Сообщение на тему электромобиль преимущества и недостатки

Обновлено: 05.07.2024

Электромобиль является относительно новой концепцией в мире автомобильной промышленности, хотя пришествие электромобилей прогнозировалось, по крайней мере, с 1960-х годов, а зачатки технологии появились еще раньше. На самом деле, электромобили появились раньше автомобилей с ДВС. Несколько образцов электромобилей было разработано в конце 19 века, но они не получили распространения, и технология спокойно дожидалась своего времени. Несомненно, преимущества электромобилей сделают их транспортом будущего и, может быть, очень скорого.

Сейчас последние модели электромобилей выглядят очень привлекательно и не уступают во многом традиционным автомобилям. Взгляните на удивительный спортивный электромобиль от Tesla и все предубеждения отпадут мгновенно. Мне кажется, он очень даже хорош.

Выхлопные газы ДВС автомобилей содержат вредные и токсичные вещества, которые постепенно все больше загрязняют нашу атмосферу, попадают в грунт, отравляя людей и окружающую среду. Вы об этом не задумываетесь каждый раз, когда садитесь за руль?

Электромобили снижают вредное воздействие транспорта на природу, и их использование является шагом вперед по направлению к более зеленому образу жизни. Однако при приобретении электромобиля надо, прежде всего, рассмотреть все его достоинства и недостатки.

Преимущества электромобилей

Сокращение расходов

Электрический автомобиль является отличным способом сэкономить на топливе. Стоимость бензина постепенно растет и зачастую топливные расходы вносят немалый вклад в разорение семейного бюджета, а счет за электроэнергию на подзарядку аккумуляторов должен оказаться значительно меньше этих расходов.

Снижается загрязнение окружающей среды

Работающий двигатель не выделяет никаких вредных газов или других веществ, так что он сам по себе не загрязняет окружающую среду. Конечно, тут надо еще учитывать то, каким образом производится электроэнергия. В идеале, чтобы максимально снизить воздействие на окружающую среду, ее надо производить из чистых, возобновляемых источников энергии. К сожалению, пока что это еще кажется фантастикой, особенно в России. Так что вредные вещества при работе электромобиля все же выделяются, только не там, где непосредственно ездит электромобиль.

Снижается шум

Электродвигатели вполне способны обеспечить тихий и плавный разгон, при этом способны давать большое ускорение. Кого-то даже удивит, с какой резвостью трогаются небольшие электромобили.

Безопасность прежде всего

Собственно стоимость

Прошли те времена, когда покупка электромобиля означала траты целого состояния. Современный электромобиль можно даже сделать своими руками, в то же время это транспортное средство имеет более низкую стоимость обслуживания. Был момент, когда батареи были очень дорогими, но при массовом производстве их стоимость снижается. Электрический двигатель не требует смазки, и с ним нет необходимости так же часто посещать станции техобслуживания, как с ДВС.

Популярность растет

С ростом популярности электромобилей появляются потребители, появляются все новые и новые модели. Электромобили становятся модными.

Недостатки электромобилей

Несмотря на то, что электромобили обладают несомненными достоинствами, у них, конечно же, имеются и недостатки. Так что перед тем, как вкладывать существенную сумму в приобретение электромобиля, стоит подумать, а стоит ли оно того.

Станции для подзарядки

Электрические заправочные станции постепенно появляются в Европе, в 2015 г. собираются открыть сеть станций для подзарядки в Москве, однако пока что инфраструктура находится в зачаточном состоянии. Это действительно то, что создает серьезную проблему в эксплуатации электромобиля: остаться стоять на дороге с разрядившимся аккумулятором — не самое желанное событие.

Электричество не бесплатно

Стоит тщательно подходить к выбору электромобиля, поскольку у разных моделей необходимы разные заряды для нормального функционирования. Так что выбор не той модели может привести к значительным счетам за электроэнергию.

Короткий пробег и ограниченная скорость

В связи с недостаточностью технического прогресса в области аккумуляторных батарей, большинство электромобилей могут проходить примерно от 160 до 240 км без подзарядки. Поэтому их трудно пока считать пригодными для длительных поездок, особенно с учетом отсутствия станций подзарядки. Хотя некоторые модели обещают пройти до 480 км без подзарядки. Однако в будущем эта проблему обещают решить.

Время перезарядки

Обычно для полной зарядки электромобиля требуется около 8 — 10 часов. Следовательно, может потребоваться специальная станция для подзарядки, на которой электромобиль сможет находиться в течение этого времени. Кроме того, что делать все это время? Если только оставлять заряжаться аккумулятор на ночь или на время пребывания на работе. А что, если аккумулятор разрядился на полпути к месту назначения?

Отсутствие шума

Тихая работа двигателя может быть не только достоинством. Некоторым людям нравится слушать, как урчит двигатель, кроме того, в некоторых ситуациях бесшумная езда может привести к несчастному случаю.

Обычно 2-х местные

Многие электромобили, которые доступны на сегодняшний день, рассчитаны на 2-х человек. Они не предназначены для перевозки всей семьи. Поездка втроем может оказаться уже неудобной. Однако в последнее время появляется все больше семейных электромобилей.

Замена батареи

В зависимости от типа используемых батарей, их необходимо менять каждые 3-10 лет.

