Die scheinbare Einfachheit der Idee einer schönen Lösung dafür ist noch nicht gefunden. Und ob überhaupt es zu verpflichten, wenn weder Öl, noch Gas bis zum Ende?
In den zwanziger Jahren des letzten Jahrhunderts fuhr der Hansa-Lloyd-Lkw mit Bleibatterien. Wissen Sie, wie viel Energie ein modernes Auto der Klasse B benötigt, um 100 km zu fahren? Es stellt sich heraus, dass nicht so viel - etwa 18 kW. Wenn Sie diese Energie aus der Steckdose nehmen, kostet das Tanken (nach Moskauer Tarifen von 2011) tagsüber 68 Rubel oder nachts 17 Rubel. Nun, Sie benötigen etwa 7 Liter Benzin pro Hundert, dh zweihundert Rubel. Es stellt sich heraus, dass es ein riesiger Gewinn ist - dreimal oder sogar alle zwölf! In Europa sind es sogar noch mehr. Das Spiel ist eindeutig die Kerze wert, aber... OHNE WEITERE ADie Lösung des Problems besteht darin, gewöhnliche Bleibatterien und mehr zu sammeln. Zum Beispiel eine Standard-60-Ah-Batterie – wie viel Energie steckt darin? Mit einer sehr groben Berechnung können Sie diese Leistung einfach mit 12 V multiplizieren, wir erhalten 0,72 kW. Für eine Laufleistung von 100 km müssen daher 25 solcher Batterien in das Auto eingelegt werden, jeweils 4000 Rubel und 16 kg. Multiplizieren Sie 100.000 re und 400 kg Übergewicht. Wegen dieser vier Zentner wird unser Auto übrigens sowieso nicht die geplanten 100 km fahren. Ein weiterer Hinterhalt: Bleibatterien arbeiten im zyklischen Modus mit Tiefentladung und sind nicht sehr langlebig. Wenn Sie es schaffen, 50.000 km zu fahren, müssen alle Batterien ausgetauscht werden (und nicht die besten und teuersten, vielleicht sogar nach 5000 km!). Und je näher die "Stunde X" rückt, desto kürzer wird der Kilometerstand nach jeder Ladung. Nachdem Sie die Motorhaube des Nissan Cube EV geöffnet haben, möchten Sie die Schraubenschlüssel beiseite legen und sich für einen Tester oder ein Oszilloskop entscheiden. PACKEN WIR DAS TELEFON AUS, ZERLEGEN WIR DEN SCHRAUBERDie Batterien sind viel fortschrittlicher! Und sogar Licht - vergleichen Sie die Dichte von Blei und Lithium. In jedem Lithium-Ionen-Kilogramm können bis zu 0,13 kW akkumuliert werden. h Energie, während sie im Bleikraftstoff nur 0,03 kW beträgt. Nehmen Sie den Taschenrechner wieder in die Hand. Für 100 km Laufleistung haben wir also genug von einer Batterie mit einem Gewicht von nur 138 kg und dem Preis von... Und hier ist alles einfach: Heute kostet eine Kilowattstunde aus einer Lithium-Ionen-Batterie mindestens 700 Euro, aber eher die ganzen Tausend. Wir erhalten 12.600 Euro pro hundert Werst. Es ist besser, es nicht in Rubel umzurechnen, bei jedem Wechselkurs wird der Betrag exorbitant sein. Die Haltbarkeit ist zwar recht anständig: Sie reicht für fünf bis zehn Jahre. Es ist schlecht, dass eine solche Batterie große Angst vor Frost und Überhitzung hat. Im ersten Fall haben Sie nur Pech, im zweiten - es wird explodieren!Die Reste eines explodierten Laptop-Akkus mit einer Kapazität von 5000 mAh Sie müssen ein Temperaturkontrollsystem hinzufügen, das ebenfalls nicht billig ist und auch Energie verschwendet. Nickel-Metallhydrid-Akkus werden häufig in Elektrowerkzeugen verwendet. In Bezug auf die spezifische Energieintensität liegen sie zwischen Blei und Lithium-Ionen und akkumulieren etwa 0,08 kW pro Kilogramm Masse. Auch die Haltbarkeit