейдём к физике.

Что же у нас выходит с экономичностью и КПД? Если посмотреть на безликий дизельный автомобиль, взятый агентством «Transport & Environment», с расходом 7,63л/100км, то «в метане» это будет 5,5 кг (сравните с данными «по метану» электромобилей). И где тут «супер КПД»? Да, «в среднем по Евросоюзу», посчитали 3,25 кг. Так это ж только потому, что «остальная» часть энергии от т. возобновляемых источников, а не потому, что КПД «космос».

Почему же КПД электромобилей практически «никакой»? Давайте «копать». Возьмём реальные данные, по которым ООО «Башкирэнерго» в 2016 году на каждый произведенный киловатт-час электроэнергии, в среднем израсходовало 299 грамм условного топлива. Принято, что теплота сгорания одного килограмма условного топлива равна 29,3 МДж. Посчитаем. 1 кВт-ч, это 3,6 МДж, а 299 грамм условного топлива при сжигании даёт 8,76 МДж. Получается, что КПД производства электроэнергии ООО «Башкирэнерго» составляет 41%. Средние потери в электросетях этого же ООО, при передаче электроэнергии потребителю, составляют 8,68%. Зарядное устройство для аккумуляторов электромобиля, сама аккумуляторная батарея, электромотор и трансмиссия электромобиля тоже имеют свой КПД. Предположим самый максимальный (точнее, фантастический) вариант, что КПД «от розетки и до пятна контакта покрышек колёс электромобиля с дорогой» составляет 90%. Но даже в таком варианте, КПД электромобиля, эксплуатирующегося где-то в Республике Башкортостан, будет иметь значение менее 35%. Это мы ещё отопление салона не включали.

Сопоставим эти данные с данными «Transport & Environment». Не смотря на то, что «Transport & Environment» не указала, какие именно электромобили и дизельные автомобили были ею исследованы, мы вправе предположить, что они были сопоставимы по массе, размерам, а может быть, даже и по аэродинамике. Значит и затраты энергии на перемещение их из точки «А» в точку «Б», тоже сопоставимы (ещё раз — затраты на перемещение). Кроме этого, примем, что расход условного топлива на производство электроэнергии и потери при её доставке потребителю польских ТЭС и электросетей, сопоставимы с этими параметрами в ООО «Башкирэнерго». Теперь, давайте подведём итог. Электромобиль — 289,95 МДж/100км, умножить на 0,35 (общий КПД, от камер сгорания на ТЭС до пятна контакта покрышек колёс электромобиля с дорогой), равно 101,48 МДж/100км. Значит и его оппоненту, дизельному автомобилю, требуется те же самые 101,48 МДж/100км или около того. Однако, дизельный автомобиль затратил 277,12 МДж. Делаем вывод, что КПД автомобиля с дизельным двигателем (от камер сгорания в его двигателе и до пятна контакта покрышек его колёс с дорогой) составляет 36,6%. То есть, менее 35% КПД у электромобиля, против более 36% у автомобиля с дизельным двигателем (это мы ещё отопление салона электромобиля «не включали»). Остаётся только передать привет членам секты «Свидетелей святого духа, аккумуляторы электромобилей наполняющего, и пророка его на земле Илона Маска».

Пойду, возьму у детей учебники по биологии. Почитаю, что сейчас там пишут про «пагубное влияние» углекислого газа на живую природу вообще и на растения в частности. Может быть современные растения вместо углерода стали использовать что-то другое? А мы сами используем импортный кислород, а не тот, который выделяется растениями в результате химической реакции разложения двуокиси углерода, на углерод и кислород, под воздействием энергии света?

Пятерка популярных электрокаров была выбрана норвежской ассоциацией электромобилей на тщательный зимний тест, с целью посмотреть, как они будут выполнять свои функции в суровых условиях.

Для испытания были взяты: Nissan Leaf 2018, Volkswagen e-Golf, Hyundai Ioniq Electric, Opel Ampera-e (Chevrolet Bolt EV) и BMW i3 (94 Ач). Для теста специально не были взяты электромобили компании Tesla очень популярные в Норвегии, поскольку решено было сосредоточится на конкурентах в сегменте более «компактных» автомобилей.

