Kesederhanaan tampak gagasan solusi yang indah untuk itu belum ditemukan. Dan apakah sama sekali untuk untuk melakukan, jika tidak minyak atau gas sampai akhir?
Pada tahun dua puluhan abad terakhir, truk Hansa-Lloyd menggunakan baterai timah. Tahukah Anda berapa banyak energi yang dibutuhkan mobil Kelas B modern untuk berlari 100 km? Ternyata tidak begitu banyak - sekitar 18 kW. Jika Anda mengambil energi ini dari stopkontak, maka pengisian bahan bakar akan dikenakan biaya (menurut tarif Moskow tahun 2011) 68 rubel pada siang hari atau 17 di malam hari. Nah, Anda membutuhkan sekitar 7 liter bensin per seratus, yaitu dua ratus rubel. Ternyata itu adalah kemenangan besar - tiga kali, atau bahkan dua belas! Di Eropa, bahkan lebih. Gim ini jelas sepadan dengan lilin, tapi... TANPA ADO LEBIH LANJUTAsolusi untuk masalah ini secara langsung adalah mengumpulkan baterai timbal biasa, dan banyak lagi. Misalnya, baterai standar 60 Ah – berapa banyak energi yang ada di dalamnya? Dengan perhitungan yang sangat kasar, Anda cukup mengalikan kapasitas ini dengan 12 V, kami mendapatkan 0,72 kW. Oleh karena itu, untuk jarak tempuh 100 km, diperlukan untuk memasukkan 25 baterai seperti itu ke dalam mobil, masing-masing 4000 rubel dan 16 kg. Kalikan, kita mendapatkan 100.000 re dan 400 kg kelebihan berat. Karena empat sen ini, mobil kami, omong-omong, tidak akan berlari 100 km yang direncanakan. Penyergapan lain: bekerja dalam mode siklik dengan pelepasan yang dalam, baterai timbal tidak terlalu tahan lama. Jika Anda berhasil berkendara sejauh 50.000 km, semua baterai harus diganti (dan bukan yang terbaik dan paling mahal, bahkan mungkin setelah 5000 km!). Dan semakin dekat "jam X", semakin pendek jarak tempuh setelah setiap pengisian daya. Setelah membuka kap mesin Nissan Cube EV, Anda ingin mengesampingkan kunci pas dan menggunakan penguji atau osiloskop. MARI KITA BONGKAR TELEPON, BONGKAR NUTRUNNERbaterainya jauh lebih canggih! Dan bahkan ringan - bandingkan kepadatan timbal dan litium. Dalam setiap kilogram lithium-ion, sebanyak 0,13 kW dapat diakumulasikan. h energi, sedangkan dalam bahan bakar timbal hanya 0,03 kW. Ambil kalkulator lagi. Jadi, untuk jarak tempuh 100 km, kami akan memiliki cukup baterai dengan berat hanya 138 kg dan harga... Dan di sini semuanya sederhana: hari ini satu kilowatt-jam dari baterai lithium-ion berharga setidaknya 700 euro, melainkan ribuan keseluruhan. Kami mendapatkan 12.600 euro per seratus verst. Lebih baik tidak mengubahnya menjadi rubel, pada nilai tukar berapa pun jumlahnya akan selangit. Benar, daya tahannya cukup lumayan: itu akan cukup untuk lima hingga sepuluh tahun. Sayang sekali baterai seperti itu sangat takut embun beku dan panas berlebih. Dalam kasus pertama, Anda hanya akan tidak beruntung, yang kedua - itu akan meledak!Sisa-sisa baterai laptop yang meledak dengan kapasitas 5000 mAh Anda harus menambahkan sistem kontrol suhu, yang juga tidak murah dan juga membuang-buang energi. Baterai nikel-logam hidrida sering digunakan dalam perkakas listrik. Dalam hal intensitas energi spesifik, mereka berada di antara timbal dan lithium-ion, terakumulasi sekitar 0,08 kW per kilogram massa. Daya tahan juga tidak buruk: itu harus cukup untuk jarak tempuh 100.000-250.000 km. Harganya lebih buruk: setiap kilowatt-jam akan menelan biaya sekitar 400 euro. Mereka juga tidak bekerja dalam cuaca dingin, mereka perlu dipanaskan. PERMISI, TAPI APAKAH ADA BATERAI LAIN?Ya, jangkauan sistem elektrokimia baterai tidak terbatas pada jenis yang terdaftar. Misalnya, apologis dari apa yang disebut baterai seng-udara berjanji untuk segera mencapai kepadatan energi tiga kali lebih besar daripada baterai lithium-ion. Tapi untuk saat ini, setelah seratus siklus pengosongan muatan, mereka harus dibuang. Baterai natrium-nikel klorida ZEBRA, Isolator NGK natrium-belerang membutuhkan suhu tinggi 100 hingga 300 ° C. Tidak terlalu sehat untuk mobil. Belum ada kandidat nyata lain untuk tempat tangki bensin yang kosong. Sifat masalah suhu pada baterai dijelaskan oleh fakta bahwa proses akumulasi dan pelepasan energi di dalamnya selalu dikaitkan dengan reaksi kimia yang sangat bergantung pada suhu. Tetapi hari ini ada perangkat penyimpanan fisik murni lainnya – superkapasitor. Jika Anda memilih sampel tegangan tinggi (400 V), jarak tempuh 100 km akan membutuhkan kapasitas sekitar 1000 F. Berapa harganya dalam kilogram? Kepadatan energi spesifik dalam superkapasitor adalah sekitar 0,005–0,01 kW. h/kg, yaitu, kotak dengan berat sekitar beberapa ton akan diperlukan per 100 km. Hubungan antara kepadatan daya dan kapasitas energi spesifik dari berbagai jenis baterai:APA LAGI YANG MENCEGAH PENARI YANG