ist nicht schlecht: Sie sollte für 100.000-250.000 km Laufleistung ausreichen. Der Preis ist schlechter: Jede Kilowattstunde kostet etwa 400 Euro. Sie funktionieren auch nicht in der Kälte, sie müssen erhitzt werden. ENTSCHULDIGUNG, ABER GIBT ES NOCH ANDERE BATTERIEN?Ja, das Angebot an elektrochemischen Batteriesystemen ist nicht auf die aufgeführten Typen beschränkt. So versprechen Apologeten der sogenannten Zink-Luft-Batterien, bald eine dreimal höhere Energiedichte als Lithium-Ionen-Batterien zu erreichen. Aber vorerst, nach hundert Lade-Entlade-Zyklen, müssen sie weggeworfen werden. ZEBRA Natrium-Nickelchlorid-Batterien, Natrium-Schwefel-NGK-Isolatoren benötigen eine hohe Temperatur von 100 bis 300 ° C. Nicht sehr gesund für ein Auto. Es gibt noch keine anderen wirklichen Kandidaten für den vakanten Platz des Gastanks. Die Art der Temperaturprobleme in Batterien erklärt sich aus der Tatsache, dass die Prozesse der Energieakkumulation und -freisetzung in ihnen immer mit chemischen Reaktionen verbunden sind, die stark von der Temperatur abhängen. Doch heute gibt es andere, rein physikalische Speicher – Superkondensatoren. Wenn Sie sich für Hochspannungsproben (400 V) entscheiden, erfordert eine Laufleistung von 100 km eine Kapazität von etwa 1000 F. Wie viel ist es in Kilogramm? Die spezifische Energiedichte in Superkondensatoren beträgt etwa 0,005–0,01 kW. h/kg, d.h. pro 100 km wird eine Kiste mit einem Gewicht von etwa ein paar Tonnen benötigt. Das Verhältnis zwischen der Leistungsdichte und der spezifischen Energiekapazität verschiedener Batterietypen:WAS VERHINDERT EINEN BAD DANCER NOCH?Alle Batterien haben auch einige Eigenschaften, die ihren Einsatz in einem Elektroauto weiter erschweren. Zum Beispiel die Abhängigkeit der spezifischen Leistung von der spezifischen Energiedichte. Dies ist in der obigen Grafik deutlich zu sehen, und lassen Sie es uns so erklären: Je energieintensiver die Batterie hergestellt werden kann, desto weniger Strom kann sie liefern. Dies ist eine direkte Illustration des Sprichworts "Je leiser du gehst, desto weiter gehst du". Aufgrund dieser Abhängigkeit sind Elektroautos häufiger Elektroautos: Letztere benötigen nicht Hunderte von Kilowatt für eine ausreichend verspielte, dynamische Fahrt. Das Lustigste ist, dass diese schädliche Bindung in alten Bleibatterien am schwächsten und in neumodischen Lithium-Ionen-Batterien am stärksten ist... Ein weiterer Haken ist, dass je schneller wir versuchen, den Akku aufzuladen, desto eher wird er "leer" sein. Und obwohl es mittlerweile relativ schnelle Ladestationen gibt (sie dauern etwa dreißig Minuten), ist es immer noch besser, acht Stunden Geduld zu haben. Dies ist jedoch nicht immer möglich, und es ist unwahrscheinlich, dass es die Befürworter der elektrischen Mobilisierung begeistert. Sie können die Akkus natürlich leicht herausnehmen und an jeder "Ladestation" wechseln. Dieses Prinzip ist übrigens schon sehr lange bekannt: Denken Sie daran, auf Schalthebeln zu fahren. Aber es ist nicht für jeden geeignet: Es ist eine Sache für dArtagnan, der in königlichen Diensten stand, und eine ganz andere - Baron Danglars, der die besten Pferde in Paris für sagenhaftes Geld kaufte, um sie zu reiten! Schließlich das Problem der Klimatisierung in einem Elektroauto. Leider verbrauchen