Trods den tilsyneladende enkelhed af ideen om en elbil, en smuk løsning til det, der endnu er fundet. Og om det er nødvendigt at gennemføre det, hvis hverken olie, hverken gas, indtil den sidste ende?
I tyverne af forrige århundrede kørte Hansa-Lloyd-lastbilen på blybatterier. Ved du, hvor meget energi en moderne klasse B-bil skal bruge for at køre 100 km? Det viser sig, at ikke så meget - ca. 18 kW. Hvis du tager denne energi fra stikkontakten, vil tankning koste (i henhold til Moskva-takster fra 2011) 68 rubler om dagen eller 17 om natten. Nå, du har brug for omkring 7 liter benzin pr. hundrede, det vil sige to hundrede rubler. Det viser sig at være en kæmpe gevinst - tre gange eller endda alle tolv! I Europa er det endnu mere. Spillet er helt klart lyset værd, men... UDEN YDERLIGERE ADVARSELløsningen på problemet er direkte at samle almindelige blybatterier og meget mere. For eksempel et standard 60 Ah batteri – hvor meget energi er der i det? Med en meget grov beregning kan du blot gange denne kapacitet med 12 V, vi får 0,72 kW. For 100 km kilometertal er det derfor nødvendigt at sætte 25 sådanne batterier i bilen, 4000 rubler og 16 kg hver. Multiplicer, vi får 100.000 re og 400 kg overvægt. På grund af disse fire centners vil vores bil i øvrigt ikke køre de planlagte 100 km alligevel. Et andet baghold: Blybatterier arbejder i en cyklisk tilstand med dyb afladning og er ikke særlig holdbare. Hvis du formår at køre 50.000 km, skal alle batterierne udskiftes (og ikke de bedste og dyreste, måske endda efter 5000 km!). Og jo tættere "time X", jo kortere bliver kilometertallet efter hver opladning. Når du har åbnet motorhjelmen på Nissan Cube EV, vil du lægge skruenøglerne til side og gå efter en tester eller oscilloskop. LAD OS PAKKE TELEFONEN UD, ADSKILLE NUTRUNNERDbatterierne er meget mere avancerede! Og endda lys - sammenlign densiteten af bly og lithium. I hvert lithium-ion-kilogram kan der akkumuleres op til 0,13 kW. h energi, mens det i blybrændstof kun er 0,03 kW. Tag lommeregneren op igen. Så for 100 km kilometertal har vi nok af et batteri, der kun vejer 138 kg og prisen på... Og her er alt enkelt: i dag koster en kilowatt-time fra et lithium-ion-batteri mindst 700 euro, men snarere hele tusind. Vi får 12.600 euro pr. hundrede verst. Det er bedre ikke at konvertere det til rubler, uanset valutakurs vil beløbet være ublu. Det er sandt, at holdbarheden er ganske anstændig: det vil være nok i fem til ti år. Det er dårligt, at et sådant batteri er meget bange for frost og overophedning. I det første tilfælde vil du bare være uheldig, i det andet - det vil eksplodere!Resterne af et eksploderet bærbart batteri med en kapacitet på 5000 mAh Du bliver nødt til at tilføje et temperaturkontrolsystem, som heller ikke er billigt og også spilder energi. Nikkel-metalhydridbatterier bruges ofte i elværktøj. Med hensyn til specifik energiintensitet er de mellem bly og lithium-ion, der akkumulerer omkring 0,08 kW pr. kilo masse. Holdbarhed er heller ikke dårligt: det burde være nok til 100.000-250.000 km kilometertal. Prisen er værre: hver kilowatt-time koster omkring 400 euro. De fungerer heller ikke i kulden, de skal opvarmes. UNDSKYLD MIG, MEN ER DER ANDRE BATTERIER?Ja, rækkevidden af batterielektrokemiske systemer er ikke begrænset til de anførte typer. For eksempel lover apologeter for de såkaldte zink-luft-batterier snart at opnå en energitæthed, der er tre gange større end lithium-ion-batterier. Men indtil videre, efter hundrede ladningsafladningscyklusser, skal de smides væk. ZEBRA natrium-nikkelchloridbatterier, natrium-svovl NGK-isolatorer kræver en høj temperatur på 100 til 300 ° C. Ikke særlig sundt for en bil. Der er endnu ingen andre reelle kandidater til den ledige plads på benzintanken. Arten af temperaturproblemer i batterier forklares ved, at processerne med energiakkumulering og frigivelse i dem altid er forbundet med kemiske reaktioner, der er meget afhængige af temperaturen. Men i dag er der andre, rent fysiske lagerenheder – superkondensatorer. Hvis du vælger højspændingsprøver (400 V), vil et kilometertal på 100 km kræve en kapacitet på omkring 1000 F. Hvor meget er det i kilogram? Den specifikke energitæthed i superkondensatorer er omkring 0,005-0,01 kW. h/kg, det vil sige, at der kræves en kasse, der vejer omkring et par tons pr. 100 km. Forholdet mellem effekttætheden og den specifikke energikapacitet for forskellige typer batterier:HVAD FORHINDRER ELLERS EN DÅRLIG DANSER?Alle batterier har også nogle funktioner, der