Все еще дорого

Многие базовые модели электромобилей все еще очень дороги, поскольку в них применяются самые последние технологии, которые требуют значительных инвестиций на разработку.

Несмотря на то, что здесь перечислено довольно много проблем связанных с эксплуатацией электромобилей, есть надежда, что в будущем они будут решены. В первую очередь надо помнить, что электромобили позволяют снизить вредное воздействие на окружающую среду — это основное их достоинство. А пока что стоит обратить более пристальное внимание на гибриды, которые позволяют минимизировать недостатки чисто электрических моделей.

Также читайте похожие статьи:

Автор

Анастасия Литвинова

Автор проекта "Экологическая грамотность", канд. техн. наук. Читайте на этой странице подробнее. Посмотреть все записи автора Анастасия Литвинова

Преимущества электромобилей и их недостатки: 6 комментариев

Статья неплохая, в целом.. Но..

Если кого беспокоит безопасность движения (типа с шумным двигателем безопаснее) — установите звуковой сигнал на машине, можно мелодию даже.. Но это смешно!. И пешеходы и водители смотрят по сторонам достаточно часто, как правило.. Особенно водители.. А от лихачей и дополнительные звуковые сигналы не спасут!.

Спасибо за комментарий) Хотя мне также как и вам нравится бесшумность этих машин. Однако они действительно настолько непривычно бесшумны, что для некоторых людей это может оказаться неудобным.


Источник фото: Google Картинки

На сегодняшний день все больше стран выражают намерения запретить продажу на своей территории в обозримом будущем автомобилей с двигателями внутреннего сгорания (ДВС). Причем это не зависит от того, на каком виде топлива они работают – будь то бензин, солярка или газ. А ряд стран даже определились с конкретными сроками, когда этот запрет будет у них введен.

Вот их неполный список:

  1. Норвегия – 2025 год.
  2. Ирландия – 2030 год.
  3. Швеция – 2030 год.
  4. Дания – 2030 год.
  5. Бельгия – 2035 год.

И этот список можно еще продолжить. Единственными транспортными средствами, которым будет разрешена в дальнейшем эксплуатация на территории этих стран будут те, которые работают на электричестве – электромобили. Ну и, естественно, весь коммерческий грузовой и пассажирский электрический транспорт.

Что же заставляет людей принимать столь жесткие меры?

Почему электромобиль? Мотивации

В качестве мотиваций приводятся два основных аргумента в поддержку использования электромобиля:

1) Улучшение экологической обстановки в мире.

Это на данный момент – главный аргумент.

Уже ни для кого не секрет, что выхлопы автомобилей с ДВС считаются одними из основных виновников загрязнения атмосферы. Именно они являются источниками ядовитых газов, пагубно влияющих на организм человека. Кроме того, они способствуют возникновению парникового эффекта, неблагоприятно действующего на экосистему планеты.

2) Постепенный уход от зависимости от углеводородного сырья.

Это второй основной аргумент в пользу электромобилей.

Некоторые страны просто не хотят тратить средства на закупку излишних объемов углеводородного сырья, используя его после соответствующей переработки в качестве топлива для автомобилей. На их территориях имеется достаточно развитая сеть электростанций, работающих на воде и ветре.

Кроме того, запасы нефти и газа в недрах Земли не безграничны. Когда-нибудь они полностью иссякнут.

А для заправки электромобиля они просто не нужны.

Немного об устройстве

Далее уместно было бы выделить все сильные и слабые стороны электромобиля, показать, чем же он лучше или хуже обычного автомобиля с ДВС. Но прежде, чем это сделать, давайте хоть совсем вкратце остановимся на его устройстве.

Электромобиль состоит из следующих конструктивных элементов:

  • Аккумуляторная батарея тяговая.
     Предназначена для питания электричеством тягового электродвигателя. Обычно это литий-ионная аккумуляторная батарея, состоящая из нескольких модулей, соединенных последовательно. Напряжение постоянного тока на ее выходе составляет порядка 300В.
  • Аккумуляторная батарея дополнительная.
    Она служит для питания электричеством различных устройств и систем электромобиля: освещения, аудиосистемы, системы отопления, привода стеклоподъемников и т.д. Имеет напряжение на выходе 12В.
  • Тяговый электродвигатель.
    Его предназначение – создать крутящий момент, необходимый для движения электромобиля. Обычно используются синхронные (асинхронные) двигатели переменного тока. Их мощность доходит до 200 кВт и более.
  • Трансмиссия.
    Служит для передачи крутящего момента от двигателя на ведущие колеса. Она на электромобиле очень простая – одноступенчатый редуктор.
  • Инвертор.
    Он предназначен для преобразования высокого напряжения постоянного тока в переменный ток, необходимый для питания тягового двигателя.
  • Преобразователь постоянного тока.
    С его помощью выполняется зарядка дополнительной аккумуляторной батареи.
  • Электронная система управления.
    Она выполняет следующие функции:
    1) Регулирует тягу двигателю.
    2) Производит контроль и управление высоким напряжением.
    3) Оценивает заряд тяговой аккумуляторной батареи.
    4) Обеспечивает выбор оптимального режима движения.
    5) Осуществляет управление рекуперативным режимом торможения.
    6) Осуществляет контроль использования энергии.
    7) Обеспечивает плавное ускорение машины.

