Vi har allerede peget på en fælles vision og valgte den elektriske motor. Turn er kommet til at beskæftige sig med kilden til magt om Bord.
FUNKTIONER I DEN NATIONALE VOGNenergikilderne til elmotoren er ikke nemme at placere i bilen, batteripakken kræver en del plads. Det bedste sted er under gulvet i kabinen: god vægtfordeling er tilvejebragt. Betjeningselementerne er under motorhjelmen. Elsystemet er pålideligt beskyttet af plastkabinetter mod de ydre påvirkninger af et aggressivt miljø. Derudover er moderne batterier kun effektive i et snævert temperaturområde, så rummet er desuden termisk isoleret. Selvom selv for den centrale del af Rusland, for ikke at nævne de nordlige hjørner af vores land, er disse foranstaltninger stadig ikke nok - opvarmning er nødvendig. Under kørslen bruger vi delvist det indvendige varmesystem, til opladningstilstanden implementerer vi elektrisk opvarmning. Og hvis der ikke er adgang til en stikkontakt? Som en mulighed leverer vi en komfur på flydende brændstof - ikke nul emissioner, men emissionerne fra sådanne enheder er ubetydelige sammenlignet med forbrændingsmotorer. At konvertere en model fra en forbrændingsmotor til en elektrisk er meget sværere end at designe en elbil fra bunden. Først og fremmest på grund af batteriernes layout: i kroppen af et lånt design skal de bogstaveligt talt skubbes rundt i kabinen og bagagerummet. PERIODISK TABLETen anden mulighed er blybatterier. Men de er ikke egnede til os: For at akkumulere en tilstrækkelig energiforsyning om bord, bliver du nødt til at have næsten et ton sådanne batterier med dig. Nikkel-metalhydridkilder er dobbelt så lette, men denne belastning er også for tung. Lad os derfor være opmærksomme på lithium-ion-batterier, som for nylig er migreret til elbiler fra bærbar elektronik. Blandt de største fordele ud over den store kapacitet er fraværet af hukommelseseffekt og lav selvudladning. Men der er også ulemper: dyb afladning forkorter levetiden for lithium-ion-batterier. Derudover mister de over tid kapacitet, uanset om de blev brugt eller ej. Lithium-ion-batterier opvarmes meget under intensivt arbejde. Derfor vil vi helt sikkert levere et kølesystem, der fjerner overskydende varme fra strømkilden. Forresten vil det være nyttigt til opvarmning af interiøret. Fans af store radiostyrede modeller bruger lithium-polymerbatterier. Deres største forskel fra lithium-ion-separatorer er, at den porøse separator imprægneret med en elektrolyt erstattes af en polymer. Dette design er lettere at producere, sikrere for miljøet og tillader produktion af tynde batterier i forskellige former. Derudover har de en høj energitæthed pr. masseenhed, lav pris. En anden vigtig parameter er, at disse batterier ældes langsomt. På to år er kun 20 % af kapaciteten "væk". Af ulemperne tåler polymerbatterier ikke lave temperaturer og svigter, når de er overophedede, og de er også meget dyre. Et alternativ til opladning er hurtig udskiftning af afladede batterier med "fulde" på specialstationer. Det er praktisk og hurtigt, men i vores tilfælde bliver du nødt til at lave hele bilen om - arranger batterierne anderledes, giv en let aftagelig bakke eller rum med nem adgang til dem. Derudover er infrastrukturen endnu ikke klar. Derfor vil vi indtil videre genoplade, og vi gemmer ekspreserstatningen til lovende modeller. Søgningen efter en perfekt ellagringsenhed udføres mere og mere aktivt hvert år. For eksempel ser konceptet med lithium-luft-batterier fristende ud. Med hensyn til driftsprincippet ligner de lithium-ion, kun ilt fra det ydre miljø bruges til at oxidere lithium. Som et resultat er kapaciteten af et sådant batteri så meget som en størrelsesorden højere. Det er dog usandsynligt, at disse batterier i begyndelsen af serieproduktionen af vores elbil vil blive masseproduceret: der er ingen effektive katalysatorer, der fremskynder den kemiske reaktion endnu. Eller måske bruge superkondensatorer, som udviklerne af yo-mobilen foreslår. Blandt fordelene ved en sådan energikilde er høj effektivitet, relativt lav vægt og lav toksicitet af materialer, men vigtigst af alt - evnen til at oplade meget hurtigt og opretholde den oprindelige kapacitet, selv efter titusindvis af ladnings-afladningscyklusser. Indtil videre giver superkondensatorer dog en meget kort rækkevidde - cirka fem gange mindre end med batterier. Sådan vil batterierne og styreelektronikken blive arrangeret i vores elbil. Den anslåede vægt er ca. 200 kg. Energireserven på 20 kWh-batterier skulle være nok til 150-200 km. SUMMERING UPDe lithium-ion-batterier er ikke ideelle, men indtil videre har de ikke en seriøs konkurrent, der gør krav på en plads i en elbil. De er de bedste med hensyn til en kombination af grundlæggende funktioner og levetid. I dag vejer batteriet af batterier med den kapacitet, vi har brug for, sammen med oplader-, køle- og strømforsyningssystemerne og styreenheden omkring 300 kg. Vi vil se frem til fremkomsten af mere avancerede batterier, for eksempel lithium-luft-batterier. Med sådanne strømkilder vil den næste generation af elbil, hvis koncept vi allerede tænker igennem, ikke være ringere end modeller med forbrændingsmotorer med hensyn til rækkevidde. SÅDAN FUNGERER ET LITHIUM-ION-BATTERIDen alle strømkilder har et par elektroder inde i et lithium-ion-batteri: en negativ (katode) lavet af grafit, en positiv (anode) lavet af farvede metaloxider - normalt kobolt, sjældnere nikkel. Grundlaget for anoden er aluminium, til katoden - kobber. Når de aflades, bevæger lithiumioner sig fra den negative elektrode til den positive elektrode og frigiver elektrisk energi. Når den er opladet, ændres retningen: den positive elektrode er kilden til lithiumioner, og den negative elektrode er deres modtager. Ethvert lithium-ion-batteri er udstyret med en controller, der overvåger batteriets spænding og temperatur både ved opladning og ved energitilførsel. Enheden til et af de første lithium-ion-batterier til biler, som dukkede op for et par år siden på Mercedes-Benz S 400 Hybrid: 1 – kølemodul; 2 – lithium-ion-celler; 3 – batterikontrolenhed; 4 – kølevæske stik; 5 – højspændingsstik; 6 – voltage regulator. NU tester Volvo batterier indbygget i de udvendige karrosseripaneler (diagrammet åbnes i fuld størrelse ved at klikke):