sowohl die Klimaanlage als auch der Herd ziemlich viel. Und wenn man einmal im Stau steht, ist es einfach, einen leeren Heizkörper zu erreichen, ohne auch nur die Hälfte des Weges zum Büro mit einer Steckdose zu fahren. Der Ausweg findet sich immer noch in autonomen Heizungen, die mit Ethanol betrieben werden, aber das macht die ursprüngliche Idee zunichte: Ein Tank wird wieder benötigt. Und wenn es sie noch gibt, dann vielleicht, nun, dann ist es Elektrizität!UND WENN ES KNALLT?Lithium-Ionen-Batterien explodieren immer noch, und zwar regelmäßig. Bisher beschränkt sich die Angelegenheit auf kleine Batterien in Mobiltelefonen und Laptops, und dennoch wurden weltweit ein Dutzend Todesfälle durch ein explodierendes Telefon registriert. Es reicht aus, es in die linke Brusttasche zu stecken - und Sie sind gegen nichts versichert. Zum Beispiel starb 2007 ein 22-jähriger Schweißer in China. Fragmente seines Telefons (angeblich mit einem gefälschten Akku) rissen seine Brust auf, brachen eine Rippe und gruben sich in sein Herz. Ein Einwohner Kaliforniens erlitt Verbrennungen zweiten und dritten Grades, nachdem ein Mobiltelefon in seiner Hosentasche explodiert war. Auch in einer Moskauer Wohnung wurde ein Brand durch die Entzündung einer Telefonbatterie registriert. Folgen der Explosion eines mobilen Sicherheitsgeräts, das rücksichtslos zum Aufladen in einer kalifornischen Garage zurückgelassen wurde. Wenn eine solche zerstörerische Kraft in einer winzigen Telefonbatterie verborgen ist, können Sie sich das Ausmaß der Explosion einer Autobatterie vorstellen. Deshalb sind sie alle mit einem ausgeklügelten Temperaturkontrollsystem ausgestattet, das das Laden (oder Entladen) bei Gefahr einer Überhitzung sofort stoppt. Wie wir gesehen haben, ist es keine gute Idee, Bleibatterien mitzuführen, aber es reicht für den Unterricht von Universitätsstudenten in Rio de Janeiro, entschied Professor Luis Perez und gab eine technische Aufgabe für die Umwandlung eines alten Volkswagen Transporter T1 mit Heckmotor in ein Elektroauto heraus. Mit einem industriellen Drehstrommotor für 220 V, der 22 kW und 81 Nm Drehmoment entwickelte, fanden die Studenten schnell heraus, dass sie 20 12-Volt-Traktionsbatterien mit einer Kapazität von 47 Ah in Reihe schalten, einen Wechselrichter, eine Steuereinheit und... Und es stellte sich heraus, dass es sich um etwas handelte, das leise fuhr, wobei der Motor hinten in einer Kiste herausragte und die Kabine mit Batterien gefüllt war. Sie erreichten zwar keine hundert Kilometer Laufleistung, aber fünfzig Trainings-Elektroautos fahren. Und transportiert sogar etwas von Fakultät zu Fakultät. Aber an der Seite des grünen Lieferwagens steht mit allem Recht dazu eine stolze Inschrift: Emissão Zero. Das Auto erhielt den Status eines Prototyp-Stadtbusses und nahm im vergangenen Jahr sogar am Forum Michelin Challenge Bibendum teil und gewann eine Ehrenurkunde. Abschließend zitieren wir die Worte des Präsidenten der Renault-Nissan-Allianz, Carlos Ghosn: "Ich glaube nicht, dass Russland bei Elektrofahrzeugen und Hybriden an vorderster Front stehen wird. Erstens produziert Russland viel Öl, zweitens ist Russland ein sehr großes Land, und drittens stimuliert noch niemand in Russland die Entwicklung des Marktes für Hybrid- und Elektrofahrzeuge."