Ниже приводится более подробная конструктивная схема электромобиля:


1) Датчик давления в тормозной системе
2) Электроусилитель руля
3) Приборная панель
4) Датчик положения педали акселератора
5) Датчик положения педали тормоза
6) Датчик положения селектора переключения передач
7) Блок управления электромобилем
8) Блок управления аккумуляторной батареи
9) Бортовое зарядное устройство
10) Преобразователь постоянного тока
11) Блок управления кондиционером
12) Инвертор
13) Электродвигатель
14) Уровень зарядки аккумуляторной батареи
15) Модуль аккумуляторной батареи
16) Трансмиссия
17) Компрессор кондиционера
18) Отопитель
19) Разъем для обычной зарядки
20) Разъем для быстрой зарядки

Из всего этого нетрудно догадаться, что электромобиль устроен проще, чем обычный автомобиль с двигателем внутреннего сгорания.

Преимущества и недостатки

А вот теперь можно приступить к перечню сильных и слабых сторон электромобиля.

Преимущества

  • Нет загрязнения окружающей среды.
    Это на сегодня самый главный аргумент в пользу электромобиля. Он не выделяет вредных веществ в атмосферу и не способствует усилению парникового эффекта.
  • Заметная экономия средств на топливе.
    Заправка электромобиля электричеством обходится значительно дешевле, чем заправка автомобиля бензином, дизтопливом или газом.
  • Экономия средств на ремонте.
    Так как электромобиль устроен значительно проще классического автомобиля, то его ремонт придется делать гораздо реже, да и обойдется он гораздо дешевле.
  • Отсутствие шума.
    Электромобиль при движении издает гораздо меньше шума, чем автомобиль с ДВС. Впрочем, некоторые люди склонны считать это преимущество, как недостаток.
  • Больший уровень безопасности.
    Ввиду того, что в электромобиле отсутствуют такие громоздкие элементы, как ДВС и КПП, в случае аварии вероятность получения тяжелых травм значительно снижается.

Недостатки

  • Высокая стоимость.
    Цена нового электромобиля заметно выше, чем цена автомобиля с ДВС такого же класса.
  • Ограниченный запас хода.
    Пробег электромобиля с полной зарядкой тяговой аккумуляторной батареи будет заметно меньше пробега автомобиля такого же класса с полным баком бензина, солярки или газа.
  • Долгое время зарядки.
    Для того, чтобы полностью зарядить электромобиль, необходимо потратить в большинстве случаев несколько часов. В то же время для заправки обычного автомобиля понадобится лишь несколько минут.
  • Плохо развитая на сегодняшний день инфраструктура станций зарядки.
    В настоящее время зарядные станции имеются в России только в крупных городах, да и то в очень малом количестве.
  • Зависимость величины пробега от температуры воздуха.
    Чем ниже температура, тем меньше емкость аккумулятора и, следовательно, меньше запас хода. Зимой, при полной зарядке, электромобиль проедет меньшее расстояние, чем при той же зарядке летом.

Заключение

Как видно из всего вышеизложенного, электромобиль имеет как свои сильные, так и слабые стороны. И главная цель на данный момент – найти такие технические решения, которые помогут быстрее избавиться от этих слабых сторон. Сделать так, чтобы электромобиль стал для нас таким же обыденным средством передвижения, как и знакомый всем нам классический автомобиль с ДВС.

Имеет ли электромобиль перспективы своего развития? Конечно, имеет! По той простой причине, что электричество – единственно доступный и дешевый на сегодняшний день вид энергии, использование которой для передвижения транспортных средств не принесет заметного вреда окружающей среде.

3 комментария к “Электромобиль — достоинства, недостатки, перспективы”

По поводу отсутствия шума. Он всё таки есть, но существенно отличается от привычного шума машин на ДВС. К этому просто надо привыкнуть. Впрочем, как и к ряду моментов. Тестил Теслу и нашёл множество спорных моментов.

По поводу экономии средств. В ряде стран Европы, зарядка электрокаров бесплатна, НО, только для определённого ряда моделей и только купленных у определённых ритейлеров. Всякие китайские и электрокары гаражной любительской сборки, к сожалению, должны заряжаться уже за деньги. Но, сюда же отнести и тот момент что при всей высокой стоимости на данный момент, они представляют экономию в конечном итоге и очень скоро окупаются и переходят в разряд экономных средств передвижения.

Насчёт пробега — пока что это проблема всех электротранспортных устройств, начиная от урбанскутеров. С учётом ограниченности ёмкости имеющихся на данный момент и в ближайшем обозримом будущем аккумулирующих элементов, боюсь эта проблема будет ещё долго преследовать, если не найдутся какие-нибудь альтернативные способы решения. Но, если уж брать саму Теслу, то пробега хватает прилично чтобы съездить на работу, помотаться по делам днём и вернуться домой и ещё после этого свозить подругу на романтический вечер и обратно. А зарядка — несколько часов ночью уж можно как-нибудь потерпеть.

А вот насчёт уровня безопасности — тут очень сомнительно. Пока все не перейдут только на электротранспорт, говорить о снижении уровня опасности эксплуатации преждевременно. Тем более что возможно возникновение и новых, специфических видов угроз при использовании подобных средств.

Тем не менее, считаю это направление перспективным и в будущем намерен пересесть на электромобиль.