энергоэффективность электромобилей

Итак за два дня каждый из пятерки участников проехал 700 километров на протяжении которых рассчитывалась эффективность электрокара, скорость зарядки, управляемость и общая производительность в холодную погоду.

По результатам заезда тестирующая команда выявила, что касательно управляемости Nissan Leaf и Volkswagen e-Golf выделяются среди других участников безопасностью и уверенностью управления, в то время как BMW i3 и Opel Ampera-e заслуживают наименьшей похвалы.

энергоэффективность электромобилей

Наилучшую энергоэффективность в условиях зимнего вождения продемонстрировал Hyundai Ioniq Electric, забегая вперед отметим, что этот автомобиль и стал условным победителем в тесте получив лучший средний результат с учетом всех испытаний.

Самое горячее и интересное соперничество происходило при оценке запаса хода и зарядки на холоде. Для этого было собрано огромное количество данных, чтобы максимально точно рассчитать эти показатели.

Самый емкий аккумулятор среди всех участников заезда был у Opel Ampera-e, а самый маленький в свою очередь у Ioniq Electric. Однако, в силу того, что «кореец» имел наивысшую энергоффективность и более высокую скорость заряда, чем другие транспортные средства он стал лидеров даже несмотря на более короткий диапазон пробега.

энергоэффективность электромобилей

энергоэффективность электромобилей

В целом по результатам теста указывается, что ни один из автомобилей не обладает идеальными характеристиками для зимней эксплуатации и лидерство Hyundai Ioniq Electric достаточно условно и обеспечено только лишь статистикой.

Opel Ampera-e по-прежнему остается лучшим выбором, если вам необходим более длинный запас хода, а вот в вопросе практичности и управляемости тестировщики отдали предпочтение VW e-Golf среди всех других электромобилей.

Результаты зимнего теста электромобилей

энергоэффективность электромобилей

Емкость АКБ тестируемых электромобилей

энергоэффективность электромобилей

Расстояние пройденное на одном заряде АКБ

энергоэффективность электромобилей

Средняя скорость зарядки в зимний период

энергоэффективность электромобилей

Среднее потребление энергии в зимний период в кВт•ч/10 км

Еще одним важным моментом, который стал известен после испытаний, стал уровень потребления энергии Nissan Leaf в холодную погоду. Это всегда было проблемой для японского электрокара из-за его неважного контроля над температурой батареи и некоторые думали, что в новом поколении это будет исправлено. Однако проведенный тест показал, что это все еще не так.

Сравнительные характеристики тестируемых электромобилей

По материалам: elbil. Подготовил: hevcars. com

энергоэффективность электромобилей

HEVCARS 🔌 АвторЧитайте самые интересные новости и статьи о электрокарах в Telegram и Google Новости!

В 2012 году электрический автомобиль Tesla Model S произвел фурор на мировом рынке, сравнимый эффектом айфона в 2007. Основатель компании Илон Маск в лучших религиозных традициях Джобса рассказывал о революции в сфере транспорта, спасении планеты от парниковых газов и вообще почти уже прорубленном окне в светлое «экологичное» будущее.

энергоэффективность электромобилей

Фото из статьи

На самом ли деле электромобили, в совокупности с процессом их производства, эксплуатации и утилизации, не наносят вреда окружающей среде?

Ключевое конструктивное отличие электромобилей от традиционных автомашин с бензиновыми, дизельными или газовыми моторами — это электрический тип двигателя, работающего на энергии от подзаряжаемых аккумуляторных батарей. Несмотря на то что электромобили могут потреблять энергию, в том числе от солнечных панелей или топливных элементов, их конструкции в любом случае включают такие батареи. Как заверяют современные производители электромобилей, главным преимуществом таких машин является высокая экологичность, поскольку отсутствуют выхлопы, не используются нефтепродукты, антифризы, масла — как моторные, так и трансмиссионные. Несомненно, с таким доводом можно было бы согласиться, поскольку, на первый взгляд, очевидным плюсом автомобилей на электрической тяге является отсутствие выбросов в городской воздух во время текущей эксплуатации. В то же время, по мнению ученых, степень экологической безопасности автомобиля стоит определять не только лишь по последствиям его работы, но и по ряду других факторов. Учитывать следует весь жизненный цикл электромобилей — от этапа производства до утилизации, в том числе процессы пополнения энергией и обслуживания машин, подсказывают специалисты Калифорнийского университета (The University of California, США).

