Одна из основных заморочек электромобилей – ограниченный припас хода – препятствует активному вытеснению ими бензиновых и дизельных соперников. Спецы «Опеля» лицезреют два пути ее решения: создавать более вместительные источники питания и улучшать инфраструктуру электрозаправок.
«Опель» выпустил несколько электромобилей на базе модели «Мерива» для роли в проекте MeRegioMobil вместе с другими автоконцернами, поставщиками девайсов и энергетическими компаниями. Цель – оценить практичность электромобиля в ежедневной жизни, опробовать новые технологии зарядки батарей (в том числе и от возобновляемых источников, ветровых и солнечных), также изучить принцип двухстороннего обмена энергией, когда электромобиль служит собственного рода электронным резервуаром и по мере надобности способен дать электроны назад в общую сеть. Энциклопедия грузовых автомобилей НА ВОЗДУХ По прогнозам профессионалов, в наиблежайшей перспективе никакого прорыва в развитии аккумуляторных технологий не предвидится. «В последующие 5 лет батареи не станут легче и компактнее, – гласит Манфред Херман, ведущий инженер »Опеля« по электрическим системам. – Чтоб, как на баке бензина, проехать полтысячи км, на борту придется расположить практически 800 кг литий-ионных аккумуляторов».
Уже несколько десятилетий инженеры-электротехники вместе с автомобилистами бьются над источниками питания последнего поколения – литий-воздушными. Но только через несколько лет появятся эталоны, готовые к ходовым испытаниям. А серийное создание начнется не ранее 2020 года. Причина – в неспешном протекании процессов в батареях. На данный момент молекулы разгоняют сверхмощные компы, имитируя процессы снутри частей питания, а в действительности пригодятся подходящие каталитические вещества, поиск которых как раз на данный момент интенсивно ведут. Но характеристики обещают фантастические: при сравнимых массе и размерах припас энергии на порядок больше, чем у литий-ионных.
Сравните батареи различных поколений: при схожей емкости 16 кВт•ч блок свинцовых, установленный на первом поколении EV1, практически в три раза тяжелее литий-ионных для «Амперы». Но при том же припасе электроэнергии ветеран проезжает как минимум в два раза большее расстояние. Вот вам и прогресс!
Вобщем, есть и другая сторона. Чтоб стремительно (хотя бы за несколько часов!) зарядить более вместительные литий-воздушные батареи, уже сооружаемые на данный момент «электрозаправки» не подходят. Необходимы еще более массивные установки, что востребует перестройки всей имеющейся электросети. Я уже не говорю о том, что недостающие кв нужно не только лишь подвести и пораздавать, да и «добыть». Кстати, и о домашних заправках придется запамятовать: бытовые сети не потянут сверхмощные зарядки, а при помощи установок, которые на данный момент прилагают к электромобилям, пополнять батарею емкостью 100–120 кВт•ч придется несколько суток.
НА ЗАПРАВКУ СТАНОВИСЬ Европейский план развития сети электрозаправок расписан до 2020 года и тянет на 3 млрд евро. В течение 3-х лет предстоит выстроить 150 тыщ станций, где можно восполнить батареи, – такие ресурсы рассчитаны приблизительно на 115 тыщ выпущенных электромобилей и подзаряжаемых гибридов. Еще через 5 лет электрозаправок станет в 5 раз больше (без учета «домашних» точек), а армия заезжающих на их машин достигнет миллиона.
Единых глобальных эталонов оборудования электромобилей и подзаряжаемых гибридов (какой-то из них, «Опель-Ампера», на фото) нет. В Европе, Америке, Стране восходящего солнца действуют собственные нормы. Может быть, с началом массового производства машин их унифицируют.
В эталоне водители машин с бензиновым двигателем и машин с электромотором должны проводить на заправке равное время. Сейчас, чтоб электромобиль проехал 100 км, зарядка от однофазовой 220-вольтовой сети (мощность 3,7 кВт) занимает около 6 часов, от трехфазной 360-вольтовой (11 кВт) – чуток больше полутора. А если поднять мощность в два раза, то подпитка батареи продлится не подольше, чем обеденный перерыв с чашечкой кофе. Согласитесь, уже полностью комфортабельно.