На улицах российских городов появляется все больше электрокаров. Их называют экологически безопасным и экономичным транспортным средством. Наши эксперты отвечают на вопрос, стоит ли покупать электромобиль в 2021 году.

Как появились электромобили?

Первая тележка с электродвигателями и батареями на борту смогла преодолеть расстояние в 100 метров еще в 1841 году. А настоящие электромобили появились на европейских дорогах только в конце XIX века. Тогда они опережали бензиновых и паровых конкурентов по всем параметрам: скорости, динамике разгона, грузоподъемности и запасу хода. Минусом был только сложный процесс зарядки батарей. Пока не изобрели выпрямитель тока, приходилось соединять между собой электродвигатель переменного тока и генератор постоянного тока. Механизм тратил много энергии и часто ломался. Тем временем бензиновые машины становились все более совершенными — минусы электромобилей заставили надолго забыть об этом виде транспорта.

К ним вернулись на рубеже 1960-70-х годов, когда стоимость горючего резко возросла, а в крупных городах остро встала проблема выхлопов. Электромобили выпускались небольшими сериями, но по-прежнему оставались диковинкой. В 1990-х были выпущены первые крупные партии электротранспорта, который можно было взять в лизинг или аренду в США. Наглядно плюсы электромобилей продемонстрировала компания Илона Маска Tesla Motors. Ее спорткар Roadster приближался к бензиновым конкурентам по динамике и запасу хода.

В 2010-х выпуск электрокаров начали многие автомобильные компании: Mitsubishi, Nissan, Volkswagen, Toyota, Jaguar, Renault и другие. Благодаря массовому производству их цена снизилась в 1,5–2 раза. Экологически чистый транспорт впервые стал доступным.

Устройство электромобиля

Конструктивно у электрокаров мало отличий от бензиновых и дизельных автомобилей. Они также опираются на колеса, которые соединены с кузовом эластичной подвеской. Органами управления служат руль и две педали, как в машинах с автоматической коробкой передач.

Вместо двигателя внутреннего сгорания используется электрический. Его конструкция намного проще, в нем меньше движущихся частей, он реже требует обслуживания. Источником питания служит батарея. Трансмиссия максимально проста: обычно это одноступенчатый планетарный редуктор, который служит автоматической коробкой передач.

Выгода от использования электромобиля

Бензиновый автомобиль расходует в городском цикле около 7,5 литров горючего на 100 км. При цене топлива около 50 рублей за литр его годовая заправка будет стоить 7,5 * (16 000 / 100) * 50 = 7,5 * 160 * 50 = 60 000 рублей .

При зарядке электромобиль потребляет около 30 кВт*ч электроэнергии. Этого хватает на 120 километров пробега в городе. Средний расход — 25 кВт*ч на 100 км. Стоимость одного киловатта в Москве — 5,66 рублей. Годовая зарядка будет стоить 25 * 160 * 5,66 = 22 640 рублей .

Это в 2,65 раз или на 63 % меньше, чем у традиционного двигателя внутреннего сгорания.

Стоимость обслуживания ходовой части, электроники, салона и кузова приблизительно одинаковая. Различия только в двигателе и трансмиссии.

Бензиновому автомобилю нужна смена масла, ремня газораспределительного механизма и свечей. В расчете на 16 тысяч километров это будет стоить около 8–10 тысяч рублей.

Из планового обслуживания электромобиля — только замена масла в редукторе, диагностика двигателя и определение остаточного ресурса батареи.

Стоимость материалов и работ в расчете на годовой пробег — около 2500 рублей, то есть в 4 раза меньше.

Другие преимущества электромобиля

1. Безопасность для городской среды. Нулевой выхлоп означает, что воздух вокруг нас становится чище.

2. Меньший уровень шума — в крупных городах с электрическим транспортом жить намного комфортнее.

3. Упрощенная конструкция — ремонт стоит дешевле и занимает меньше времени.

4. Лучшая динамика. Максимальный крутящий момент достигается с малых оборотов, электромобиль вырывается вперед на светофоре.

5. Безопасность. Центр тяжести смещен вниз, где находится батарея. Из-за этого электромобили реже переворачиваются и лучше управляются при резких маневрах.

Недостатки электромобилей

1. Ограниченный запас хода. У моделей стоимостью 3,5 миллионов рублей — до 200–250 километров. У бюджетных электрокаров — около 100–120 километров. Из-за этого их можно использовать только в городе. Премиальные электромобили лишены таких недостатков — Tesla Model S и Jaguar F-Pace проезжают более 500 км на одной зарядке.

2. Высокая цена. Стоимость бюджетного электромобиля — от 2–2,5 миллионов рублей, в 1,5–2 раза больше, чем у недорогих хетчбэков японского или европейского производства.

3. Чувствительность к температуре воздуха. Исследования показывают, что при 5° емкость батареи снижается на 20 %, при -5° — на 35–40 %, а при -12° — на 50 %.

4. Проблемы с микроклиматом в салоне. Кондиционер и печка питаются от батареи. Включая их, вы уменьшаете запас хода еще на 20–25 %. Частично проблему можно решить установкой автономного отопителя на бензине или дизтопливе, но тогда появится дополнительный источник затрат.

5. Слабая инфраструктура. Для комфортного пользования электромобилем подходят только крупнейшие города России, включая Санкт-Петербург, Москву, Новосибирск, Казань и Ростов. В большинстве случаев электротранспорт приходится заряжать от собственной розетки в доме или квартире.