энергоэффективность электромобилей

Схема из статьи

Рассмотрим главный козырь автоконцернов, занимающихся выпуском электромобилей — заявление об отсутствии выхлопов. Выбросы парниковых газов и ядовитых соединений в воздух при переходе на электротранспорт на самом деле нисколько не уменьшаются, хотя на самом деле загрязняют воздух уже не машины на электрической тяге, а тепловые электростанции, которые производят энергию для зарядки автомобильных аккумуляторов для них. Хотя КПД электростанций выше, чем аналогичный показатель двигателей внутреннего сгорания, всё же КПД силовой установки электромобилей также далёк от 100% с учётом невысокой эффективности аккумуляторов, потерь на преобразовании энергии для зарядки батарей и обеспечения работы машин. То есть выбросы имеют место, просто меняется их источник — вместо выхлопных труб автомобилей дополнительный объём загрязнений воздуха исходит из труб электростанций.

энергоэффективность электромобилей

В настоящее время основными источниками электроэнергии во всём мире являются именно тепловые станции, 40% от объёмов выработки приходится на генерирующие объекты, работающие на угле и торфе, ещё 22% — на газе и 5% — на фракциях нефти. В расчёте на единицу получаемой энергии степень экологической опасности ТЭС гораздо большая, чем от работы бензиновых и дизельных двигателей, поскольку к минимизации загрязнённости выхлопов современных машин во всём мире выдвигаются жёсткие требования. Что же попадает в воздух над тепловыми станциями? — Помимо углекислого газа, это зола, ангидриды, оксид азота, соли натрия, соединения ванадия, мышьяк и диоксины. Кроме того, угольные станции в совокупности потребляют колоссальное количество воды, сопоставимое с объёмом, который за аналогичный временной промежуток удовлетворил бы потребности пяти миллиардов человек. В международном энергетическом агентстве полагают, что в силу увеличения мощностей ТЭС показатель водопользования станций вырастет вдвое уже к 2035 году.

Специалисты научно-технического университета Норвегии сделали безапелляционный вывод — внедрение электромобильного транспорта в тех регионах, обеспечение энергией которых осуществляется на станциях путём сжигания угля, нефти или лингита, с экологической точки зрения попросту бессмысленно.

Для того же, чтобы обеспечить экологичность электрических машин в разрезе минимизации загрязнения воздуха, их нужно перевести на зарядку энергией, генерируемой «чистыми» электростанциями — объектами альтернативной энергетики или АЭС. Если внедрение станций, работающих на возобновляемых источниках (за исключением ГЭС), в мире пока осуществляется пока в недостаточной мере, то в случае с атомными станциями ситуация складывается лишь немногим лучше. Доля выработки АЭС не превышает 10%. Кроме того, АЭС стремительно утрачивают популярность и закрываются под давлением природоохранных организаций и во исполнение госпрограмм, принятых в разных странах мира после катастроф в Чернобыле и Фукусиме. Исходя из сложившейся ситуации, переход на «чистую» энергетику вряд ли возможен в ближайшем будущем, и такое положение дел приводит к присвоению производству электромобилей статуса бесперспективного направления в аспекте улучшения экологии.

Результаты исследований не в пользу электромобилей

Первой страной в мире, которая на собственном опыте сумела убедиться в том, что экологичность электромобилей — это миф, стал Китай. Доля использования машин на электрической тяге в КНР самая высокая в мире. В некоторых городах количество электромобилей больше, чем стандартных машин, к примеру, в Шанхае на инновационный транспорт пересели, в том числе сотрудники полиции и других государственных служб. Напомним, к 2018 году в Китае анонсировали запуск 800 тыс. «заправок» — зарядных станций для электротранспорта. Наряду с дороговизной нефти, одной из причин тотального перехода китайцев на электромобили является то, что эта страна лидирует в мире по объёмам добычи лития — материала, из которого производятся аккумуляторы для таких машин, а также серьёзные загрязнения воздуха в городах вследствие автомобильных выхлопов. Тем не менее, освоение электротранспорта не спасло китайское государство от экологических проблем. Смог невиданных масштабов накрывает Пекин и другие крупные города, хотя доля использования электромобилей в мегаполисах страны достаточно высока. Китайские специалисты, проанализировавшие данную проблему, провели расчёты и пришли к определённым выводам. Дело в том, что 85% электроэнергии в КНР производятся на тепловых электростанциях, использующих преимущественно уголь. С переходом на электромобили потребление электричества, вырабатываемого на станциях, загрязняющих воздух, только растёт.

