Navidezni enostavnosti ideja lepa rešitev za to še ni ugotovil. In ali je sploh za to opraviti, če niti olje niti plin do konca?
V dvajsetih letih prejšnjega stoletja je tovornjak Hansa-Lloyd vozil na svinčene baterije. Ali veste, koliko energije potrebuje sodoben avtomobil razreda B za prevoz 100 km? Izkazalo se je, da ne toliko - približno 18 kW. Če vzamete to energijo iz vtičnice, bo polnjenje stalo (v skladu z moskovskimi tarifami iz leta 2011) 68 rubljev podnevi ali 17 ponoči. No, potrebovali boste približno 7 litrov bencina na sto, to je dvesto rubljev. Izkazalo se je, da je velika zmaga - trikrat ali celo vseh dvanajst! V Evropi je še več. Igra je očitno vredna sveče, toda ... BREZ NADALJNJEGA DODATKA Rešitev problema je zbiranje navadnih svinčenih baterij in še več. Na primer, standardna baterija 60 Ah – koliko energije je v njej? Z zelo grobim izračunom lahko to zmogljivost preprosto pomnožite z 12 V, dobimo 0,72 kW. Za 100 km kilometrine je zato potrebno v avto vstaviti 25 takšnih baterij, po 4000 rubljev in po 16 kg. Pomnožimo, dobimo 100.000 re in 400 kg odvečne teže. Zaradi teh štirih centrov naš avto, mimogrede, tako ali tako ne bo prevozil načrtovanih 100 km. Še ena zaseda: delo v cikličnem načinu z globokim praznjenjem, svinčene baterije niso zelo trpežne. Če vam uspe prevoziti 50.000 km, bo treba zamenjati vse baterije (in ne najboljše in najdražje, morda celo po 5000 km!). In bližje kot je "ura X", krajša bo kilometrina po vsakem polnjenju. Ko odprete pokrov Nissan Cube EV, želite odložiti ključe in pojdite na tester ali osciloskop. RAZPAKIRAMO TELEFON, RAZSTAVIMO MATICEBaterije so veliko naprednejše! In celo svetloba - primerjajte gostoto svinca in litija. V vsakem litij-ionskem kilogramu se lahko nabere kar 0,13 kW. h energije, medtem ko je v svinčevem gorivu le 0,03 kW. Znova vzemite kalkulator. Torej, za 100 km prevoženih kilometrov bomo imeli dovolj baterije, ki tehta le 138 kg in ceno ... In tukaj je vse preprosto: danes kilovatna ura iz litij-ionske baterije stane vsaj 700 evrov, ampak celih tisoč. Dobimo 12.600 evrov na sto verst. Bolje je, da ga ne pretvorite v rublje, pri vsakem menjalnem tečaju bo znesek pretiran. Res je, da je trajnost precej dostojna: dovolj bo za pet do deset let. Slabo je, da se takšna baterija zelo boji zmrzali in pregrevanja. V prvem primeru boste imeli samo srečo, v drugem - bo eksplodiralo!Ostanki eksplodirane baterije prenosnega računalnika s kapaciteto 5000 mAh Dodati boste morali sistem za nadzor temperature, ki prav tako ni poceni in tudi zapravlja energijo. Nikelj-kovinsko-hidridne baterije se pogosto uporabljajo v električnih orodjih. Glede na specifično energetsko intenzivnost so med svincem in litij-ionom, pri čemer se nabira približno 0,08 kW na kilogram mase. Trajnost tudi ni slaba: dovolj bi morala biti za 100.000-250.000 km prevoženih kilometrov. Cena je slabša: vsaka kilovatna ura bo stala približno 400 evrov. Prav tako ne delujejo na mrazu, jih je treba segreti. OPROSTITE, ALI OBSTAJAJO DRUGE BATERIJE?Da, obseg elektrokemičnih sistemov baterij ni omejen na navedene vrste. Na primer, apologeti tako imenovanih cink-zračnih baterij obljubljajo, da bodo kmalu dosegli energijsko gostoto trikrat večjo kot pri litij-ionskih baterijah. Toda za zdaj, po sto ciklih polnjenja in praznjenja, jih je treba zavreči. ZEBRA natrijevo-nikelj-kloridne baterije, natrij-žveplo NGK izolatorji zahtevajo visoko temperaturo od 100 do 300 ° C. Ni zelo zdravo za avto. Drugih pravih kandidatov za prosto mesto rezervoarja za gorivo še ni. Narava temperaturnih težav v baterijah je razložena z dejstvom, da so procesi kopičenja in sproščanja energije v njih vedno povezani s kemičnimi reakcijami, ki so zelo odvisne od temperature. Danes pa obstajajo druge, čisto fizične naprave za shranjevanje - superkondenzatorji. Če izberete visokonapetostne (400 V) vzorce, bo kilometrina 100 km zahtevala zmogljivost približno 1000 F. Koliko je v kilogramih? Specifična gostota energije v superkondenzatorjih je približno 0,005–0,01 kW. h/kg, to pomeni, da bo na 100 km potrebna škatla, ki tehta približno nekaj ton. Razmerje med gostoto moči in specifično energijsko zmogljivostjo različnih vrst baterij:KAJ ŠE PREPREČUJE SLABEGA PLESALCA?Vse baterije imajo tudi nekatere