Виды электромобилей

В классическом гибриде энергия накапливается при торможении — электромотор служит генератором. Подключаемые (Plug-In) модели можно заряжать от сети, увеличивая запас хода. В последовательных гибридах двигатель внутреннего сгорания крутит генератор, который заряжает батарею.

В настоящем электромобиле двигатель внутреннего сгорания отсутствует. Электромотор соединен с батареей, которая заряжается от сети и при торможении. Существуют также электрокары на топливных элементах . В них энергия вырабатывается за счет химической реакции — в выхлопную трубу отправляется чистый водяной пар. Такие машины нужно заправлять водородом — из-за сложности процесса они не получили широкого распространения.

Нюансы зарядки

В современных электромобилях используются два типа батарей. Никель-металлгидридные стоят дешевле, но весят больше, быстрее изнашиваются и сильнее теряют емкость при снижении температуры. Литий-ионные дороже, но легче, долговечнее и стабильнее. Идут эксперименты с электромобилями на алюминий-ионных, литий-железофосфатных и кремний-кислородных аккумуляторах — о преимуществах и недостатках этих батарей мы узнаем в ближайшие годы.

Электромобили заряжаются тремя способами:

  • от двухфазной бытовой сети 220 В — от 5 до 20 часов;
  • от трехфазных станций 380–480 В (supercharger) — до 60 % за 45–90 минут;
  • от промышленных источников тока мощностью до 50 кВт — до 90 % за 15–40 минут.

Срок службы никель-металлгидридной батареи — от 5 до 10 лет, литий-ионной — от 8 до 15 лет. В течение этого времени она постепенно деградирует, теряя по 1–5 % емкости в год. Чем мощнее зарядное устройство, тем быстрее изнашивается аккумулятор. Стоимость его замены сравнима со стоимостью капитального ремонта бензинового двигателя.

Заключение

Стоит ли покупать электромобиль в 2021 году? Бюджетные модели пока могут передвигаться только в пределах крупных городов. Но в этой среде им нет равных: они сокращают денежные затраты в 3 раза по сравнению с бензиновыми моделями. Плюсы премиальных электромобилей — большой запас хода, отличная динамика и малые затраты на содержание, а минус — внушительная цена. Если вы готовы выложить на покупку более 5–7 миллионов рублей, электрокар может стать вашим основным транспортом уже сейчас.


На улицах российских городов появляется все больше электрокаров. Их называют экологически безопасным и экономичным транспортным средством. Наши эксперты отвечают на вопрос, стоит ли покупать электромобиль в 2021 году.

Как появились электромобили?

Первая тележка с электродвигателями и батареями на борту смогла преодолеть расстояние в 100 метров еще в 1841 году. А настоящие электромобили появились на европейских дорогах только в конце XIX века. Тогда они опережали бензиновых и паровых конкурентов по всем параметрам: скорости, динамике разгона, грузоподъемности и запасу хода. Минусом был только сложный процесс зарядки батарей. Пока не изобрели выпрямитель тока, приходилось соединять между собой электродвигатель переменного тока и генератор постоянного тока. Механизм тратил много энергии и часто ломался. Тем временем бензиновые машины становились все более совершенными — минусы электромобилей заставили надолго забыть об этом виде транспорта.


К ним вернулись на рубеже 1960-70-х годов, когда стоимость горючего резко возросла, а в крупных городах остро встала проблема выхлопов. Электромобили выпускались небольшими сериями, но по-прежнему оставались диковинкой. В 1990-х были выпущены первые крупные партии электротранспорта, который можно было взять в лизинг или аренду в США. Наглядно плюсы электромобилей продемонстрировала компания Илона Маска Tesla Motors. Ее спорткар Roadster приближался к бензиновым конкурентам по динамике и запасу хода.

В 2010-х выпуск электрокаров начали многие автомобильные компании: Mitsubishi, Nissan, Volkswagen, Toyota, Jaguar, Renault и другие. Благодаря массовому производству их цена снизилась в 1,5–2 раза. Экологически чистый транспорт впервые стал доступным.

Устройство электромобиля

Конструктивно у электрокаров мало отличий от бензиновых и дизельных автомобилей. Они также опираются на колеса, которые соединены с кузовом эластичной подвеской. Органами управления служат руль и две педали, как в машинах с автоматической коробкой передач.


Вместо двигателя внутреннего сгорания используется электрический. Его конструкция намного проще, в нем меньше движущихся частей, он реже требует обслуживания. Источником питания служит батарея. Трансмиссия максимально проста: обычно это одноступенчатый планетарный редуктор, который служит автоматической коробкой передач.

Выгода от использования электромобиля

Бензиновый автомобиль расходует в городском цикле около 7,5 литров горючего на 100 км. При цене топлива около 50 рублей за литр его годовая заправка будет стоить 7,5 * (16 000 / 100) * 50 = 7,5 * 160 * 50 = 60 000 рублей.

При зарядке электромобиль потребляет около 30 кВт*ч электроэнергии. Этого хватает на 120 километров пробега в городе. Средний расход — 25 кВт*ч на 100 км. Стоимость одного киловатта в Москве — 5,66 рублей. Годовая зарядка будет стоить 25 * 160 * 5,66 = 22 640 рублей.