Учёные установили, что на каждый выработанный киловатт-час энергии для электромобилей в воздух выбрасывается до 274 граммов углекислого газа. Для сравнения, на киловатт-час энергии, вырабатываемой при сжигании бензина в двигателях внутреннего сгорания, углекислотный выброс не превышает 180 граммов.

Китайские исследователи не остановились на этом и продолжили изучение работы электромобилей. Выяснилось, что при сжигании угля, необходимого для выработки энергии, достаточной для движения электромобиля на расстояние длиной в километр в атмосферу выбрасывается больше загрязняющих веществ, чем от работы двигателя внутреннего сгорания при сжигании эквивалентного количества бензина в обычной машине. Подчёркивается, что объём выбросов, связанный с энергообеспечением легкового электромобиля, сопоставим с количеством выхлопов автобуса с дизельным двигателем.

Серьёзные исследовательские работы были проведены в Гонконге. Оказалось, что экологичность электромобилей существенно отличается в зависимости от производителя машины. Специалисты сравнили работу ряда моделей электромашин, число которых в регионе превышает четыре тысячи единиц. Выяснилось, что для пробега 150 тыс. километров популярнейшего электромобиля Tesla Model S потребовалось на 20% больше энергии, чем для модели BMW AG320i. Соответственно, различаются и объёмы выбросов.

Показателен случай с экологическим налогом, который обязали выплатить владельца электромобиля Tesla Model S в Сингапуре, получившего счёт на $11 тыс. , что эквивалентно сборам за работу стандартного легкового автомобиля. Налоговые органы внесли автомобиль в категорию C3, предусматривающую выброс 220 граммов углекислоты на каждый километр пути. Чиновники исходили из того, что на это расстояние машина на электрической тяге потратит 444 ватт-часа. Для выработки такого количества энергии ТЭС выбрасывает в атмосферу полграмма углекислого газа. Аналогичный выхлоп производит стандартный автомобиль с расходом 10 литров бензина на сотню километров, а ведь в настоящее время существует множество недорогих машин с гораздо меньшими затратами горючего.

Изучают проблему экологичности электротранспорта и на Западе. Специалисты Всеобщего немецкого автомобильного клуба (Allgemeiner Deutscher Automobil-Club) отмечают, что компактный Smart на электрической тяге на километр пути потребляет энергию, в процессе генерации которой в воздух выбрасывается 107 граммов углекислого газа, что на 21 грамм больше, чем содержится в выхлопах Smart с бензиновым двигателем.

Неутешительными стали выводы и сотрудников Университета штата Северная Каролина (North Carolina State University at Raleigh), констатировавших большую степень загрязнённости воздуха в тех американских регионах, где доля использования электрокаров выше, в сравнении со штатами, в которых используется преимущественно традиционный автотранспорт.

Американские эксперты пояснили, что повышение уровня потребления электроэнергии, связанное с необходимостью зарядки электрокаров, приводит к большей интенсивности работы электростанций. Кроме наращивания выбросов, дополнительное энергопотребление сказывается и на стабильности сетей — случаются перегрузки на «последней миле», увеличиваются риски аварий систем.

По большому счёту, разговоры о степени большего или меньшего вреда от выхлопов обычных автомобилей или же от выбросов электростанций, обеспечивающих зарядку машин на электрической тяге, не имеют большого значения для экологии в целом. Автомобильный фактор, вне зависимости от типа машины, имеет лишь небольшой удельный вес в процессе загрязнения воздуха.

Мировая промышленность, энергетика и вся инфраструктура человеческой цивилизации — это лишь 25% от количества таких выбросов, остальные объёмы формируются исключительно естественными причинами, в числе которых лесные пожары, извержения вулканов, пылевые бури, испарение солевых частиц океанов, дыхание и другие процессы жизнедеятельности животного и растительного мира.

Если же оценивать вред от автомобильных выхлопов в разрезе других последствий человеческой деятельности, то для среднего города доля таких загрязнений не превышает 20%. Для сравнения, в России только от бытовых источников, в том числе газовых плит и других приборов в городской воздух выбрасывается 21% от совокупных загрязнений угарным газом.