yderligere komplicerer deres brug i en elbil. For eksempel afhængigheden af den specifikke effekt af den specifikke energitæthed. Dette kan tydeligt ses i grafen ovenfor, og lad os forklare det på denne måde: Jo mere energikrævende batteriet kan laves, jo mindre strøm vil det være i stand til at give. Dette er en direkte illustration af ordsproget "Jo mere stille du går, jo længere går du." Det er på grund af denne afhængighed, at elbiler oftere er elbiler: sidstnævnte har ikke brug for hundredvis af kilowatt for en tilstrækkelig frisk, dynamisk tur. Det sjoveste er, at denne skadelige binding er svagest i gamle blybatterier, og stærkest i nymodens lithium-ion-batterier... En anden fangst er, at jo hurtigere vi forsøger at oplade batteriet, jo hurtigere vil det "løbe tør". Og selvom der nu er relativt hurtige ladestationer (de tager omkring tredive minutter), er det stadig bedre at være tålmodig i otte timer. Men dette er ikke altid muligt, og det er usandsynligt, at det vil tilføje entusiasme til tilhængere af elektrisk mobilisering. Du kan selvfølgelig gøre batterierne let aftagelige og udskifte dem ved hver "ladestation". Dette princip har i øvrigt været kendt i meget lang tid: Husk at køre på gearskiftere. Men det er ikke egnet for alle: det er én ting for dArtagnan, som var i kongelig tjeneste, og en helt anden - Baron Danglars, som købte de bedste heste i Paris for fantastiske penge til at ride dem! Endelig problemet med klimakontrol i en elbil. Desværre bruger både klimaanlægget og komfuret ret meget. Og når du først er i en trafikprop, er det nemt at nå en tom radiator uden at køre halvvejs til kontoret med en stikkontakt. Vejen ud findes stadig i autonome varmeapparater, der kører på ethanol, men dette besejrer den oprindelige idé: en tank er nødvendig igen. Og hvis det stadig eksisterer, så er det måske elektricitet!OG HVIS DET BANKER?Lithium-ion-batterier eksploderer stadig, og det regelmæssigt. Indtil videre er sagen begrænset til små batterier i mobiltelefoner og bærbare computere, og ikke desto mindre er der registreret et dusin tilfælde af dødsfald fra en eksploderende telefon i verden. Det er nok at lægge den i venstre brystlomme - og du er ikke forsikret mod noget. For eksempel døde en 22-årig svejser i Kina i 2007. Fragmenter af hans telefon (der siges at have et falsk batteri) rev hans bryst op, brækkede et ribben og gravede sig ind i hans hjerte. En indbygger i Californien fik anden- og tredjegradsforbrændinger, efter at en mobiltelefon eksploderede i hans bukselomme. Der blev også registreret en brand i en lejlighed i Moskva fra antændelsen af et telefonbatteri. Konsekvenser af eksplosionen af en sikkerhedsmobilenhed, der hensynsløst blev efterladt til genopladning i en garage i Californien. Hvis en sådan destruktiv kraft er skjult i et lille telefonbatteri, kan du forestille dig omfanget af eksplosionen af et trækkraftbilbatteri. Derfor er de alle udstyret med et sofistikeret temperaturkontrolsystem, der øjeblikkeligt stopper opladningen (eller afladningen) i tilfælde af fare for overophedning. Som vi har set, er det ikke en god idé at medbringe blybatterier, men det vil gøre for at undervise universitetsstuderende i Rio de Janeiro, besluttede professor Luis Perez og udstedte en teknisk opgave til omdannelse af en gammel Volkswagen Transporter Transporter T1 med bagmotor til en elbil. Ved at tage en industriel trefaset motor til 220 V, udvikle 22 kW og 81 Nm drejningsmoment, fandt de studerende hurtigt ud af, at de skulle tilslutte 20 trækkraft-12-volts batterier med en kapacitet på 47 Ah i serie, tilføje en inverter, en styreenhed og... Og det viste sig at være noget lydløst kørende, med motoren stikkende ud bagpå i en kasse og kabinen fyldt med batterier. Sandt nok nåede de ikke hundrede kilometer kilometer, men halvtreds trænings-elbiler kører. Og transporterer endda noget fra fakultet til fakultet. Men på siden af den grønne varevogn, med al mulig ret til det, er der en stolt inskription: Emissão Zero. Bilen fik status som en prototype af bybus og deltog endda i Michelin Challenge Bibendum-forummet sidste år, hvor den vandt et ærescertifikat. Afslutningsvis citerer vi ordene fra præsidenten for Renault-Nissan-alliancen, Carlos Ghosn: "Jeg tror ikke, at Rusland vil være i front, når det kommer til elbiler og hybrider. For det første producerer Rusland meget olie, for det andet er Rusland et meget stort land, og for det tredje er der endnu ingen i Rusland, der stimulerer udviklingen af markedet for hybrider og elbiler."