Электромобиль что это такое простыми словами

Электромобили — энтузиазм или ближайшее будущее?

Гонка технологий постоянно приводит к увеличению пробега, облегчению конструкций авто, снижению уровня шума, удобству, — всем этим характеристикам отвечает электромобиль. Интернет вещей настолько близко, что… стоит лишь протянуть руку. Как технический прогресс отражается на окружающей среде, о достоинствах и недостатках не загрязняющих воздух машин мы поговорили с владельцем сети зарядных станций для электромобилей Максимом Осориным.

Электромобиль — автомобиль, приводимый в движение одним или несколькими электродвигателями с питанием от автономного источника электроэнергии, а не двигателем внутреннего сгорания.

— Где размещены ваши зарядные станции и как их идентифицировать?

— Часть станций нашей сети публично доступна и установлена в торговых и офисных центрах; часть обслуживает корпоративных клиентов. Если вы владелец электромобиля, вы всегда можете воспользоваться интерактивной картой на нашем сайте и увидеть, где есть свободная станция.

Станция представляет собой большую «розетку». Для того, чтобы подзарядить ваш электромобиль, понадобится зарядный кабель.

— Сколько времени требуется на зарядку электромобиля и сколько он на ней проезжает?

— Совсем по-разному. Все зависит от марки и модели машины. Есть Tesla model S, которая проезжает четыреста километров на одной зарядке, а есть электромобили первой генерации типа Nissan LEAF, имеющие пробег в районе ста километров. Здесь же уместно вспомнить уроки физики — скорость зарядки определяется мощностью бортового зарядного устройства, и не все машины готовы принять, допустим, 22 киловатта на порт. Поэтому — от часа до нескольких часов.

— Выгоднее заряжать или заправлять автомобиль?

— Стоимость электроэнергии в разных странах может сильно отличаться. Но, тем не менее, несложные подсчеты показывают, что эксплуатация электроавтомобиля выходит все же дешевле, чем заправка авто с двигателем внутреннего сгорания. Минус затраты на тех. обслуживание, масла и смазки.

— По какому принципу располагаются ваши зарядные станции на карте города?

— Мы прошли все этапы расположений — ставили, где проще, дешевле и так далее, но в итоге пришли к заботе о клиентах. Время подзарядки — от часа и более, и его нужно где-то провести, поэтому сейчас мы размещаем свои станции на объектах коммерческой недвижимости, где вам есть чем заняться — поесть, сделать покупки, провести встречи. Плюс — поскольку вся эта история с электромобилями остается для нас пока еще нестандартной, мы вынуждены пользоваться услугами охранников, чтобы те следили за парковками, предназначенными только для наших клиентов. К примеру, в центре города, даже если там будут станции, зарядиться вы точно не сможете. Просто не подъедете.

— Какие электромобили изготавливают сегодня?

— Они есть в разных сегментах: где-то электропривод используется для того, чтобы сделать дешевый экономичный автомобиль, где-то для того, чтобы сделать супер-перфоманс-версию — как в Porsche, например. Самые динамичные — это Porsche, Ferrari, Lamborghini — подзаряжаемые гибриды (машина, у которой еще есть двигатель внутреннего сгорания), самые быстрые модели на сегодня.

Вообще практически каждый концерн сегодня старается выпускать электромобиль или гибрид и сегодня на рынке представлено огромное количество автомобилей во всех, без исключения, сегментах. Другое дело, что в России по востребованности на первом месте остаются автомобили Tesla, как свой круг по интересам.

— С чего началась история электромобилей в России?

— Рынок формировался следующим образом: первые электромобили в нашей стране появись в конце 2011 года, и привезла их группа компаний «Рольф» — в то время она была дистрибьютором Mitsubishi Motors. Это были маленькие Mitsubishi i-MiEV, их было продано в России достаточно много за несколько лет, причем в основном корпоративным паркам, поскольку частника сложно было уговорить в кризис заплатить более полутора миллионов рублей за не проверенное временем авто.

Затем, в 2013–2014 годах был пик серого импорта автомобилей Tesla. После этого «поправился» тех.регламент и этот рынок закрыли, поэтому в 2015 году на рынке Российской Федерации официально практически ничего продано не было. На нашем рынке, к сожалению, пока отсутствуют какие-то меры стимулирования, массовая инфраструктура, и, плюс ко всему, на рынке кризис — совсем не время для развития. Но я уверен, что электромобили займут свое место.

— Как обстоят дела с рынком электромобилей в Европе, к примеру?

— Штаты, Япония, Европа практически вся — за исключением постсоветского блока — постепенно переходит на сегмент электромобилей. Чтобы понять динамику: например, в Амстердаме три года назад было десять электромобилей, которые были переделаны энтузиастами (одним из них, кстати, был мэр города). А если сегодня вы приедете в Амстердам, вас встретит парк такси Tesla в аэропорте количеством — ну, не менее пятиста штук. Здесь электрический car-sharing на базе Smart и оргомное количество подзаряжаемых гибридов, потому что в Амстердаме, если вы приобретаете машину, заряжающуюся от розетки, то получаете множество бенефитов (получения денег или другого страхового обслуживания по договору страхования) от города, к примеру, вам дают парковку, оборудуя ее бесплатной зарядкой. В общем, если прийти куда-то и сказать: «А я вот езжу на электромобиле», вам ответят: «Ну и что, мы тоже все на нем ездим».

Кроме того, технология проникает и в разные другие сегменты, в том числе, появился и электрический автоспорт. В «Формуле-1» давно произошла электрификация, — сейчас есть целая отдельная серия, в Москве проходила прошлым летом — называлась «Формула Е». Это соревнования электрических болидов, серьезные гонки, большие имена.

— Как связаны электромобиль и окружающая среда? Какая в этом философия?

— Конечно, это, в первую очередь, экология и минимизация выхлопных газов. В крупных городах нашей страны свыше 90% всех выбросов приходится на транспорт, и больше 40% всего шума также генерирует транспорт.

Электромобили не имеют выбросов, даже с учетом производства электроэнергии из газа/мазута/угля они, в среднем, на 70% более экологически чистые по сравнению с автомобилями с двигателем внутреннего сгорания. А при использовании возобновляемой энергетики они практически на 100% чистые. Также они имеют минимальный уровень шума.

— Почему, по вашему мнению, мы должны прийти к этому сегменту?

— Потому что постоянно ужесточаются экологические нормы, и сегодня можно наблюдать, что для того, чтобы вписаться в них, автопроизводители вынуждены делать так называемый даун-сайзинг, то есть они уменьшают объем двигателя внутреннего сгорания и повышают его эффективность. Для этого сегодня выпускаются двигатели внутреннего сгорания с двумя, четырьмя турбинами. Пять лет назад было сложно себе представить BMW седьмой серии с четырехцилиндровым двигателем — сегодня это стандартная ситуация. Просто вопрос в том, что чем дальше вы это делаете, тем выше у вас себестоимость, а всегда есть предел. Скоро настанет точка, когда будет выгоднее поставить в автомобиле полностью электрический привод, чем заморачиваться с усложнением и выжиманием последних остатков из двигателя внутреннего сгорания.

— Каково соотношение выпускаемых автомобилей и электромобилей на сегодня?

— Сегодня автоконцерны по-прежнему продолжают вкладывать огромное количество денег в совершенствование автомобилей с двигателем внутреннего сгорания и параллельно они вынуждены развивать электрификацию, потому что они все уже давно поняли, что это неизбежно.

— Какова ваша философия?

— Мы хотим ускорить массовое внедрение электромобилей через развитие публично доступной сети зарядных станций в России — это наша цель. А миссия (или философия) заключена в том, чтобы оставить детям мир, в котором они смогут жить.

— То есть будущее за электромобилями?

— Да, и за интернетом вещей как таковым. И это вопрос не десятков лет, а нескольких. Как только себестоимость сравняется, как только среднеразмерный семейный автомобиль за 30–40 тысяч долларов станет в электрическом виде (а потребительские характеристики у него лучше, он тише, быстрее, при прочих равных) сравним по запасу хода с бензиновой или дизельной версией, про последнюю можно забыть.

Если вам понравилась статья, то переходите по ссылке и оставляйте комментарии!

Что значит «электромобиль»?

Если вы постоянный читатель нашего сайта, то, вероятно, этот вопрос вызовет у вас только улыбку. Конечно же, вы знаете, что это значит, если вы следите за этим витком прогресса транспортных средств. Но кроме шуток — многие люди пока знают об электромобилях только в общих чертах. И они регулярно задают вопрос «что значит электромобиль» «Яндексу». Эта статья — для них.

Что значит «электромобиль» — объясняем на пальцах

Электромобиль — если мы, конечно, говорим о настоящих, «взрослых» электромобилях, а не о детских игрушках с тем же названием — это, грубо говоря, такой же автомобиль, как те, к которым вы привыкли, но только работающий не на сгорании углеводородного топлива, а на электричестве.

Ближайшие предшественники электромобилей — это привычные всем троллейбусы. Троллейбус — в сущности, тот же автобус, но от него не воняет бензиновым выхлопом, его мотор работает тихо, его топливо несравнимо дешевле. Но привычные троллейбусы имеют одно важное отличие от появляющихся сейчас электроавтобусов, которые являются уже самыми настоящими электромобилями крупного форм‑фактора. Это — «рога» троллейбуса. Троллейбус не запасает электричество внутри себя, а ездит подключенным к контактной сети. Поэтому он не может просто взять и поехать в сторону. А растянуть контактную сеть над всеми дорогами — нет, попахивает безумием.

Чем электромобили лучше традиционных автомобилей на ДВС?

Сейчас наблюдается взрывной рост количества электромобилей в мире. Нашу страну это пока затрагивает не так сильно, потому что, как известно, «русские долго запрягают, но быстро ездят». Но вот, например, в Норвегии в прошлом году электромобилей уже было продано больше, чем автомобилей на ДВС. И такие лидеры мирового авторынка, как США и Китай, тоже показывают бешеную динамику электротранспорта.

Почему это так? Чем электромобили лучше обычных бензиновых автомобилей? Что заставляет людей отдавать предпочтение им?

1. Первая причина — глобального характера. Очень серьезная, ответственная — но, откровенно говоря, далеко не все электрмобилисты становятся электромобилистами именно из‑за нее. Эта причина — экология. Воздух в современных городах — очень плохой. Дышать этой гадостью вредно, опасно и неприятно. Большая часть загрязнений воздуха в городах — выхлопные газы автомобилей. Нет выхлопных газов — воздух в городах становится чистым, как в лесу. Надо, правда, понимать, что электричество тоже не берется из воздуха, и многие электростанции в мире до сих пор вырабатывают его сжиганием ископаемого топлива. Но эта ситуация меняется. Например, многие крупные города России уже сейчас главным образом получают электричество от ГЭС и АЭС, которые не загрязняют воздух. А впереди — солнечные и ветровые электростанции.
2. Следующая причина — конкретнее и ближе к карману электромобилиста. Это стоимость заправки. Электричество значительно дешевле бензина. Скоро мы запустим специальный калькулятор стоимости заправки, на котором вы сможете подсчитать разницу в цене между 100 километрами на бензине и на электричестве по ценам вашего региона. Но если говорить в общем, то разница в затратах на топливо может достигать 10 раз. Представьте — 90% ваших привычных трат на бензин остаются у вас в кармане и вы можете тратить их, на что хотите.
3. Вдобавок электромобиль дешевле в сервисном обслуживании. Электродвигатель — куда более совершенная система, чем двигатель внутреннего сгорания. В нем значительно меньше двигающихся частей, которые изнашиваются от работы и могут сломаться. Кроме того, ему не требуются привычные бензиновые расходники — свечи, масло, фильтры. Он требует очень мало сервиса.
4. Электромобиль имеет потрясающую скорость разгона в сравнении с бензиновыми автомобилями того же класса. Дело в том, что у него нет передач как таковых, он сразу готов выдавать максимум. Это, во‑первых, делает очень удобным обгон на трассе, а во‑вторых, просто дает обалденные ощущения от вождения. Электромобиль Tesla Roadster в максимальной комплектации разгоняется с 0 до 100 км/ч за 1,9 секунды. Но даже и простенькие городские электромобили вроде Nissan Leaf по цифрам разгона сопоставимы с ДВС‑автомобилями более высокого класса.
5. Электродвигатель бесшумен по сравнению с ДВС. Это еще один фактор, добавляющий удобства при использовании электромобилей.
6. Для электромобилей доступны продвинутые функции автопилота. Конечно, это преимущество есть не у всех электромобилей, а главным образом у Tesla. Однако это, судя по всему, вопрос времени.

В чем электромобили пока проигрывают бензиновым автомобилям?

1. Первый момент — емкость батареи. На одной зарядке большая часть электромобилей проезжает меньшее расстояние, чем бензиновый автомобиль на полном баке. У современных моделей электромобилей это расстояние обычно начинается от 250 километров. Хотя у продвинутых вариантов может доходить и до 500 километров, и больше. Строго говоря, для большинства жителей городов этот предел вообще не будет заметен, потому что в день человек обычно проезжает меньше. Но если речь идет о поездке между городами, то этот момент нужно учитывать.
2. Электромобилю нужно время для зарядки. При классической «медленной» зарядке на пополнение аккумулятора может уходить целая ночь. Ну то есть для городских жителей, у которых есть собственная электрозаправка на парковке, это, опять же, просто не будет заметно — поставил транспорт на место и он сам заряжается, к утру «бак» снова будет полным. А вот при междугородних поездках требуются особые «быстрые» зарядки, которые могут пополнять батарею до 80% за 40 минут.
3. Пока в России просто недостаточно развита сеть электрозаправок. В этом нет ничего удивительного, бензиновые заправки также распространялись по миру не мгновенно. За последние десять лет, когда электромобили начали становится популярными, сеть электрозаправок развилась очень сильно. Но в России пока — все‑таки недостаточно сильно, чтобы сравниться с бензиновой сетью.
4. Стоимость батарей составляет существенную часть стоимость электромобилей в принципе. И из‑за этого на данный момент электромобили оказываются ощутимо дороже бензиновых автомобилей сопоставимого класса. Однако эта проблема становится все меньше и меньше, потому что аккумуляторы стремительно дешевеют. По основным прогнозам, стоимость электрических и бензиновых автомобилей сравняется уже в следующем десятилетии.

Что такое EVA и что мы делаем для победы электромобилей в России?

EVA — первая частная российская компания‑производитель электрозаправок. Мы разработали и производим зарядные станции для электромобилей специально для нашей страны. Они созданы с учетом российской погоды, российских вандалов и российских расстояний. Они имеют полную сервисную поддержку в нашей стране.

Чем больше электрозаправок — тем спокойнее людям покупать электромобили. Тем быстрее транспортная система нашей страны сделает следующий шаг эволюции. Тем быстрее российские водители узнают, какой это кайф — управлять бесшумным электромобилем с мгновенным разгоном. И тем быстрее воздух наших городов снова станет естественно чистым, без выхлопных газов.

Электромобили: что это, какие есть, как работают

Многие крупные автопроизводители постепенно отказываются от классических бензиновых и дизельных моторов, переводя свои модели на электрическую тягу. Скажем, в Европе и США местные власти планируют менее чем через 15 лет запретить продажу транспортных средств с традиционными двигателями внутреннего сгорания. Активную работу по популяризации электромобилей и развитию инфраструктуры начали вести и в России, где продажи электрокаров в 2021 году установили исторический рекорд.

Что такое электромобиль

Электромобили появились раньше, чем машины с двигателями внутреннего сгорания. Первые удачные эксперименты с транспортными средствами, приводимыми в движение за счет исключительно электрической энергии, провели еще в первой половине 19-го века. А в начале 20-го века электромобили получили широкое распространение, обходя по популярности бензиновые автомобили. К примеру, в период с 1900 по 1910 год более 40% машин, которые ездили по дорогам США, имели электрические агрегаты.

Однако стремительное развитие нефтяной индустрии и усовершенствование двигателей внутреннего сгорания привело к долгому забвению электрокаров, слабыми местами которых был малый запас хода и сложный процесс подзарядки батарей. Интерес к экологически чистым машинам вернулся только 1970-е годы на фоне резкого скачка цен на топливо.

Сейчас электромобили переживают уже третью молодость и интерес к ним, кажется, будет только расти. Мировые продажи автомобилей с нулевым уровнем выброса вредных веществ увеличиваются с каждым годом. К примеру, в сентябре 2021 года электрокар впервые возглавил рейтинг самых популярных моделей в Европе — Tesla Model 3 за один месяц разошлась тиражом в 25,6 тыс. ед. и обошла по продажам таких традиционных лидеров как Renault Clio, Dacia Sandero и Volkswagen Golf.

В дальнейшем популярность электромобилей будет только расти. В связи с ужесточающимися экологическими нормами все больше производителей переводит свои модели на электрическую тягу. В следующие 10-15 лет убрать из своей линейки машины с традиционными ДВС планирует ряд крупных компаний. К примеру, после 2025 года на электромоторы перейдет компания Jaguar, а еще спустя пять лет ее примеру последует Volvo.

В том же 2030 году от бензиновых и дизельных машин полностью откажется Renault. На электрокары переходит и компания Audi, которая выпустит последнюю машину с классическим силовым агрегатом в 2033 году. Кроме того, глобальную электрификацию своей модельной линейки для Европы готовят General Motors и Ford. Наконец, к 2035 году европейские продажи машин с ДВС прекратят южнокорейские Hyundai и Kia.

Как работает электромобиль и почему он проще

На электрокарах вместо классического двигателя внутреннего сгорания используют электрический агрегат, который конструктивно гораздо проще ДВС, поскольку содержит меньше деталей и механических соединений.

Традиционный электромотор состоит из неподвижной части — статора, а также подвижного компонента — ротора. При подключении к сети в статоре возникает круговое вращающееся магнитное поле, пронизывающее обмотку ротора и наводящее в нем ток индукции. После этого возникает вращающий момент, приводящий ротор в движение. Электрическая энергия, поступающая на обмотки, преобразуется в механическую энергию вращения. В качестве трансмиссии, как правило, используют одно- или двухступенчатый планетарный редуктор, принцип действия которых схож с классической автоматической коробкой передач.

Источником энергии являются подзаряжаемые аккумуляторные батареи, которые на новейших автомобилях могут обеспечивать автономный пробег до 1000 километров (например, у Mercedes-Benz EQXX). Время пополнения запаса батареи зависит от ее емкости, а также от типа и мощности зарядного устройства — оно может варьироваться от получаса до нескольких суток.

Аккумуляторы на первых электрокарах были недолговечны, однако с развитием технологий сроки их службы значительно выросли. К примеру, в России официальная гарантия на батарею электрического кроссовера Jaguar I-Pace составляет 8 лет или 160 тыс. км пробега. При этом гарантированная остаточная емкость аккумулятора равна 70%.

Какие электромобили есть в России

В России в последнее время растет популярность электрокаров, хотя их рыночная доля по-прежнему очень мала. В 2021 году в стране было продано 2254 новых автомобиля с полностью электрическими силовыми установками, что в 3,1 раза больше по сравнению с 2020 годом (данные «Автостат»). Эксперты отмечают, что российские продажи электрокаров растут уже пятый год подряд — с 2017 года. При этом они прежде никогда не превышали отметку в 1 тыс. проданных машин. Наибольшей популярностью пользуются следующие модели:

Принцип работы электромобиля кратко и понятно

Мало кто знает, но автомобили с электрическим двигателем появились раньше чем машины с двигателем внутреннего сгорания — еще в 1841 году. И до начала 20 века они были популярнее, но потом они проиграли конкуренцию бензину и дизелю.

Сейчас же происходит обратный процесс, технологии аккумуляторов и электродвигателей развились до такой степени, что по прогнозам экспертов к 2025 году бензин и дизель окончательно устареет и уступит дорогу электричеству.

Внутренняя конструкция электрического авто

Большинство современных электрокаров имеет похожее устройство. Различаются они между собой мощностью батареи, количеством электромоторов, аэродинамикой и внутренним оснащением.

Основными элементами конструкции электромобиля являются:

Батарея – главный компонент электромобиля. Она обеспечивает электричеством тяговый электромотор и аксессуары транспортного средства. В современных электрокарах она расположена в подпольном пространстве. Преимуществом такого размещения является низкий центр тяжести и освобождение полезного пространства в салоне и багажнике.

Батарея состоит из ячеек, каждая из которых содержит несколько десятков обычных бытовых литий-ионных батареек типа ААА. Такое решение позволяет быстрее охлаждать быстро нагревающиеся элементы. Система охлаждения имеет множественную сеть каналов, заполненных гликолевым хладагентом, контур движения которого связан с компактными радиаторами в передних воздухозаборниках. По этой причине большинство электромобилей имеют совершенно гладкий обтекаемый профиль. Ёмкость современных батарей в зависимости от класса электромобиля составляет от 40 до 100 кВт.ч, что позволяет проезжать от 150 до 400 км на одном заряде.

Порт зарядки позволяет электромобилю подключаться к внешнему источнику питания для зарядки тягового аккумулятора. На сегодня существует около 5 типов портов зарядных устройств. Производители стараются использовать наиболее популярный тип порта для большего охвата рынка.

Преобразователь постоянного тока в переменный

Это устройство под названием инвертор преобразует мощность постоянного тока высокого напряжения от тягового аккумуляторного блока в мощность переменного тока низкого напряжения, необходимую для работы электромоторов, аксессуаров автомобиля и зарядки вспомогательной батареи.

Электрический двигатель

Используя мощность от тягового аккумулятора, двигатель приводит в движение колеса автомобиля. В некоторых транспортных средствах используются мотор-генераторы, которые выполняют функции привода и регенерации.

Классический электродвигатель состоит из токопроводящей обмотки статора и вращающегося ротора, который приводится в движение магнитным полем статора и передаёт крутящий колёсам. Существует два типа электродвигателей: синхронный , в котором магнитное поле вращается одновременно с ротором и асинхронный , в котором магнитное поле вращается быстрее ротора.

Асинхронный мотор изменяет скорость вращения в зависимости от частоты переменного тока простым нажатием на педаль акселератора. Это позволяет получить при желании максимальный крутящий момент для разгона с места.

Бортовое зарядное устройство принимает входящую электроэнергию переменного тока, подаваемую через порт зарядки, и преобразует ее в мощность постоянного тока для зарядки тягового аккумулятора. Он также обменивается данными с зарядным оборудованием и отслеживает характеристики аккумулятора, такие как напряжение, ток, температуру и состояние заряда, во время зарядки аккумулятора.

Контроллер силовой электроники : этот блок управляет потоком электроэнергии, подаваемой тяговым аккумулятором, регулируя скорость электрического тягового двигателя и создаваемый им крутящий момент.

Система охлаждения поддерживает надлежащий диапазон рабочих температур двигателя, электродвигателя, силовой электроники и других компонентов. В холодное время года избыточное тепло батареи может отводиться в салон электромобиля. По этой причине в современных электрокарах отсутствует традиционная печка.

В традиционном понимании в электрокарах отсутствует коробка передач и карданный привод колёс, поскольку электромотор работает эффективно в любом диапазоне скоростей. Поэтому у большинства электромобилей установлена односкоростная коробка, расположенная рядом с инвертором. Это позволяет включать режим заднего хода, меняя всего лишь фазы, а также направлять энергию торможения в заряд батареи.

Тормозная система электромобиля устроена хитрее обычной. Традиционные автомобили могут эффективно замедляться при нажатии на педаль тормоза, а энергия торможения направляется на нагрев тормозных колодок и дисков. В электромобилях электромотор может использоваться в качестве генератора для зарядки батареи. При сбросе педали акселератора электроника распознает замедление вращения магнитного поля относительно ротора и замедляет автомобиль. При этом педаль тормоза может использоваться лишь для полной остановки электрокара. Благодаря этому срок службы тормозных механизмов увеличивается в среднем в три раза.

Преимущества

1. Высокая эффективность.
2. Низкая стоимость энергии.
3. Больше пространства в салоне и багажнике.
4. Выше мощность и крутящий момент, лучше динамические показатели.
5. Электродвигатели не нуждаются в принудительном охлаждении
6. Более эффективное торможение электродвигателем в режиме рекуперации. Меньше износ тормозных колодок.
7. Электрический двигатель и трансмиссия практически не нуждаются в обслуживании.
8. Лучшая устойчивость на дороге благодаря низкому центру тяжести.

Недостатки

1. Высокая зависимость от источников питания и завязанный на это запас хода.
2. Слаборазвитая инфраструктура общественных зарядных станций
3. Более высокая стоимость по сравнению с автомобилями-одноклассниками.

Перспективы электромобилей

Вместе с тем современная автоиндустрия демонстрирует нам, что почти все автопроизводители освоили выпуск электрокаров. С каждым годом создаются более ёмкие и мощные батареи. Некоторые производители используют узлы и агрегаты существующих автомобилей, а кто-то, например, как VW Group или Tesla, разрабатывает собственные платформы исключительно для электромобилей будущего.

Благодаря электромобилям, современные технологии позволяют полностью перейти в режим автономного вождения. Уже сегодня электромобиль стал не просто средством передвижения, а мобильным устройством в широком смысле слова с выходом в интернет. Он может обновлять программное обеспечение дистанционно, а заезжать на сервис лишь для сезонной замены покрышек.

Электромобиль отличается от привычного транспорта с ДВС тем, что передвигается благодаря работе электродвигателя, который получает энергию от аккумулятора. В этом материале мы познакомим читателя с основной терминологией в отрасли экотранспорта XXI века.

Краткий экскурс в историю электромобилей

Изобретатель электрокара вовсе не Илон Маск, как думают многие. Первые транспортные средства с электроприводом появились еще в первой половине XIX столетия — источником энергии в них были одноразовые батареи. За первенство конкурируют Англия и Венгрия, но устройства не были запатентованы.

Первая зафиксированная дата — 1884 год, в котором Томас Паркер продемонстрировал британской публике электроавтомобиль с аккумуляторами. Параллельно эволюционировали и бензиновые двигатели, тем не менее первый автопробег по Америке в 1895 году выиграл именно электрокар.

Электромобиль Томаса Паркера

Эти недостатки электропривода преодолены только недавно, и сегодня электромобили начинают уверенно конкурировать с транспортными средствами с ДВС — и конкурировать вполне успешно, а для того чтобы читателю было понятнее, почему так происходит, мы подготовили небольшую сравнительную табличку:

Специфика	Электромобиль	Автомобиль с ДВС
Загрязнение окружающей среды выхлопными газами при эксплуатации	Нет	Да
Стоимость 100 км пробега, руб	51,52	336,38
КПД	90–95 %	25–50 %

Как устроен электромобиль

Основные элементы электромобиля те же, что и у обыкновенного автомобиля с ДВС:

1. Силовая установка.
2. Электрооборудование.
3. Кузов.

Разница заметна с первого взгляда — в списке отсутствует топливная система. Рассмотрим составляющие электромобиля подробнее.

Двигатель электромобиля

В екарс используются следующие типы электродвигателей:

1. Постоянного тока.
2. Переменного тока. Синхронные и асинхронные.
3. Универсальные, работающие и от постоянного, и от переменного тока.

Кроме того, двигатели переменного тока подразделяются по числу фаз от одной до трех. Необходимые параметры напряжения питания создаются и регулируются электронным инвертором, преобразующим постоянное напряжение аккумуляторов в переменное.

Классические конструкции дополнились так называемым мотор-колесом. То есть в каждое колесо вмонтирован собственный электродвигатель с системой управления. КПД подобных систем достигает 92 %.

Аккумуляторы электромобиля

Технические характеристики электромобиля в значительной степени определяются их батареями.

Литий-ионные аккумуляторы

Это классический и пока что самый распространенный вид накопителей энергии, применяемых в электрокарах. Их достоинства:

Алюминий-ионные батареи

Введение алюминия в конструкцию аккумулятора резко снижает опасность взрыва и удешевляет производство. Новейшие экспериментальные батареи подобного типа, разработанные в Китае, выдерживают до 250 тысяч циклов перезарядки. Но в серийные электрокары их еще не устанавливают.

Литиево-серные аккумуляторы

Подобные батареи дешевле и более емкие, чем литий-ионные. И диапазон рабочих температур у них шире. Но есть и существенный недостаток — всего несколько десятков циклов перезарядки. Однако в 2020 австралийская компания году Brighsun New Energy начала выпуск литий-серных аккумуляторов повышенной емкости, рассчитанных на 1700 перезарядок. Пробег оснащенного ими электромобиля достигнет 2 000 км. Данная технология сулит революцию в конструкции всех устройств интернета вещей, прежде всего екарс. Этот тип аккумуляторов сегодня самый перспективный.

Инверторы электромобилей

Электронный инвертор преобразует постоянное напряжение аккумуляторов в переменное с нужными параметрами для питания электродвигателей. Большинство батарей сегодня выдают напряжение до 300 вольт, но обозначилась тенденция к его увеличению. Дополнительная функция инвертора — формирование постоянного напряжения 12 вольт для питания бортовой сети, к которой подключаются всевозможные автомобильные гаджеты: навигатор, медиапроигрыватель, кондиционер, обогреватель, камеры слежения за дорогой, заменяющие зеркала и служащие для беспилотного режима движения.

Зарядка аккумуляторов

Сегодня эта возможность сохранена в конструкции электрокаров в основном как аварийный вариант, для того чтобы доехать до ближайшей стационарной заправки и восстановить работоспособность аккумулятора за несколько минут. Через разъем для зарядного устройства заправочной станции соединиться с бытовой сетью невозможно.

Кузов и салон электромобиля

По внешнему виду сложно отличить электрокар от автомобиля с ДВС. У них те же стремительные, но элегантные обводы, большие окна и светодиодные фары. Но салон разительно отличается. Он заметно просторнее, ведь внутри кузова нет громоздкого двигателя, коробки передач и бензобака. Аккумуляторы располагаются под днищем, электродвигатель — на задней подвеске или непосредственно вмонтирован в колеса.

Процесс управления предельно автоматизирован. Вместо привычной приборной доски — экран с необходимой информацией, картой навигатора и картинкой с тыловых камер. Переключателя скоростей нет, ключа зажигания тоже. При заказе новой машины владелец получает личный аккаунт, который вписывается в электронную карту или смартфон. Электрокар включается при приближении к нему.

Итоги

В городах основным источником загрязнения воздуха являются автомобили с ДВС. Единственной альтернативой им, сопоставимой по возможностям и техническим характеристикам, сегодня являются электромобили. До недавнего времени их цена и стоимость эксплуатации были слишком большими, но последние изобретения в области накопителей электроэнергии начинают медленно, но верно менять баланс в сторону электромобилей. Производство электрокаров непрерывно растет, несмотря на экономический кризис. Есть уверенность в том, что они — транспорт будущего.

Технические характеристики электромобилей

Сразу уточним, что не будем рассматривать электрокары-погрузчики, троллейбусы и трамваи в качестве электромобилей. Это другие транспортные средства, которые приводятся в движение с помощью передачи тока от электрического источника. Электромобиль – это транспортное средство, имеющее химический автономный источник энергии. Электромобили реализуются в различных вариантах, каждый из которых имеет свои технические характеристики.

Аккумуляторные электромобили

Это самая первая разновидность, впервые разработанная еще в позапрошлом веке. В конце 19 века была разработана модель, работающая на батареях (аккумуляторах). Ее активно использовали в Германии до Второй мировой войны, и в Великобритании, начиная с 1947 года. В то время аккумуляторные машины не пользовались особой популярностью из-за малой мощности и быстрой разрядки батареи.

Технические характеристики полностью зависят от мощности аккумуляторных батарей и наоборот. Чем больше габариты электромобиля, тем массивнее должны быть батареи. К аккумуляторным электромобилям можно отнести электрокары, электроколяски для инвалидов и пожилых людей. В производстве применяются:

Теоретически зарядки одного аккумулятора должно хватить на несколько десятков км пробега, но все зависит от габаритов электромобиля и нагрузки на батарею. Сегодня в европейских странах рядом с бензозаправками обязательно устанавливают зарядные устройства для аккумуляторов электромобилей. Этот транспорт не является экологически чистым на 100%. Бывшие в употреблении аккумуляторы содержат массу вредных соединений, способных отравлять окружающую среду. Поэтому существуют специальные фирмы, которые занимаются утилизацией б/у аккумуляторов. Каждый владелец предупреждается об этом при оформлении покупки.

Гибриды

К ним относятся электрифицированные автомобили, имеющие двигатель внутреннего сгорания и встроенный аккумулятор. Гибриды могут двигаться за счет электроэнергии, но по современным меркам на крайне короткое расстояние, но в основном они передвигаются за счет двигателя внутреннего сгорания. Об их экологичности трудно говорить однозначно. С одной стороны, они могут переключаться на электропитание и ездить на аккумуляторе. С другой стороны, тот же аккумулятор не обязательно подзаряжается от электросети. Он может заряжаться (в большинстве моделях так и есть) от работы двигателя внутреннего сгорания, как и вся остальная сеть автомобиля.

Плагин-гибриды

Это настоящая находка для жителей мегаполисов, где можно часами стоять в пробках, передвигаясь медленно и с частыми остановками. В плагин-гибридах установлены более мощные аккумуляторы, способные увезти водителя и его пассажиров на большие расстояния. Обычно заряда аккумулятора плагин-гибрида хватает на 10-35 км. В отличие от гибридов, подзарядка производится от сети. Эти электромобили более экологичны, чем их предшественники. При езде по городским дорогам с оживленным движением, массой перекрестков и светофоров, владельцы включают электрорежим. Тем самым они снижают выброс выхлопных газов при движении в пробке, тратя меньше топлива.

К типу гибридных автомобилей относится REEV. Это полноценный электромобиль, способный ехать только на электротяге, пока не закончится заряд. Только после этого включается двигатель внутреннего сгорания, который работает не на крутящий момент, а на выработку энергии для аккумулятора. С гибридами, возможно, проще сохранять окружающую среду, но их обслуживание встает владельцам в копеечку. Далеко не все автосервисы могут провести полноценный осмотр ДВС и электродвигателя. В гибридах это желательно делать в одном месте. Диагностика и обслуживание может стать лишней головной болью для владельцев гибридов, живущих в глухой провинции.

BEV-электромобили

Эти модели работают исключительно от электромотора. Питание исходит от аккумуляторов. Они просты в обслуживании, не имеют деталей, характерных двигателям внутреннего сгорания, требующих дополнительной смазки, замены и ремонта. Они бесшумны, быстро набирают скорость, не нуждаются в заправке традиционным автомобильным топливом. Сегодня такие электромобили по внешнему виду совсем не уступают автомобилям премиум-класса. Может быть, они немного меньшего размера, но салон такой же комфортабельный, а ход транспорта также быстр.

Электромобили, работающие на других источниках питания

Самый актуальный проект тысячелетия – это разработка транспортных средств, работающих на солнечных батареях. Автомобилестроение также не осталось в стороне. Быстрый и маневренный солнцемобиль – это мечта многих конструкторов. К сожалению, пока все модели данной категории обладают низким коэффициентом полезной деятельности. Они маломощные и очень дорогостоящие. Чтобы поднять их уровень КПД, конструкторы комбинируют разные источники питания. Так, например, солнцемобиль, дополнительно оснащенный ветровой установкой, способен развивать скорость до 120 км/ч.

Принцип работы

Принцип работы электромобиля элементарно прост. В основе главной движущей силы выступает электродвигатель. Он работает по принципу электромагнитной индукции и преобразует электрическую энергию в механическую. В этом и состоит главное отличие. Именно мотор работает не на жидком топливе, а на генерируемой электроэнергии.

Мотор состоит из ротора и статора. Магнитное поле в статоре оказывает влияние на обмотку ротора, заставляя его вращаться. Таким образом электроэнергия преобразуется в механическую энергию вращения. Полученная энергия используется для движения транспортного средства. Скорость движения прямо пропорциональна частоте тока и количеству установленных магнитных полюсов.

Автопроизводители используют следующие виды электродвигателей:

устройства переменного тока бывают асихронными, когда скорость магнитного поля выше скорости вращения ротора (применяется в Volt от Chevrolet), и синхронного, когда частоты вращения магнитного поля и ротора совпадают (применяется в i-MiEV от Mitsubishi);

устройства постоянного тока;

Электродвигатели обладают следующими преимуществами:

высокий КПД (до 95%);

малый вес и компактность;

простота эксплуатации и ремонта;

быстрый разгон до набора максимальной скорости;

не требует прогрева двигателя;

работает практически бесшумно;

отсутствие коробки передач.

Из недостатков еще раз стоит отметить потребность в подзарядке аккумуляторов и обязательное наличие запасной батареи. Также на рынке представлен не очень широкий ассортимент, по сравнению с выбором автомобилей. К тому же самая простенькая модель электромобиля может достигать цены автомобиля первого класса. Дороговизна моделей, комплектующий, аккумуляторов, а также нехватка заправок, где можно зарядить машину, делает электромобиль не очень выгодной с экономической точки зрения покупкой.

Популярные модели

Несмотря на все недостатки, мировой автопром с каждым годом выпускает все большее количество гибридов и электромобилей. У сравнительно экологически чистого транспорта появились свои рейтинги, составленные по откликам владельцев. На сегодня наибольшую популярность имеют:

Tesla model S – люксовый комфортный седан был впервые представлен в 2009 году. С 2012 года запущен в массовое производство. Может проехать на одном заряде 500 км, развивает скорость до 210 км/ч. Время разгона до 100 км/ч составляет 4,4 сек. Производитель дает гарантию на аккумулятор в течение 8 лет. Время для полной подзарядки составляет 15 часов.

Tesla Roadster 3.0 – спортивный электромобиль, представленный компанией в 2014 году. Максимальная скорость 250 км/ч, время разгона составляет 4 секунды. Может пройти 640 км без подзарядки. Гарантия на аккумулятор – 8 лет. Батарея полностью заряжается за 4 часа.

Toyota RAV4 EV – японский внедорожник на электрическом ходу. Он был создан на основе бензинового прототипа и впервые представлен публике в 2010 году. Через два года в США началось серийное производство модели. Всю электрическую начинку (электродвигатель, аккумуляторы, электронику) производят в компании Tesla Motors. По этой причине руководство Тойтота хочет приостановить выпуск этой модели и запустить полностью свое производство на основе другого, разработанного брендом, внедорожника.

Volkswagen E-Golf – самый популярный электромобиль, выпущенный на территории Старого света. Немецкий производитель создал комфортабельный хэтчбек на основе полной копии бензинового прототипа. Модель запущена в производство в 2014 году. Развивает скорость до 140 км/ч, может проехать без подзарядки 190 км. Батарея полностью заряжается в течение 8 часов.

Volvo C30 Electric – шведский концерт представил трехдверный электрический хэтчбек в 2010 году. Презентация состоялась на выставке в американском Детройте. Из всего модельного ряда Вольво – это самая маленькая машина. Может проехать без подзарядки 150 км. Развивает максимальную скорость до 130 км/ч. Батарея полностью заряжается в течение 8 часов.

Mercedes-Benz B-class Electric Drive – немецкий мировой лидер автопрома представил свою модель электромобиля в 2014 году. Это компактный минивэн, рассчитанный на пять посадочных мест. Стильный и скоростной электромобиль обладает характеристиками, соответствующими всем моделям бренда. Заряда аккумулятора хватит на 200 км пути. Максимальная скорость 160 км/ч, для полного заряда аккумулятора достаточно 4-х часов.