энергоэффективность электромобилей

Гораздо большая экологическая опасность электромобилей кроется вовсе не в выбросах энергогенерации, а в последствиях процессов производства и использования мощных аккумуляторов. Так, представители упомянутого Норвежского университета наук и технологий занялись изучением производственных процессов, связанных с выпуском электромобилей и высчитали, что предприятия данной отрасли выбрасывают в окружающую среду гораздо большее количество токсических отходов, чем обычные автомобильные заводы. Выяснилось, что при производстве машин на электротяге в атмосферу также выходит в два раза больше парниковых газов, что, как оказалось, связано с повышенным энергопотреблением ввиду технологических причин. По расчётам исследователей, только на производство одного электромобиля расходуется энергия, эквивалентная сжиганию 10 тыс. литров бензина, а такой объём достаточен для поездок обычной машины среднего класса на весь период её эксплуатации. Основная доля энергозатрат и токсических выбросов приходится на выпуск аккумуляторов. Даже на этапе производства электромобилей риски экологических последствий в районах размещения заводов, таких, как кислотные дожди и сокращение биоресурсов, гораздо выше, чем для обычных автостроительных предприятий, отмечают учёные.

энергоэффективность электромобилей

Мощные аккумуляторы для электромобилей достаточно тяжелы — их вес достигает 400 килограммов. При этом большая часть состава батарей — высокотоксичные компоненты, в том числе литий, опасные соединения никеля, меди и алюминия, кобальта. Такие яды гораздо опаснее, чем выхлопные газы. Ввиду ограниченного срока службы аккумуляторов — до пяти лет — острой становится проблема их утилизации. Данная процедура сложна и трудоёмка, крайне дорога, то есть угроза нарушений технологии утилизации на фоне масштабного производства электромобилей неизбежна. Даже при соблюдении норм колоссальные объёмы работ при утилизации чреваты рисками загрязнения окружающей среды. Переработка аккумуляторов — это и очень энергозатратный процесс. Для извлечения металлов из батарей требуется почти в десять раз больше энергии, чем при их производстве, что закономерно вызовет наращивание объёмов выбросов на ТЭС.

Опасность от использования аккумуляторов проявилась и с другой, неожиданной стороны, о чём предупредили сотрудники Эдинбургского университета (University of Edinburgh). Их исследование связано с жалобами владельцев электромобилей на то, что им приходится чаще менять автопокрышки по сравнению с обычными машинами. Эксперты выяснили, что причиной быстрого износа покрышек является больший вес электромобилей — в среднем на 24% по сравнению с бензиновыми «собратьями». Электрокар Tesla Model S весит 2,1 тонны (сопоставимая по классу BMW 7-Series с ДВС — 1,7 тонны), электромобиль Nissan Leaf — 1,5 тонны, а схожий по классу бензиновый Volkswagen Golf — 1,2 тонны. Причиной такого резкого расхождения в весе оказалась большая масса аккумуляторов электромобилей.

Учёные продолжили исследование, пытаясь выяснить, к чему приводит наращивание веса машины и оказалось, что оно увеличивает объём выброса в воздух твёрдых частиц при движении автомобиля. Инициативу экспертов подхватил Университет Хертфордшира (University of Hertfordshire), научная группа не ограничилась теоретическими расчётами, а провела фактические замеры. В автомобильном тоннеле были установлены детекторы твёрдых частиц. После анализа полученных данных стало ясно, что в среднем на данном участке трассы одна обычная автомашина выбрасывает примерно 50 микрограммов таких частиц, при этом всего треть от этого объёма приходилась на выхлопы двигателя внутреннего сгорания. Был изучен качественный состав выбросов. Большая доля оказалась частичками битума от дорожного покрытия, пылью с деталей тормозной системы и отслоившейся резиной с автопокрышек. По итогам расчётов учёные пришли к выводу о том, что показатель выброса твёрдых частиц при движении электромобилей выше, чем у стандартных машин, а именно вследствие истирания дорожного покрытия — на 10%, износа тормозов — на 2% и шин — на 1,5%. Исследователи акцентируют внимание на том, что твёрдые частицы представляют собой большую угрозу, чем те, которую несут выхлопные газы двигателя. Последние становятся опасными только при значительном накоплении в атмосфере и действуют в совокупности с другими загрязнениями воздуха, то есть имеют достаточно отдалённый во времени эффект. Твёрдые же частицы немедленно поглощаются человеком при дыхании и приводят к ухудшению работы сердечно-сосудистой системы, создают предпосылки для астматических заболеваний. Таким образом, если верить расчётам учёных, электромобили из-за увеличенного веса вследствие внушительной массы аккумуляторов в большей степени угрожают здоровью человека и загрязняют воздух чужеродными элементами, чем бензиновые автомобили.