BURUK?Semua baterai juga memiliki beberapa fitur yang semakin mempersulit penggunaannya dalam mobil listrik. Misalnya, ketergantungan output daya spesifik pada kepadatan energi tertentu. Ini dapat dilihat dengan jelas pada grafik di atas, dan mari kita jelaskan seperti ini: semakin intensif energi baterai yang dapat dibuat, semakin sedikit daya yang dapat diberikannya. Ini adalah ilustrasi langsung dari pepatah "Semakin tenang Anda pergi, semakin jauh Anda pergi." Karena ketergantungan inilah mobil listrik lebih sering menjadi mobil listrik: yang terakhir tidak membutuhkan ratusan kilowatt untuk perjalanan yang cukup dingin dan dinamis. Hal yang paling lucu adalah ikatan berbahaya ini paling lemah pada baterai timbal kuno, dan paling kuat pada baterai lithium-ion bermodel baru ... Tangkapan lainnya adalah semakin cepat kita mencoba mengisi daya baterai, semakin cepat baterainya akan "habis". Dan meskipun sekarang ada stasiun pengisian daya yang relatif cepat (membutuhkan waktu sekitar tiga puluh menit), masih lebih baik bersabar selama delapan jam. Tetapi ini tidak selalu memungkinkan, dan tidak mungkin menambah antusiasme bagi para pendukung mobilisasi listrik. Anda tentu saja dapat membuat baterai mudah dilepas dan menggantinya di setiap "stasiun pengisian daya". Omong-omong, prinsip ini telah dikenal sejak lama: ingat mengendarai shifter. Tapi itu tidak cocok untuk semua orang: itu adalah satu hal bagi dArtagnan, yang berada dalam dinas kerajaan, dan hal lain - Baron Danglars, yang membeli kuda terbaik di Paris dengan uang yang luar biasa untuk mengendarainya! Terakhir, masalah kontrol iklim pada mobil listrik. Sayangnya, AC dan kompor mengkonsumsi cukup banyak. Dan begitu dalam kemacetan lalu lintas, mudah untuk mencapai radiator kosong tanpa berkendara bahkan setengah jalan ke kantor dengan stopkontak. Jalan keluar masih ditemukan pada pemanas otonom yang menggunakan etanol, tetapi ini mengalahkan ide asli: tangki diperlukan lagi. Dan jika masih ada, mungkin, yah, itu listrik!DAN JIKA ITU BANG?Baterai lithium-ion masih meledak, dan secara teratur. Sejauh ini, masalah ini terbatas pada baterai kecil di ponsel dan laptop, namun demikian, selusin kasus kematian akibat ledakan ponsel telah tercatat di dunia. Cukup memasukkannya ke dalam saku payudara kiri - dan Anda tidak diasuransikan terhadap apa pun. Misalnya, pada tahun 2007, seorang tukang las berusia 22 tahun meninggal di Cina. Fragmen ponselnya (dikatakan memiliki baterai palsu) merobek dadanya, mematahkan tulang rusuk dan menggali jantungnya. Seorang penduduk California menderita luka bakar tingkat dua dan tiga setelah ponsel meledak di saku celananya. Kebakaran juga tercatat di sebuah apartemen Moskow dari penyalaan baterai telepon. Konsekuensi dari ledakan perangkat seluler keamanan, yang secara sembrono ditinggalkan untuk diisi ulang di garasi California. Jika kekuatan penghancur seperti itu tersembunyi di baterai telepon kecil, Anda dapat membayangkan skala ledakan aki mobil traksi. Itulah sebabnya semuanya dilengkapi dengan sistem kontrol suhu canggih yang langsung menghentikan pengisian (atau pelepasan) jika terjadi bahaya panas berlebih. Seperti yang telah kita lihat, bukan ide yang baik untuk membawa baterai timbal, tetapi itu akan dilakukan untuk mengajar mahasiswa di Rio de Janeiro, Profesor Luis Perez memutuskan dan mengeluarkan tugas teknis untuk transformasi Volkswagen Transporter T1 bermesin belakang tua menjadi mobil listrik. Mengambil motor tiga fase industri untuk 220 V, mengembangkan 22 kW dan torsi 81 Nm, para siswa dengan cepat mengetahui bahwa mereka perlu menghubungkan 20 baterai traksi 12 volt dengan kapasitas 47 Ah secara seri, menambahkan inverter, unit kontrol dan... Dan ternyata itu adalah sesuatu yang diam-diam mengemudi, dengan mesin mencuat di belakang dalam kotak dan kabin dipenuhi baterai. Benar, mereka tidak mencapai jarak tempuh seratus kilometer, tetapi lima puluh mobil listrik pelatihan berjalan. Dan bahkan mengangkut sesuatu dari fakultas ke fakultas. Tetapi di sisi van hijau, dengan hak untuk melakukannya, ada tulisan yang bangga: Emissão Zero. Mobil tersebut menerima status prototipe bus kota dan bahkan mengambil bagian dalam forum Michelin Challenge Bibendum tahun lalu, memenangkan sertifikat kehormatan. Sebagai kesimpulan, kami mengutip kata-kata presiden aliansi Renault-Nissan, Carlos Ghosn: "Saya tidak berpikir bahwa Rusia akan berada di garis depan dalam hal kendaraan listrik dan hibrida. Pertama, Rusia memproduksi banyak minyak, kedua, Rusia adalah negara yang sangat besar, dan ketiga, belum ada seorang pun di Rusia yang merangsang pengembangan pasar hibrida dan kendaraan listrik."