Bir görünüşteki kolaylığı fikirleri elektrikli güzel çözmek onun için henüz bulunamadı. Değer mi hiç bu adım, ne petrol, ne de gaz kadar bitiyor?
Geçen yüzyılın yirmili yıllarında, Hansa-Lloyd kamyonu kurşun pillerle çalışıyordu. Modern bir B Sınıfı arabanın 100 km koşmak için ne kadar enerjiye ihtiyacı olduğunu biliyor musunuz? Çok fazla olmadığı ortaya çıktı - yaklaşık 18 kW. Bu enerjiyi prizden alırsanız, yakıt ikmali (2011 Moskova tarifelerine göre) gündüz 68 ruble veya gece 17 rubleye mal olacaktır. Eh, yüz başına yaklaşık 7 litre benzine, yani iki yüz rubleye ihtiyacınız olacak. Büyük bir kazanç olduğu ortaya çıkıyor - üç kez, hatta on iki kez! Avrupa'da bu daha da fazla. Oyun açıkça muma değer, ama... DAHA FAZLA REKLAM VERMEDENBsorunun doğrudan çözümü, sıradan kurşun pilleri ve daha fazlasını toplamaktır. Örneğin, standart bir 60 Ah akü – içinde ne kadar enerji var? Çok kaba bir hesaplama ile bu kapasiteyi 12 V ile çarpabilirsiniz, 0,72 kW elde ederiz. Bu nedenle, 100 km'lik kilometre için, araca 4000 ruble ve her biri 16 kg olmak üzere 25 pil koymak gerekir. Çarpın, 100.000 re ve 400 kg fazla ağırlık elde ederiz. Bu dört santim yüzünden arabamız bu arada zaten planlanan 100 km'yi koşmayacak. Başka bir pusu: derin deşarj ile döngüsel modda çalışan kurşun piller çok dayanıklı değildir. 50.000 km sürmeyi başarırsanız, tüm pillerin değiştirilmesi gerekecektir (ve en iyi ve en pahalısı değil, belki 5000 km'den sonra bile!). Ve "X saati" ne kadar yakınsa, her şarjdan sonra kilometre o kadar kısalır. Nissan Cube EV'nin kaputunu açtıktan sonra, anahtarları bir kenara bırakıp bir test cihazı veya osiloskop almak istiyorsunuz. TELEFONU PAKETİNDEN ÇIKARALIM, SOMUN SIKICIYaplar çok daha gelişmiş! Ve hatta ışık - kurşun ve lityumun yoğunluğunu karşılaştırın. Her lityum iyon kilogramda 0,13 kW'a kadar birikebilir. h enerji, kurşun yakıtta ise sadece 0,03 kW'dır. Hesap makinesini tekrar elinize alın. Yani, 100 km'lik kilometre için sadece 138 kg ağırlığında bir bataryaya sahip olacağız ve fiyatı... Ve burada her şey basit: bugün bir lityum iyon pilden bir kilovat saat en az 700 avroya mal oluyor, ancak daha ziyade bin avroya mal oluyor. Yüz verst başına 12.600 Euro alıyoruz. Rubleye çevirmemek daha iyidir, herhangi bir döviz kurunda miktar fahiş olacaktır. Doğru, dayanıklılık oldukça iyi: beş ila on yıl için yeterli olacak. Böyle bir pilin donma ve aşırı ısınmadan çok korkması kötüdür. İlk durumda, sadece şanssız olacaksınız, ikincisinde - patlayacak!5000 mAh kapasiteli patlamış bir dizüstü bilgisayar pilinin kalıntıları Aynı zamanda ucuz olmayan ve aynı zamanda enerji israfına neden olan bir sıcaklık kontrol sistemi eklemeniz gerekecek. Nikel-metal hidrit piller genellikle elektrikli aletlerde kullanılır. Özgül enerji yoğunluğu açısından, kurşun ve lityum iyon arasındadırlar ve kilogram kütle başına yaklaşık 0,08 kW biriktirirler. Dayanıklılık da fena değil: 