Но эталон, к которому стремятся, – заряжать батарею за три минутки. Правда, настолько моментальная заправка пока кажется быстрее эпизодом из умопомрачительного романа. Ведь этот процесс просит сверхмощных зарядных устройств (более 500 кВт) и непременно будет нужно дополнительное действенное остывание батарей. А это угрожает не только лишь недешевыми переменами конструкции электромобилей, да и кардинальной перестройкой энергосистемы в целом.
1-ый серийный электромобиль «Джи-Эм» выпустил в 1996 году. На EV1 устанавливали 102-киловаттный мотор, максималку ограничили 129 км/ч, а заряда никель-металлгидридных батарей хватало на 220 км. ТОЛЬКО БЕЗ РУК А если устраивать заправки везде? Лучше других подходят бесконтактные, основанные на принципе электрической индукции. Две электрические катушки: 1-ая, стационарная, подключена к электросети, 2-ая, принимающая, установлена на автомобиле. Машина заезжает на зарядку, электрическое поле стационарной катушки индуцирует на приемнике ток, который перетекает в батарею.
Предложение не ново. Еще в конце 1990-х владелец «Опеля», южноамериканский концерн «Джи-Эм», выпускал электромобиль EV1, одна из модификаций которого могла заправляться по воздуху. Мощность зарядного устройства составляла 6,6 кВт, а контактная пластинка приемника размещалась перед капотом.
И хотя принцип бесконтактной зарядки остался прежним, конструкции за последнее десятилетие сделали размашистый шаг вперед. Повысилась мощность, сократилось время зарядки, КПД вырос до 90%, а процесс практически стопроцентно автоматизирован. Не считая того, на данный момент испытывают системы, интегрированные в дорожное полотно. Например, электромобиль останавливается на перекрестке – и подзаряжается электронной энергией. Если закатать катушки в асфальт на стоянках такси либо автобусов, то способности свободного передвижения у этого транПодвескаа резко возрастут.
Один из вариантов подзарядки электромобиля в недалеком будущем. Никаких проводов и розеток – электроэнергия передается по воздуху. Шофер покидает салон, только чтоб ввести индивидуальный код. А еще чуток позднее и эта операция будет осуществляться автоматом.
1-ые разработки были чувствительны к расстоянию меж передатчиком и приемником, сегодняшние же бесперебойно работают, когда дорожный просвет колеблется от 100 до 200 мм – подойдет как для Подвескаивных машин, так и для кроссоверов. Вобщем, «Опель» вместе с другими автоконцернами, также поставщиками девайсов, научно-исследовательскими институтами работает над перечнем требований, предъявляемых к бесконтактным зарядным устройствам.
К примеру, приемник должен быть размещен в фронтальной части автомобиля, а не меж осями, по другому при парковке поперек либо на искосок к бордюру возникнут трудности с подсоединением. Вобщем, задачку точно расположить одну электрическую катушку над другой в последнее время наверное поручат парковочному помощнику.
Самолеты время от времени заправляют в воздухе, а можно ли заряжать авто прямо на ходу? Оказывается, ученые уже экспериментируют с оживленными бесконтактными заправками. Правда, пока они заряжают авто только на маленький скорости, да и это большой фуррор в деле электрификации всех дорог. Когда на городских улицах и магистралях появятся полосы под напряжением, основная неувязка электромобиля – припас хода – навечно уйдет в историю.
Пару лет вспять в южноамериканском штате Мичиган «Джи-Эм» открыл наибольшую в США лабораторию разработки и тесты аккумуляторных батарей. Сюда стекается вся информация о производстве и эксплуатации электромобилей, гибридов и моделей на топливных элементах концерна.
Издержки на эксплуатацию автомобилей с различными типами движков:
г.