В силу дороговизны и несовершенства технических характеристик электромобилей единственным их преимуществом перед обычными машинами является отсутствие загрязняющих выхлопов. Очевидно, что если явных экологических преимуществ электромоторов перед двигателями внутреннего сгорания не окажется, а уж тем более в случае, если достоверно выяснится, что электромобили наносят больший вред природе, то они наверняка сдадут завоёванные позиции и полностью утратят шанс вытеснить бензиновые автомашины в будущем.

Подробнее на сайте РТП

Немецкий информационный автомобильный ресурс AutoBild испытал в декабре восемь самых популярных электромобилей Европы (но без участия Nissan Leaf, BMW i3 и электромобилей Tesla) в холодную погоду, чтобы определить их реальный диапазон и эффективность.

Температура «за бортом» во время оценки составляла +5 градусов по Цельсию. Каждый из принимавших в тестовых испытаниях электрокаров был предварительно полностью заряжен и прогрет до 21 градуса тепла в салоне или же оставлен на 20 минут со включенным подогревом сидений. После все автомобили проехали одинаковый смешанный 143-километровый маршрут со средней скоростью до 130 км/ч.

Оказалось, что расход электроэнергии сильно варьируется между моделями, а сама батарея не может обеспечивать полного заявленного запаса хода. Все автомобили были рассчитаны на диапазон пробега не менее 160 километров по самому «лояльному» стандарту NEDC, но даже в этих условиях из восьми претендентов трое не доехали до финиша.

Самым энергоэффективным оказался электромобиль Hyundai IONIQ Electric с батареей емкостью 28 кВт•ч, которому потребовалось всего 14,6 кВт•ч/100 км, при которых запаса хода составил бы около 192 километров. Данный результат наилучший, потому как он всего на несколько километров ниже, чем заявленный пробег по стандарту EPA.

энергоэффективность электромобилей

Renault ZOE и Volkswagen e-Golf занявшие соответственно второе и третье место, продемонстрировали эффективность потребления энергии на уровне 16,8 кВт•ч/100 км и 17,2 кВт•ч/100 км.

Opel Ampera-e с самой большой батареей в тесте (60 кВт•ч) сумел проехать только на 11% больше чем Renault ZOE. Эффективность автомобиля в холодную погоду составляла всего 22 кВт•ч/100 км, а запас хода в 273 километра оказался намного ниже ожидаемого.

Самым худшим оказался электромобиль Volkswagen e-Up, который оказался способным проехать всего 79 км на его аккумуляторной батарее емкостью 18,7 кВт•ч.

Остальными двумя не финишировавшими аутсайдерами стали Smart ForTwo Electric Drive (17,6 кВт•ч) и Nissan e-NV200 Evalia (24 кВт•ч). «Смарт» поехал на 5 км больше чем e-UP, потому что был более эффективен даже с потреблением 21,0 кВт•ч/100 км. Также неудивительно, что самый большой автомобиль оказался наименее эффективным, ведь Nissan проехал всего 101 км с потреблением 23,8 кВт•ч/100 км.

Общий список всех участников заезда и их результатов выглядит следующим образом

По материалам: autobild. Подготовил: hevcars. com

HEVCARS 🔌 АвторЧитайте самые интересные новости и статьи о электрокарах в Telegram и Google Новости!

энергоэффективность электромобилей

энергоэффективность электромобилей

энергоэффективность электромобилей

энергоэффективность электромобилей

энергоэффективность электромобилей

энергоэффективность электромобилей

энергоэффективность электромобилей

энергоэффективность электромобилей

энергоэффективность электромобилей

Читайте также:  Повысьте энергоэффективность в Волжском с помощью этих советов
Оцените статью
GISEE.ru - Официальный сайт
Добавить комментарий