100.000-250.000 km kilometre için yeterli olmalı. Fiyat daha kötü: her kilovat saat yaklaşık 400 avroya mal olacak. Ayrıca soğukta çalışmazlar, ısıtılmaları gerekir. AFFEDERSINIZ AMA BAŞKA PİLLER VAR MI?Evet, pil elektrokimyasal sistemlerinin yelpazesi listelenen tiplerle sınırlı değildir. Örneğin, çinko-hava pilleri olarak adlandırılan pillerin savunucuları, yakında lityum-iyon pillerinkinden üç kat daha büyük bir enerji yoğunluğuna ulaşmayı vaat ediyor. Ancak şimdilik, yüz şarj-deşarj döngüsünden sonra atılmaları gerekiyor. ZEBRA sodyum-nikel klorür piller, sodyum-kükürt NGK İzolatörleri 100 ila 300 ° C arasında yüksek bir sıcaklık gerektirir. Bir araba için pek sağlıklı değil. Benzin deposunun boş yeri için henüz başka gerçek bir aday yok. Pillerdeki sıcaklık problemlerinin doğası, içlerinde enerji biriktirme ve salma süreçlerinin her zaman sıcaklığa büyük ölçüde bağlı olan kimyasal reaksiyonlarla ilişkili olduğu gerçeğiyle açıklanmaktadır. Ancak bugün başka, tamamen fiziksel depolama aygıtları var – süper kapasitörler. Yüksek voltajlı (400 V) numuneleri seçerseniz, 100 km'lik bir kilometre yaklaşık 1000 F'lik bir kapasite gerektirecektir. Kilogram cinsinden ne kadar? Süper kapasitörlerdeki özgül enerji yoğunluğu yaklaşık 0,005-0,01 kW'dır. h/kg, yani 100 km'de yaklaşık birkaç ton ağırlığında bir kutu gerekecektir. Farklı pil türlerinin güç yoğunluğu ile özgül enerji kapasitesi arasındaki ilişki: KÖTÜ BİR DANSÇIYI BAŞKA NE ÖNLER?Tüm pillerin ayrıca elektrikli bir arabada kullanımlarını daha da zorlaştıran bazı özellikleri vardır. Örneğin, özgül güç çıkışının özgül enerji yoğunluğuna bağımlılığı. Bu, yukarıdaki grafikte açıkça görülebilir ve şu şekilde açıklayalım: pil ne kadar enerji yoğun hale getirilebilirse, o kadar az güç verebilir. Bu, "Ne kadar sessiz gidersen, o kadar uzağa gidersin" atasözünün doğrudan bir örneğidir. Elektrikli otomobillerin daha çok elektrikli otomobiller olmasının nedeni bu bağımlılıktır: ikincisi, yeterince kıvrımlı, dinamik bir sürüş için yüzlerce kilowatt'a ihtiyaç duymaz. İşin komik yanı, bu zararlı bağın en eski kurşun pillerde en zayıf olması ve en güçlü olarak yeni çıkmış lityum iyon pillerde olmasıdır... Başka bir püf noktası, pili ne kadar hızlı şarj etmeye çalışırsak, o kadar çabuk "biteceği"dir. Ve şu anda nispeten hızlı şarj istasyonları olmasına rağmen (yaklaşık otuz dakika sürüyorlar), sekiz saat sabırlı olmak daha iyidir. Ancak bu her zaman mümkün değildir ve elektrik seferberliği destekçilerine coşku katmak pek olası değildir. Elbette pilleri kolayca çıkarılabilir hale getirebilir ve her "şarj istasyonunda" değiştirebilirsiniz. Bu arada, bu ilke çok uzun zamandır biliniyor: vites değiştiricilere binmeyi unutmayın. Ancak herkes için uygun değil: kraliyet hizmetinde olan dArtagnan için bir şey ve tamamen başka bir şey - Paris'teki en iyi atları onlara binmek için inanılmaz paraya satın alan Baron Danglars! Son olarak, elektrikli bir otomobilde iklim kontrolü sorunu. Ne yazık ki hem klima hem de ocak oldukça fazla tüketiyor. Ve bir trafik sıkışıklığına girdikten sonra, bir prizle ofise yarı yolda bile gitmeden boş bir radyatöre ulaşmak kolaydır. Çıkış yolu hala etanol ile çalışan otonom ısıtıcılarda bulunur, ancak bu orijinal fikri bozar: tekrar bir tanka ihtiyaç vardır. Ve eğer hala varsa, belki, peki, elektriktir! VE PATLARSA?Lityum-iyon piller hala ve düzenli olarak patlıyor. Şimdiye kadar, konu cep telefonlarındaki ve dizüstü bilgisayarlardaki küçük pillerle sınırlı ve yine de dünyada patlayan bir telefondan bir düzine ölüm vakası kaydedildi. Sol göğüs cebine koymanız yeterlidir - ve hiçbir şeye karşı sigortalı değilsiniz. Örneğin, 2007 yılında Çin'de 22 yaşında bir kaynakçı öldü. Telefonunun parçaları (sahte bir bataryaya sahip olduğu söyleniyor) göğsünü yırttı, bir kaburgasını kırdı ve kalbine saplandı. Kaliforniya'da yaşayan bir kişi, pantolonunun cebinde bir cep telefonunun patlaması sonucu ikinci ve üçüncü derece yanıklara maruz kaldı. Moskova'daki bir apartman dairesinde de bir telefon bataryasının ateşlenmesinden kaynaklanan bir yangın kaydedildi. Bir güvenlik mobil cihazının patlamasının sonuçları, dikkatsizce bir California garajında şarj edilmek üzere bırakıldı. Böyle yıkıcı bir güç küçük bir telefon pilinde gizliyse, bir çekiş arabası aküsünün patlamasının ölçeğini hayal edebilirsiniz. Bu nedenle hepsi, aşırı ısınma tehlikesi durumunda şarjı (veya deşarjı) anında durduran gelişmiş bir sıcaklık kontrol sistemi ile donatılmıştır. Gördüğümüz gibi, kurşun pil taşımak iyi bir fikir değil, ancak Rio de Janeiro'daki üniversite öğrencilerine öğretmek için işe yarayacak, Profesör Luis Perez, eski bir arkadan motorlu Volkswagen Transporter T1'in elektrikli bir arabaya dönüştürülmesi için teknik bir görev verdi ve yayınladı. 220 V için endüstriyel üç fazlı bir motor alan, 22 kW ve 81 Nm tork geliştiren öğrenciler, seri olarak 20 Ah kapasiteli 12 çekişli 47 volt aküyü bağlamaları, bir invertör, bir kontrol ünitesi eklemeleri ve ... Ve sessizce giden bir şey olduğu ortaya çıktı, motor arkada bir kutuda dışarı çıkıyor ve kabin pillerle dolu. Doğru, yüz kilometreye ulaşmadılar, ancak elli eğitim elektrikli araba çalışıyor. Ve hatta fakülteden fakülteye bir şeyler taşır. Ancak yeşil minibüsün yan tarafında, bunu yapmaya hakkı olan gururlu bir yazıt var: Emissão Zero. Otomobil, prototip bir şehir otobüsü statüsünü aldı ve hatta geçen yıl Michelin Challenge Bibendum forumuna katıldı ve bir onur sertifikası kazandı. Sonuç olarak, Renault-Nissan ittifakı başkanı Carlos Ghosn'un sözlerini aktarıyoruz: "Elektrikli araçlar ve hibritler söz konusu olduğunda Rusya'nın ön planda olacağını düşünmüyorum. Birincisi, Rusya çok fazla petrol üretiyor, ikincisi, Rusya çok büyük bir ülke ve üçüncüsü, Rusya'da henüz hiç kimse hibrit ve elektrikli araç pazarının gelişimini teşvik etmiyor."