značilnosti, ki še dodatno otežujejo njihovo uporabo v električnem avtomobilu. Na primer, odvisnost specifične izhodne moči od specifične gostote energije. To je jasno razvidno iz zgornjega grafa in razložimo takole: bolj energetsko intenzivna je baterija, manj moči bo lahko dala. To je neposredna ponazoritev pregovora: "Tišje ko greš, dlje greš." Zaradi te odvisnosti so električni avtomobili pogosteje električni avtomobili: slednji ne potrebujejo na stotine kilovatov za dovolj živahno, dinamično vožnjo. Najbolj smešno je, da je ta škodljiva vez najšibkejša pri starodavnih svinčenih baterijah, najmočneje pa pri novonastalih litij-ionskih baterijah ... Še en ulov je, da hitreje ko poskušamo napolniti baterijo, prej se bo »zmanjkalo«. In čeprav zdaj obstajajo razmeroma hitre polnilne postaje (trajajo približno trideset minut), je še vedno bolje biti potrpežljiv osem ur. Toda to ni vedno mogoče in verjetno ne bo dodalo navdušenja zagovornikom električne mobilizacije. Seveda lahko baterije enostavno odstranite in jih zamenjate na vsaki "polnilni postaji". To načelo, mimogrede, je znano že zelo dolgo: ne pozabite na vožnji na prestavnih ročicah. Vendar ni primeren za vsakogar: ena stvar je za dArtagnana, ki je bil v kraljevi službi, in povsem druga - baron Danglars, ki je kupil najboljše konje v Parizu za čudovit denar, da bi jih jahal! Končno, problem klimatske naprave v električnem avtomobilu. Na žalost tako klimatska naprava kot peč porabita precej. In ko ste v prometnem zastoju, je enostavno doseči prazen radiator, ne da bi se z vtičnico peljali celo na pol poti do pisarne. Izhod še vedno najdemo v avtonomnih grelnikih, ki delujejo na etanol, vendar to premaga prvotno idejo: spet je potreben rezervoar. In če še vedno obstaja, morda, no, to je elektrika!IN ČE UDARI?Litij-ionske baterije še vedno eksplodirajo, in to redno. Doslej je zadeva omejena na majhne baterije v mobilnih telefonih in prenosnih računalnikih, kljub temu pa je bilo na svetu zabeleženih ducat primerov smrti zaradi eksplodirajočega telefona. Dovolj je, da ga postavite v levi prsni žep - in niste zavarovani pred ničemer. Na primer, leta 2007 je na Kitajskem umrl 22-letni varilec. Delci njegovega telefona (ki naj bi imel ponarejeno baterijo) so mu raztrgali prsi, zlomili rebro in se zakopali v srce. Prebivalec Kalifornije je utrpel opekline druge in tretje stopnje, potem ko mu je mobilni telefon eksplodiral v žepu hlač. Požar je bil zabeležen tudi v moskovskem stanovanju zaradi vžiga telefonske baterije. Posledice eksplozije varnostne mobilne naprave, ki je bila nepremišljeno prepuščena polnjenju v kalifornijski garaži. Če je takšna uničujoča sila skrita v majhni telefonski bateriji, si lahko predstavljate obseg eksplozije vlečne avtomobilske baterije. Zato so vsi opremljeni s prefinjenim sistemom za nadzor temperature, ki v primeru nevarnosti pregrevanja takoj ustavi polnjenje (ali praznjenje). Kot smo videli, ni dobra ideja nositi svinčene baterije, vendar bo to zadostovalo za poučevanje univerzitetnih študentov v Riu de Janeiru, se je odločil profesor Luis Perez in izdal tehnično nalogo za preoblikovanje starega Volkswagna Transporter T1 z zadnjim motorjem v električni avtomobil. Z industrijskim trifaznim motorjem za 220 V, ki razvija 22 kW in 81 Nm navora, so študenti hitro ugotovili, da morajo serijsko priključiti 20 vlečnih 12-voltnih baterij z zmogljivostjo 47 Ah, dodati pretvornik, krmilno enoto in... In izkazalo se je, da je bilo nekaj tihe vožnje, z motorjem, ki je štrlil zadaj v škatli, kabina pa je bila napolnjena z baterijami. Res je, da niso dosegli sto kilometrov, ampak petdeset električnih avtomobilov za usposabljanje. In celo prenaša nekaj od fakultete do fakultete. Toda na strani zelenega kombija je z vso pravico do tega ponosen napis: Emissão Zero. Avto je prejel status prototipa mestnega avtobusa in lani celo sodeloval na forumu Michelin Challenge Bibendum, kjer je prejel častni certifikat. Za zaključek citiramo besede predsednika zavezništva Renault-Nissan Carlosa Ghosna: »Mislim, da Rusija ne bo v ospredju, ko gre za električna vozila in hibride. Prvič, Rusija proizvaja veliko nafte, drugič, Rusija je zelo velika država, in tretjič, nihče v Rusiji še ne spodbuja razvoja trga hibridov in električnih vozil."