Это в 2,65 раз или на 63 % меньше, чем у традиционного двигателя внутреннего сгорания.

Стоимость обслуживания ходовой части, электроники, салона и кузова приблизительно одинаковая. Различия только в двигателе и трансмиссии.

Бензиновому автомобилю нужна смена масла, ремня газораспределительного механизма и свечей. В расчете на 16 тысяч километров это будет стоить около 8–10 тысяч рублей.

Из планового обслуживания электромобиля — только замена масла в редукторе, диагностика двигателя и определение остаточного ресурса батареи.

Стоимость материалов и работ в расчете на годовой пробег — около 2500 рублей, то есть в 4 раза меньше.

Другие преимущества электромобиля

  1. Безопасность для городской среды. Нулевой выхлоп означает, что воздух вокруг нас становится чище.
  2. Меньший уровень шума — в крупных городах с электрическим транспортом жить намного комфортнее.
  3. Упрощенная конструкция — ремонт стоит дешевле и занимает меньше времени.
  4. Лучшая динамика. Максимальный крутящий момент достигается с малых оборотов, электромобиль вырывается вперед на светофоре.
  5. Безопасность. Центр тяжести смещен вниз, где находится батарея. Из-за этого электромобили реже переворачиваются и лучше управляются при резких маневрах.

Недостатки электромобилей

  1. Ограниченный запас хода. У моделей стоимостью 3,5 миллионов рублей — до 200–250 километров. У бюджетных электрокаров — около 100–120 километров. Из-за этого их можно использовать только в городе. Премиальные электромобили лишены таких недостатков — Tesla Model S и Jaguar F-Pace проезжают более 500 км на одной зарядке.
  2. Высокая цена. Стоимость бюджетного электромобиля — от 2–2,5 миллионов рублей, в 1,5–2 раза больше, чем у недорогих хетчбэков японского или европейского производства.
  3. Чувствительность к температуре воздуха. Исследования показывают, что при 5° емкость батареи снижается на 20 %, при -5° — на 35–40 %, а при -12° — на 50 %.
  4. Проблемы с микроклиматом в салоне. Кондиционер и печка питаются от батареи. Включая их, вы уменьшаете запас хода еще на 20–25 %. Частично проблему можно решить установкой автономного отопителя на бензине или дизтопливе, но тогда появится дополнительный источник затрат.
  5. Слабая инфраструктура. Для комфортного пользования электромобилем подходят только крупнейшие города России, включая Санкт-Петербург, Москву, Новосибирск, Казань и Ростов. В большинстве случаев электротранспорт приходится заряжать от собственной розетки в доме или квартире.

Виды электромобилей

В классическом гибриде энергия накапливается при торможении — электромотор служит генератором. Подключаемые (Plug-In) модели можно заряжать от сети, увеличивая запас хода. В последовательных гибридах двигатель внутреннего сгорания крутит генератор, который заряжает батарею.

В настоящем электромобиле двигатель внутреннего сгорания отсутствует. Электромотор соединен с батареей, которая заряжается от сети и при торможении. Существуют также электрокары на топливных элементах. В них энергия вырабатывается за счет химической реакции — в выхлопную трубу отправляется чистый водяной пар. Такие машины нужно заправлять водородом — из-за сложности процесса они не получили широкого распространения.

Нюансы зарядки

В современных электромобилях используются два типа батарей. Никель-металлгидридные стоят дешевле, но весят больше, быстрее изнашиваются и сильнее теряют емкость при снижении температуры. Литий-ионные дороже, но легче, долговечнее и стабильнее. Идут эксперименты с электромобилями на алюминий-ионных, литий-железофосфатных и кремний-кислородных аккумуляторах — о преимуществах и недостатках этих батарей мы узнаем в ближайшие годы.

Электромобили заряжаются тремя способами:

  • от двухфазной бытовой сети 220 В — от 5 до 20 часов;
  • от трехфазных станций 380–480 В (supercharger) — до 60 % за 45–90 минут;
  • от промышленных источников тока мощностью до 50 кВт — до 90 % за 15–40 минут.


Срок службы никель-металлгидридной батареи — от 5 до 10 лет, литий-ионной — от 8 до 15 лет. В течение этого времени она постепенно деградирует, теряя по 1–5 % емкости в год. Чем мощнее зарядное устройство, тем быстрее изнашивается аккумулятор. Стоимость его замены сравнима со стоимостью капитального ремонта бензинового двигателя.

Заключение

Стоит ли покупать электромобиль в 2021 году? Бюджетные модели пока могут передвигаться только в пределах крупных городов. Но в этой среде им нет равных: они сокращают денежные затраты в 3 раза по сравнению с бензиновыми моделями. Плюсы премиальных электромобилей — большой запас хода, отличная динамика и малые затраты на содержание, а минус — внушительная цена. Если вы готовы выложить на покупку более 5–7 миллионов рублей, электрокар может стать вашим основным транспортом уже сейчас.

Это не специальный большой научный труд и не рассказ про Formula E или Drag Racing. Скорее, это небольшой справочник про особенности относительно доступных автомобилей массового производства.




+ + + + + Плюсы EV

Надёжность силовой установки

Меньше подвижных частей. Высокий ресурс электромотора. 1 ступень в трансмиссии.

