CC BY
41
УДК 621.331
Зезюлинская А.В. студент магистратуры 2 курса факультет «Управление» Московский автомобильно-дорожный государственный
технический университет (МАДИ) научный руководитель: Александров С.Б., к.т.н.
доцент Россия, г. Москва ПРЕИМУЩЕСТВА И ПЕРСПЕКТИВЫ ЭЛЕКТРОМОБИЛЯ Аннотация: В статье приводится краткая история развития электромобиля, рассматриваются главные преимущества электрического двигателя над традиционными дизельными и внутреннего сгорания, а так же перспективы развития электрокаров.
Ключевые слова: аккумуляторная батарея, электромобиль, автомобиль, коэффициент полезного действия, источник энергии
Zezyulinskaya A. V.
student
2nd year, faculty of "Management" Moscow Automobile and Road Construction State Technical University
(MADI) Russia, Moscow Scientific adviser: Aleksandrov S.B.
Associate Professor, Ph.D.
ADVANTAGES AND PERSPECTIVES OF THE ELECTRIC CAR Annotation: The article provides a brief history of the development of the electric car, discusses the main advantages of the electric motor over traditional diesel and internal combustion, as well as the prospects for the development of electric cars.
Keywords: battery, electric car, car, efficiency, energy source
Электромобиль - это транспортное средство, ведущее колесо которого приводится в движение от электромотора, который питается от встроенной аккумуляторной батарей. Впервые использовали электричество для приведения в движение автомобиля еще до начала использования бензина в начале 80-х годов19 века. Но данный вид энергии не выдержал конкуренции с бензиновым двигателем внутреннего сгорания, поскольку для питания двигателя, мощность которого 20 киловатт в течение 1 часа, необходим был свинцовый аккумулятор, масса которого 1 тонна. Вернулись к данному источнику энергии только после возникновения серьёзных проблем с экологией. Так же одной из причин возврата к электромобилям является истощаемость нефтяных ресурсов, в то время как электрическая энергия имеет такое количество способов ее получения, что ее можно отнести ее к неиссякаемой, а так же ее добыча не наносит такого вреда природе, как
добыча нефтепродуктов.
Использование электричества имеет как массу преимуществ перед двигателем внутреннего сгорания, так и некоторые недостатки.
Например, одним из главных преимуществ электромобиля является более дешевое топливо. Зачастую цена на нефть постоянно растет, поскольку не только увеличивается стоимость добычи, поскольку верхние слои литосферы уже истощены, а добраться до более глубоких хранилищ полезного ископаемого становиться все дороже, но и стоимость такого сырья стратегической важности сильно зависит от геополитической ситуации. В дальнейшем, с уменьшением мировых запасом нефти, ее стоимость так же будет увеличиваться. А поскольку бензина расходуется большое количество, но увеличение стоимости топлив сильно отразится на расходах потребителя.
В это время электроэнергия является более дешевым видом топлива. Добыча электрической энергии имеет столько разновидностей, что в любой климатической зоне с любым климатом есть свой способ добычи, что делает производство электричества повсеместным и сокращает затраты на транспортировку, а значит снижает себестоимость. А развитие технологий постоянно совершенствует методы добычи, что так же благоприятно влияет на цену на электроэнергию. Так же добыча электрической энергии приносит значительно меньший урон окружающей среде, а использование ее при эксплуатации электромобилей вообще снижает негативное действие такого транспортного средства на экологию практически до нуля. Помимо всего прочего, в настоящее время доступ к электричеству имеет почти 100 процентов населения земли, что сильно способствует развитию электромобилей.
В то время как топливо для электромобилей подразумевает значительную экономию средств, в настоящее время сами электромобили стоят значительно дороже автомобилей с двигателями внутреннего сгорания. Все крупнейшие автомобильные концерны имеют свои разработки в области развития электромобилей, а некоторые даже запустили серийное производство легковых машин на электрической тяге. Так же производятся автомобили с гибридным двигателем, где аккумулятор работает с дизельным двигателем, что в совокупности позволяет сократить количество вредных выбросов от данной единицы техники.
Так же многие автомобильные бренды работают над грузовыми автомобилями, работающими на электричестве, различной грузоподъёмности. Первые серийные электрогрузовики ожидаются на рынке в 2019 году. Замена двигателя внутреннего сгорания на машинах больного тоннажа особенно важно, поскольку именно от таких крупногабаритных автомобилей поступает значительная часть выбросов и сжигается больше всего горючего.
Поскольку массовое производство электромобилей по всему миру только набирает обороты, в ближайшие годы можно ожидать значительного удешевления, а значит и всеобщей доступности и распространения,
электромобилей, как и любой новой технологии.
Еще одним преимуществом электромобиля является значительное снижение уровня шума. Из-за отсутствия двигателя внутреннего сгорания, работа которого сопровождается не только выбросами переработанных нефтепродуктов, но и значительным шумовым загрязнением. Особенно эта большая проблема для больших городов, где уровень шума очень высок, что плохо влияет на качество жизни и здоровье горожан. Так же шум дорог распространяется на большие расстояния от дороги и нарушает привычную жизнедеятельность диких животных.
По сравнению с бензиновыми двигателями, электродвигатель позволяет машине совершить более плавный и быстрый разгон с места. Так же электромобиль имеет значительно больший коэффициент полезного действия, примерно 90-95%, в то время как у бензинового двигателя КПД составляет 20-40%.
Из-за различий в принципе работы двигателей, электромобиль не нуждается в радиаторе и других системах охлаждения, что позволяет уменьшить лобовое сопротивление.
Первые электромобили - это транспортные средства с высокой технической оснащенностью. Поскольку все работает на электронике, автомобиль является очень простым в эксплуатации и техническом обслуживании. Так же такие машины проходят все тестирования на ряду со всеми остальными представителями легкового транспорта, и по результатам имеют высокую степень безопасности. Так, например, электромобиль Tesla Model S в 2013 году получил наивысший рейтинг безопасности из всех автомобилей, когда-либо протестированных в США.
Так же благодаря своей конструкции электромобиль имеет меньше узлов и деталей, что повышает надежность, уменьшает риск мелких поломок и уменьшает затраты на ремонт и обслуживание.
Одним из главных недостатков электромобилей является высокая цена аккумуляторной батареи при невысокой энергоёмкости. Сравнительно невысокий запас хода у электромобиля возвращает нас во времена использования вьючных животных, которые в какой-то момент устают (разряжаются) и им необходимо время для отдыха (зарядки). Если массовое производство батарей позволяют снизить их стоимость, но с ёмкостью аккумуляторов разработки появляются не так быстро, как хотелось бы. В настоящее время электромобиль с большим запасом хода имеет батарею массой несколько десятков, а то и сотен, килограмм, что значительно утяжеляет конструкцию машины. Так же аккумулятору большой ёмкости необходимо больше времени на зарядку. Работа над увеличением скорости зарядки уже сократило время в несколько раз. Но все равно для решения этой проблемы используются гибридные автомобили.
Довольно часто встречаются транспортные средства, которые совмещают в своей конструкции аккумулятор и дизельный двигатель: в первую очередь автомобиль осуществляет движение за счет накопленного
электричества, а при разряде аккумулятора и отсутствии возможности его подзарядить, движение продолжается за счет сжигания дизельного топлива. Такое решение позволяет решить проблему с маленькой ёмкостью батареи и невозможностью ее подзарядки, при этом уменьшить негативное влияние двигателя, сжигающего топливо на окружающую среду.
Так же современные аккумуляторы имеют срок службы от 3 до 10 лет, и нуждаются в специализированной утилизации, но не везде есть необходимые условия для такого вида отходов.
Проблемы могут возникнуть и в северных странах, поскольку низкие температуры уменьшают ёмкость аккумулятора до 40% при и так не высоком запасе хода.
Поскольку электромобили начали развивать только недавно, даже у развитых стран нет нужной инфраструктуры для электромобилей, как есть для обычных автомобилей с ДВС. В Америке и Европе в настоящее время активно развивается сеть зарядных станций для электромобилей, чтобы их использование стало распространяться с большей скоростью. Инфраструктуру развивают не только в городах, но и решаются задачи по возможности использования электромобилей для междугородних путешествий и транспортировки грузов на большие расстояния.
Использованные источники:
1. Электромобиль и перспективы его развития [Электронный ресурс]. -Электрон. журн. - Режим доступа: ШрБ^/'^^^Шпёате^аЬ гевеагсЬ.ги/ги/агйс1е/у1е,№?1<1=39606
2. Электромобили, как решение проблемы обеспечения экологичности окружающей среды [Электронный ресурс]. - Электрон. журн. - Режим доступа: https://cyberleninka.rU/article/v/elektromobili-как-гевЬеп1е-ргоЬ1ету-оЬевресЬетуа-еко^юЬповй-окгшЬаушсЬеу-Бгеёу
