Tariamas paprastumas idėja, gražus sprendimas už jį dar nebuvo rastas. Ir ne visi už jį atlikti, jei nei naftos, nei dujų iki pabaigos?
Praėjusio amžiaus dvidešimtajame dešimtmetyje "Hansa-Lloyd" sunkvežimis važiavo švino baterijomis. Ar žinote, kiek energijos reikia šiuolaikiniam B klasės automobiliui, kad jis nuvažiuotų 100 km? Pasirodo, kad ne tiek daug - apie 18 kW. Jei paimsite šią energiją iš lizdo, degalų papildymas kainuos (pagal 2011 m. Maskvos tarifus) 68 rublius per dieną arba 17 naktį. Na, jums reikės apie 7 litrus benzino per šimtą, ty du šimtus rublių. Pasirodo, tai didžiulis laimėjimas - tris kartus ar net visus dvylika! Europoje tai dar daugiau. Žaidimas aiškiai vertas žvakės, bet... BE PAPILDOMŲ ADOPagal problemos sprendimas yra surinkti įprastas švino baterijas ir dar daugiau. Pavyzdžiui, standartinė 60 Ah baterija – kiek joje yra energijos? Atlikdami labai apytikrį skaičiavimą, galite tiesiog padauginti šią galią iš 12 V, gauname 0,72 kW. Todėl už 100 km ridą į automobilį reikia įdėti 25 tokias baterijas, po 4000 rublių ir 16 kg. Padauginę gauname 100 000 re ir 400 kg antsvorio. Dėl šių keturių centnerių mūsų automobilis, beje, vis tiek nenuvažiuos suplanuotų 100 km. Kitas pasala: dirbant cikliniu režimu su giliu iškrovimu, švino baterijos nėra labai patvarios. Jei pavyks nuvažiuoti 50 000 km, teks pakeisti visas baterijas (o ne pačias geriausias ir brangiausias, gal net po 5000 km!). Ir kuo arčiau "valandos X", tuo trumpesnė rida taps po kiekvieno įkrovimo. Atidarę "Nissan Cube EV" gaubtą, norite atidėti veržliarakčius ir pasirinkti testerį ar osciloskopą. IŠPAKUOKIME TELEFONĄ, IŠARDYKIME "NUTRUNNER"Baterijos yra daug pažangesnės! Ir net šviesa - palyginkite švino ir ličio tankį. Kiekviename ličio jonų kilograme galima sukaupti net 0,13 kW. h energijos, o švino kure - tik 0,03 kW. Dar kartą paimkite skaičiuoklę. Taigi, už 100 km ridą turėsime pakankamai baterijos, sveriančios tik 138 kg, o kaina... Ir čia viskas paprasta: šiandien kilovatvalandė iš ličio jonų baterijos kainuoja mažiausiai 700 eurų, o greičiau visą tūkstantį. Mes gauname 12 600 eurų už šimtą verstų. Geriau ne konvertuoti jį į rublius, bet kokiu valiutos kursu suma bus pernelyg didelė. Tiesa, ilgaamžiškumas yra gana padorus: pakaks nuo penkerių iki dešimties metų. Blogai, kad tokia baterija labai bijo šalčio ir perkaitimo. Pirmuoju atveju jums tiesiog nepasiseks, antruoju - jis sprogs!Sprogusios nešiojamojo kompiuterio baterijos, kurios talpa 5000 mAh, liekanos Turėsite pridėti temperatūros kontrolės sistemą, kuri taip pat nėra pigi ir taip pat eikvoja energiją. Nikelio-metalo hidrido baterijos dažnai naudojamos elektriniuose įrankiuose. Kalbant apie specifinį energijos intensyvumą, jie yra tarp švino ir ličio jonų, kaupiasi apie 0,08 kW kilogramui masės. Patvarumas taip pat nėra blogas: jo turėtų pakakti 100 000–250 000 km ridai. Kaina blogesnė: kiekviena kilovatvalandė kainuos apie 400 eurų. Jie taip pat neveikia šaltyje, juos reikia šildyti. ATLEISKITE, BET AR YRA KITŲ BATERIJŲ?Taip, akumuliatorių elektrocheminių sistemų asortimentas neapsiriboja išvardytais tipais. Pavyzdžiui, vadinamųjų cinko-oro baterijų apologetai žada netrukus pasiekti tris kartus didesnį energijos tankį nei ličio jonų baterijų. Tačiau kol kas, po šimto įkrovimo-iškrovimo ciklų, jie turi būti išmesti. ZEBRA natrio-nikelio chlorido baterijos, natrio-sieros NGK izoliatoriai reikalauja aukštos temperatūros nuo 100 iki 300 ° C. Ne itin sveika automobiliui. Kitų realių kandidatų į laisvą dujų bako vietą dar nėra. Akumuliatorių temperatūros problemų pobūdis paaiškinamas tuo, kad energijos kaupimosi ir išsiskyrimo procesai jose visada yra susiję su cheminėmis reakcijomis, kurios labai priklauso nuo temperatūros. Tačiau šiandien yra ir kitų, grynai fizinių saugojimo įrenginių – superkondensatorių. Jei pasirinksite aukštos įtampos (400 V) mėginius, 100 km ridai reikės apie 1000 F talpos. Kiek tai yra kilogramais? Specifinis energijos tankis superkondensatoriuose yra apie 0,005–0,01 kW. h/kg, tai yra, 100 km reikės dėžutės, sveriančios apie porą tonų. Ryšys tarp skirtingų tipų baterijų galios tankio ir specifinės energijos talpos:KAS DAR APSAUGO NUO BLOGO ŠOKĖJO?Visos baterijos taip pat turi tam tikrų savybių, kurios dar labiau apsunkina jų naudojimą elektromobilyje. Pavyzdžiui, savitosios galios priklausomybė nuo konkretaus energijos tankio. Tai aiškiai matyti aukščiau esančiame grafike ir paaiškinkime tai taip: kuo daugiau energijos sunaudojama baterija, tuo mažiau energijos ji galės suteikti. Tai tiesioginė patarlės "Kuo tyliau eini, tuo toliau eini" iliustracija. Būtent dėl šios priklausomybės elektromobiliai dažniau yra elektromobiliai: pastariesiems nereikia šimtų kilovatų pakankamai trapiam, dinamiškam važiavimui. Juokingiausia yra tai, kad ši kenksminga jungtis yra silpniausia senovinėse švino baterijose, o stipriausiai - naujose ličio jonų baterijose... Kitas laimikis yra tas, kad kuo greičiau bandysime įkrauti akumuliatorių, tuo greičiau jis "išsikraus". Ir nors dabar yra gana greito įkrovimo stotelės (jos trunka apie trisdešimt minučių), vis tiek geriau būti kantriems aštuonias valandas. Tačiau tai ne visada įmanoma, ir mažai tikėtina, kad pridės entuziazmo elektros mobilizacijos šalininkams. Žinoma, galite padaryti baterijas lengvai nuimamas ir pakeisti jas kiekvienoje "įkrovimo stotelėje". Šis principas, beje, buvo žinomas labai seniai: prisiminkite važiavimą ant perjungiklių. Bet tai netinka visiems: tai vienas dalykas dArtagnanui, kuris buvo karališkoje tarnyboje, ir visai kitas - baronas Danglarsas, kuris nusipirko geriausius žirgus Paryžiuje už pasakiškus pinigus, kad galėtų juos važiuoti! Galiausiai, klimato kontrolės problema elektromobilyje. Deja, tiek oro kondicionierius, tiek viryklė sunaudoja gana daug. O patekus į kamštį, lengva pasiekti tuščią radiatorių, nevažiuojant net pusiaukelėje į biurą su lizdu. Išeitis vis dar randama autonominiuose šildytuvuose, veikiančiuose etanoliu, tačiau tai nugali pradinę idėją: vėl reikalingas bakas. O jei ji vis dar egzistuoja, gal, na, tai elektra!O JEI JI SPROGSTA?Ličio jonų baterijos vis dar sprogsta ir reguliariai. Kol kas reikalas apsiriboja mažomis mobiliųjų telefonų ir nešiojamųjų kompiuterių baterijomis, tačiau vis dėlto pasaulyje užfiksuota keliolika mirties nuo sprogusio telefono atvejų. Pakanka įdėti jį į kairę krūtinės kišenę - ir jūs nesate apdraustas nuo nieko. Pavyzdžiui, 2007 metais Kinijoje mirė 22 metų suvirintojas. Jo telefono fragmentai (teigiama, kad jis turi netikrą bateriją) suplėšė jo krūtinę, sulaužė šonkaulį ir įsirėžė į širdį. Kalifornijos gyventojas patyrė antro ir trečio laipsnio nudegimus po to, kai jo kelnių kišenėje sprogo mobilusis telefonas. Maskvos bute taip pat buvo užfiksuotas gaisras užsidegus telefono baterijai. Saugumo mobiliojo įrenginio sprogimo pasekmės, beatodairiškai paliktos įkrauti Kalifornijos garaže. Jei tokia destruktyvi jėga yra paslėpta mažoje telefono baterijoje, galite įsivaizduoti traukos automobilio akumuliatoriaus sprogimo mastą. Štai kodėl jie visi turi sudėtingą temperatūros reguliavimo sistemą, kuri akimirksniu sustabdo įkrovą (arba iškrovimą), jei kyla perkaitimo pavojus. Kaip matėme, nešiotis švino baterijas nėra gera idėja, tačiau tai tiks Rio de Žaneiro universiteto studentams, nusprendė profesorius Luisas Perezas ir išdavė techninę užduotį seną galinį variklį turintį "Volkswagen Transporter T1" transformuoti į elektromobilį. Paėmę pramoninį trifazį variklį 220 V, išvystantį 22 kW ir 81 Nm sukimo momentą, studentai greitai suprato, kad jiems reikia nuosekliai prijungti 20 traukos 12 voltų baterijas, kurių talpa yra 47 Ah, pridėti keitiklį, valdymo bloką ir... Ir paaiškėjo, kad kažkas tyliai važiuoja, kai variklis išlindo gale dėžėje, o salonas užpildytas baterijomis. Tiesa, jie nepasiekė šimto kilometrų ridos, tačiau važiuoja penkiasdešimt mokomųjų elektromobilių. Ir netgi veža kažką iš fakulteto į fakultetą. Tačiau ant žalio furgono šono, turint visas teises tai daryti, yra išdidus užrašas: Emissão Zero. Automobilis gavo miesto autobuso prototipo statusą ir praėjusiais metais netgi dalyvavo "Michelin Challenge Bibendum" forume, laimėdamas garbės pažymėjimą. Pabaigoje cituojame "Renault-Nissan" aljanso prezidento Carloso Ghosno žodžius: "Nemanau, kad Rusija bus priešakyje, kai kalbama apie elektromobilius ir hibridus. Pirma, Rusija gamina daug naftos, antra, Rusija yra labai didelė šalis, ir trečia, niekas Rusijoje dar neskatina hibridų ir elektromobilių rinkos plėtros."