Экологичность

Исследование от Oxford утверждает, что выбросы автомобиля, такие как диоксид азота являются причиной смерти более 10,000 человек ежегодно.

Заболеваний связанных с выбросами, при использовании дизельных автомобилей в 5 раз больше, чем при использовании бензиновых и в 20 раз больше, чем при использовании EV.

Данные по Москве:

Спустя шесть лет, в 2004 г., в Москве поступление загрязняющих веществ от промышленных предприятий возросло до 8%, практически неизменным остался вклад объектов теплоэнергетики – 5% и еще более повысилась доля автомобильного транспорта – 87%. (В этот же период в среднем по России имело место другое соотношение: выбросы от автотранспортных средств составили 43%.) К настоящему времени автомобильный парк столицы составляет свыше 3 млн. единиц. Суммарный выброс загрязняющих веществ в атмосферу города составляет 1830 т/год или 120 кг на одного жителя.

Загрязнение CO2:


Энергетика некоторых стран:


Высокий КПД силовой установки

Даже с учётом всех преобразований энергии по пути от добычи до колёс КПД EV значительно выше КПД автомобиля с ДВС.


Общие энергозатраты:



Безопасность

Отсутствие большого двигателя, который может травмировать пассажиров при столкновении. Большие зоны деформации спереди. Жёсткий каркас, создаваемый батарейным блоком (Tesla). Низкий центр тяжести — меньшая склонность к переворачиванию, лучшая управляемость.


Tesla Model 3 после серьёзного ДТП:

Низкая стоимость энергии

Обычно, энергия на км пути для EV дешевле в несколько раз.


Для США в случае с Tesla Model S электричество стоит почти в 3 раза дешевле, чем бензин:

Рекуперация энергии

На самом деле это важно. Очень. Езда — это всегда разгон/торможение. Путь в гору/под гору. Сжигать энергию замедления или движения с горы переводя её в тепло не практично. Совсем.

Менее шумная силовая установка

Электромотор + инвертор + редуктор значительно тише, чем ДВС + трансмиссия.

Силовая установка не создаёт вибраций

Когда я напомнил об этом одному моему знакомому, он сказал, что его Hyundai не вибрирует. Совсем. Оказалось, что вибрацию очень просто заметить, просто приложив к автомобилю руку.

Отклик на педаль ускорения

В EV он мгновенный. Т.е. он не просто молниеносно быстрый, а именно мгновенный. Лага нет. Это невозможно объяснить или понять, пока сам не прокатишься.

Ровный график разгона

Одноступенчатая трансмиссия и высокий крутящий момент.

Нет выхлопа и от него нельзя задохнуться

Не нуждается в вентиляции в таких местах как гараж, подземная парковка или тоннель. В США ежегодно более 500 человек погибает задохнувшись угарным газом в машине (некоторые умышленно).

Нет необходимости заводить и глушить двигатель

На самом деле это очень комфортно. Никогда не нужно думать заглушить ли двигатель на парковке, светофоре стоянке или нет. Не нужна специальная система Start Stop.

Нет необходимости проводить обкатку

Новый EV не нуждается в щадящем режиме работы первое время.

Нет необходимости прогревать двигатель

Холодный электромотор можно использовать на экстремальных режимах без повышенного износа.

Тахометр BMW M5 2007, который показывает допустимые обороты для холодного и разогретого двигателя:

Нет проблем со стартом при низких температурах

Нет проблем на высокогорье

Нет проблем с качеством топлива и недоливом

Электроны не имеют октанового числа. Нет не качественного электричества. Нельзя обмануть недолив пару кВт.

Меньшая склонность к возгоранию

В США ежегодно в среднем возгораются более 150,000 автомобилей (17 автомобилей в час) унося 209 человеческих жизней. В Германии 15,500. У Tesla на 225 тысяч проданных автомобиля было всего 4 возгорания.

Масштабируемость силовой установки

Двухмоторный электромобиль прост и эффективен. Новая Tesla Roadster имеет 3 электромотора.


Tesla Model 3:

Простое распределение веса по осям

Особенность EV в том, что самый тяжёлый элемент — это батарея, которая может размещаться в центре. Проблем с избыточной нагрузкой на подмоторной оси и решения в виде мотор спереди, трансмиссия сзади не требуется.

Ровный пол

Более длительный срок гарантии на силовую установку

Tesla Model S/X имеют 8 лет гарантии на силовую установку без ограничения пробега.

Лучшее сцепление с дорогой

Электромотор быстрее и точнее контролировать. Тем более, если это не один, а два, три или четыре мотора — по двигателю на колесо.

Нет необходимости в дифференциале, когда по мотору на колесо

Такая схема у новой Tesla Roadster и Tesla Semi.

Нет необходимости в межосевом дифференциале для полноприводной версии

Отсутствие такого дифференциала, кроме увеличения надёжности и упрощения конструкции, также улучшает качество сцепления колёс с дорогой и внедорожные качества.

Торможение рекуперацией

Малый износ тормозных колодок и дисков. Нет опасности перегрева тормозов.

Передний багажник

Малый размер электродвигателя и батарея внизу позволяют гибко конфигурировать полезное пространство. Например, добавить передний багажник.

Отсутствие многих расходых материалов и ГСМ

Можно раз и навсегда забыть про замену многих фильтров, свечей, масла, ремней и прочего.

