Šķietams vienkāršība skaists risinājums tā ideja vēl nav atrasts. Un vai vispār par to uzņemties, ja ne naftas, ne gāzi līdz gada beigām?
Pagājušā gadsimta divdesmitajos gados Hansa-Lloyd kravas automašīna darbojās ar svina baterijām. Vai jūs zināt, cik daudz enerģijas mūsdienīgam B klases auto ir nepieciešams, lai nobrauktu 100 km? Izrādās, ka ne tik daudz - apmēram 18 kW. Ja jūs ņemat šo enerģiju no kontaktligzdas, tad degvielas uzpilde maksās (saskaņā ar 2011. gada Maskavas tarifiem) 68 rubļus dienas laikā vai 17 naktī. Nu, jums būs nepieciešami apmēram 7 litri benzīna uz simtu, tas ir, divi simti rubļu. Izrādās, ka tas ir milzīgs uzvarētājs - trīs reizes vai pat visas divpadsmit! Eiropā tas ir vēl vairāk. Spēle nepārprotami ir sveces vērts, bet... BEZ PAPILDU ADOTproblēmas risinājums ir savākt parastās svina baterijas un daudz ko citu. Piemēram, standarta 60 Ah akumulators – cik daudz enerģijas tajā ir? Ar ļoti aptuvenu aprēķinu jūs varat vienkārši reizināt šo jaudu ar 12 V, mēs iegūstam 0,72 kW. Tāpēc 100 km nobraukumam ir nepieciešams ievietot 25 šādas baterijas automašīnā, 4000 rubļu un 16 kg. Reizināt, mēs iegūstam 100 000 re un 400 kg liekā svara. Šo četru centneru dēļ mūsu automašīna, starp citu, tik un tā nenobrauks plānotos 100 km. Vēl viens slazds: strādājot cikliskā režīmā ar dziļu izlādi, svina baterijas nav ļoti izturīgas. Ja jums izdosies nobraukt 50 000 km, visas baterijas būs jānomaina (un ne labākās un dārgākās, varbūt pat pēc 5000 km!). Un, jo tuvāk ir "stunda X", jo īsāks nobraukums kļūs pēc katras uzlādes. Atverot Nissan Cube EV pārsegu, vēlaties nolikt atslēgas un doties uz testeri vai osciloskopu. IZSAIŅOSIM TĀLRUNI, IZJAUCAM NUTRUNNERTakumulatori ir daudz modernāki! Un pat gaisma - salīdziniet svina un litija blīvumu. Katrā litija jonu kilogramā var uzkrāt pat 0,13 kW. h enerģijas, bet svina degvielā tas ir tikai 0,03 kW. Vēlreiz paņemiet kalkulatoru. Tātad, 100 km nobraukumam mums būs pietiekami daudz akumulatora, kas sver tikai 138 kg un cenu... Un šeit viss ir vienkārši: šodien kilovatstunda no litija jonu akumulatora maksā vismaz 700 eiro, bet drīzāk veselu tūkstoti. Mēs saņemam 12 600 eiro par simts verstiem. Labāk to nepārvērst rubļos, pie jebkura valūtas kursa summa būs pārmērīga. Tiesa, izturība ir diezgan pienācīga: tas būs pietiekami piecus līdz desmit gadus. Ir slikti, ka šāds akumulators ļoti baidās no sala un pārkaršanas. Pirmajā gadījumā jums vienkārši nepaveiksies, otrajā - tas eksplodēs!Eksplodēta klēpjdatora akumulatora paliekas ar ietilpību 5000 mAh Jums būs jāpievieno temperatūras kontroles sistēma, kas arī nav lēta un arī tērē enerģiju. Niķeļa-metāla hidrīda baterijas bieži tiek izmantotas elektroinstrumentos. Īpatnējās enerģijas intensitātes ziņā tie ir starp svinu un litija joniem, uzkrājot aptuveni 0,08 kW uz kilogramu masas. Izturība arī nav slikta: tai vajadzētu būt pietiekamai 100 000-250 000 km nobraukumam. Cena ir sliktāka: katra kilovatstunda maksās aptuveni 400 eiro. Tie arī nedarbojas aukstumā, tie ir jāsilda. ATVAINOJIET, BET VAI IR CITAS BATERIJAS?Jā, akumulatoru elektroķīmisko sistēmu klāsts neaprobežojas tikai ar uzskaitītajiem veidiem. Piemēram, tā saukto cinka-gaisa akumulatoru apoloģi sola drīz sasniegt trīs reizes lielāku enerģijas blīvumu nekā litija jonu akumulatoriem. Bet pagaidām pēc simts uzlādes un izlādes cikliem tie ir jāizmet. ZEBRA nātrija-niķeļa hlorīda baterijām, nātrija-sēra NGK Izolatoriem nepieciešama augsta temperatūra no 100 līdz 300 ° C. Nav ļoti veselīgs automašīnai. Vēl nav citu reālu kandidātu uz gāzes tvertnes brīvo vietu. Bateriju temperatūras problēmu raksturs izskaidrojams ar to, ka enerģijas uzkrāšanās un izdalīšanās procesi tajos vienmēr ir saistīti ar ķīmiskām reakcijām, kas ir ļoti atkarīgas no temperatūras. Bet šodien ir arī citas, tīri fiziskas atmiņas ierīces – superkondensatori. Ja izvēlaties augstsprieguma (400 V) paraugus, 100 km nobraukumam būs nepieciešama aptuveni 1000 F ietilpība. Cik tas ir kilogramos? Īpatnējā enerģijas blīvums superkondensatoros ir aptuveni 0,005–0,01 kW. h/kg, tas ir, kaste, kas sver apmēram pāris tonnas, būs nepieciešama uz 100 km. Attiecība starp dažādu veidu akumulatoru jaudas blīvumu un īpatnējo enerģijas jaudu:KAS VĒL NOVĒRŠ SLIKTU DEJOTĀJU?Visām baterijām ir arī dažas funkcijas, kas vēl vairāk sarežģī to izmantošanu elektroautomobiļā. Piemēram, īpatnējās jaudas atkarība no īpatnējā enerģijas blīvuma. To var skaidri redzēt iepriekš redzamajā grafikā, un paskaidrosim to šādi: jo energoietilpīgāku akumulatoru var izgatavot, jo mazāk jaudas tas varēs dot. Tas ir tiešs sakāmvārda ilustrācija: "Jo klusāk jūs iet, jo tālāk jūs iet." Šīs atkarības dēļ elektriskie automobiļi biežāk ir elektriskie automobiļi: pēdējiem nav nepieciešami simtiem kilovatu pietiekami vieglam, dinamiskam braucienam. Smieklīgākais ir tas, ka šī kaitīgā saikne ir vājākā senajās svina baterijās un visspēcīgāk jaunajās litija jonu baterijās... Vēl viens nozveja ir tāda, ka jo ātrāk mēs mēģināsim uzlādēt akumulatoru, jo ātrāk tas "beigsies". Un, lai gan tagad ir salīdzinoši ātras uzlādes stacijas (tās aizņem apmēram trīsdesmit minūtes), joprojām labāk ir būt pacietīgiem astoņas stundas. Bet tas ne vienmēr ir iespējams, un maz ticams, ka tas palielinās entuziasmu elektriskās mobilizācijas atbalstītājiem. Protams, jūs varat padarīt baterijas viegli noņemamas un nomainīt tās katrā "uzlādes stacijā". Šis princips, starp citu, ir zināms ļoti ilgu laiku: atcerieties braukšanu ar pārslēdzējiem. Bet tas nav piemērots visiem: tā ir viena lieta dArtagnanam, kurš bija karaliskajā dienestā, un pavisam cita - barons Danglars, kurš nopirka labākos Parīzes zirgus par pasakainu naudu, lai tos brauktu! Visbeidzot, klimata kontroles problēma elektriskajā automašīnā. Diemžēl gan gaisa kondicionieris, gan plīts patērē diezgan daudz. Un reiz sastrēgumā ir viegli sasniegt tukšu radiatoru, nebraucot pat pusceļā uz biroju ar kontaktligzdu. Izeja joprojām ir atrodama autonomajos sildītājos, kas darbojas ar etanolu, taču tas sakauj sākotnējo ideju: atkal ir nepieciešama tvertne. Un, ja tas joprojām pastāv, varbūt, labi, tā ir elektrība!UN, JA TAS SPRĀGST?Litija jonu akumulatori joprojām eksplodē un regulāri. Līdz šim jautājums attiecas tikai uz mazām mobilo tālruņu un klēpjdatoru baterijām, un tomēr pasaulē ir reģistrēti duci nāves gadījumu no eksplodējoša tālruņa. Pietiek ar to, lai to ievietotu kreisajā krūšu kabatā - un jūs neesat apdrošināts pret neko. Piemēram, 2007. gadā Ķīnā nomira 22 gadus vecs metinātājs. Viņa tālruņa fragmenti (teikts, ka tam ir viltota baterija) atvēra krūtis, salauza ribu un izraka sirdī. Kalifornijas iedzīvotājs guva otrās un trešās pakāpes apdegumus pēc tam, kad viņa bikšu kabatā eksplodēja mobilais tālrunis. Ugunsgrēks tika reģistrēts arī Maskavas dzīvoklī no tālruņa akumulatora aizdegšanas. Drošības mobilās ierīces sprādziena sekas, kas neapdomīgi atstātas uzlādei Kalifornijas garāžā. Ja šāds destruktīvs spēks ir paslēpts nelielā tālruņa akumulatorā, jūs varat iedomāties vilces automašīnas akumulatora sprādziena mērogu. Tāpēc tie visi ir aprīkoti ar sarežģītu temperatūras kontroles sistēmu, kas uzreiz pārtrauc uzlādi (vai izlādi) pārkaršanas draudu gadījumā. Kā mēs redzējām, nav laba ideja nēsāt svina akumulatorus, bet tas derēs universitāšu studentu mācīšanai Riodežaneiro, profesors Luiss Perezs nolēma un izdeva tehnisku uzdevumu vecā aizmugurējā dzinēja Volkswagen Transporter T1 pārveidošanai par elektrisko automašīnu. Ņemot rūpniecisko trīsfāžu motoru 220 V, attīstot 22 kW un 81 Nm griezes momentu, studenti ātri saprata, ka viņiem ir nepieciešams pievienot 20 vilces 12 voltu akumulatorus ar jaudu 47 Ah sērijveidā, pievienot invertoru, vadības bloku un... Un izrādījās, ka tas bija kaut kas klusi, ar dzinēju izvirzījās aizmugurē kastē un salonu piepildītu ar baterijām. Tiesa, viņi nesasniedza simts kilometru nobraukumu, bet piecdesmit treniņu elektriskie automobiļi. Un pat kaut ko pārvieto no fakultātes uz fakultāti. Bet zaļā furgona pusē, ar visām tiesībām to darīt, ir lepns uzraksts: Emissão Zero. Automašīna saņēma pilsētas autobusa prototipa statusu un pat pagājušajā gadā piedalījās Michelin Challenge Bibendum forumā, iegūstot goda sertifikātu. Noslēgumā mēs citējam Renault-Nissan alianses prezidenta Carlos Ghosn vārdus: "Es nedomāju, ka Krievija būs priekšgalā, kad runa ir par elektriskajiem transportlīdzekļiem un hibrīdiem. Pirmkārt, Krievija ražo daudz naftas, otrkārt, Krievija ir ļoti liela valsts, un, treškārt, neviens Krievijā vēl nestimulē hibrīdu un elektrisko transportlīdzekļu tirgus attīstību.