Unlike gasoline cars, Tesla vehicles require no traditional oil changes, fuel filter, spark plug replacements, or emission checks. As an electric vehicle, even brake pad replacements are rare because regenerative braking returns energy to the battery, significantly reducing wear on brakes.


Низкая стоимость владения


Нет необходимости в инфраструктуре заправочных станций

Есть возможность самому добывать энергию

Можно создать свою собственную зарядную станцию — солнечные панели на крыше дома, ветряк и так далее.
В Калифорнии с 2020 года все новые дома по закону должны будут оборудованы солнечными панелями на крышах (этот закон не касается домов в тени и домов выше 3 этажей). Если посмотреть на карту, то можно увидеть, что больше 90% жилищного фонда в Калифорнии — это частные дома, т.е. под закон попадут почти все новые строящиеся жилые дома.

Батарея может использоваться как источник энергии для домохозяйства

Батарея может использоваться после ухудшения характеристик

После того, как ёмкость батареи упала для использования в EV её не обязательно перерабатывать, а можно ещё некоторое время использовать для хранения энергии. Так уже поступает BMW с батареями от BMW i3.

Нет проблем с буксировкой на тросе

ДВС с автоматической коробкой обычно нельзя буксировать без блокировки оси привода.

Зарядка буксировкой или гравитацией

Можно подзарядить буксировкой или спуском с горы.

Нет подтёков масла

Там, где стоят автомобили с ДВС зачастую можно увидеть характерный рисунок на асфальте — следы масла из двигателя/трансмиссии. У EV с этим значительно меньше проблем. Т.е. он чище не только в плане экологии и выхлопов, но и в самом прямом смысле слова.

Нет проблемы с утилизацией ГСМ

Не нужно менять масло, а значит утилизировать его (как и многие другие расходники).

Нет неприятного запаха выхлопа

Гараж, где хранится EV не будет иметь характерного запаха автомобиля с ДВС. По аналогии с помещением для курящих и без.

Нет опасности гидроудара

Внедорожные преимущества

Точное управление мощностью на колесе, а значит и пробуксовкой. Нельзя испортить грязью ремни и прочие агрегаты. Не боится пыли и песка в системе впуска или забившегося воздушного фильтра. Не нуждается в специальной системе подачи воздуха сверху, для преодоления водных преград.

Tesla Model X и Off-Road

Примеры EV внедорожников:

Camp Mode

В режиме Camp Mode к электромобилю стыкуется специальная палатка (обычно, к задней части автомобиля), открывается багажник и включается климат-контроль (музыка). Большой объём батареи и отсутствие выхлопа позволяют таким образом поддерживать нужную температуру в палатке.

Проще мыть

У Tesla не нужно мыть агрегаты под капотом и двигатель.

— — — — — Минусы EV

Пожалуй, это главный недостаток. При одинаковом пробеге электромотор + батарея всегда тяжелее, чем ДВС + трансмиссия + бак. Многие другие недостатки являются следствием того, что EV тяжелее автомобиля на ДВС.

Быстрее износ подвески

Вес. Кроме того подвеска должна быть надёжнее (а значит дороже), чтобы возить вес батареи.

Быстрее износ покрышек

Вес. Плюс постоянное торможение рекуперацией.

Сложности с манёвренностью на больших скоростях

Сложности с зарядкой там, где нет инфраструктуры

Для подзарядки без инфраструктуры нужен генератор электричества, например на жидком топливе — нельзя просто принести электричество в канистре.

Возгорание батареи

Батарея может очень быстро воспламениться. Вероятно, её возгорание происходит быстрее и опаснее, чем возгорание бензобака автомобиля на жидком топливе.

Саморазряд

Требует постоянной зарядки. EV, в отличие от автомобиля на горючем топливе нельзя просто оставить на пару месяцев посреди поля или леса.

Капризная батарея

Батарею нельзя перегревать или переохлаждать без последствий для её ресурса. Кроме того, рекомендуется не заряжать и не разряжать её до конца, что уменьшает пробег до следующей зарядки.

Деградация батареи


График деградации батареи для Tesla Model S/X:

При полностью заряженной батарее теряет способность к рекуперации

Если батарея заряжена на 100%, то некоторое время регенеративное торможение не будет работать — пока не появится доступного для заряда буфера. На самом деле всё не так страшно, так как обычно, батарею заряжают не до конца (до 80%-90%).

Длительная зарядка

Зарядка EV занимает в разы большее время, чем заправка автомобиля с ДВС. При планировании дальней поездки нужно учитывать задержки на зарядки. Навигатор Tesla прокладывает маршрут учитывая Tesla Supercharger по пути и показывает сколько времени будет потрачено на каждом. Например, чтобы доехать на Tesla Model 3 long range из Vancouver, BC, Canada до Los Angeles, CA, US нужно потратить на зарядных станциях в сумме около 4 часов и вместо 19 часов нужно будет ехать 23.

Различные стандарты зарядки и способы оплаты

Холодный капот

Снег зимой на капоте на бензиновом двигателе может растаять сам. На электромобиле так не получится.

В статье могут содержаться неточности и даже ошибки. Если у Вас есть какие-нибудь полезные дополнения и ссылки на источники, напишите о них, пожалуйста, в комментариях или мне в диалог — таким образом публикация будет дополняться и уточняться. Заранее большое спасибо.
​

Читайте также: