Электромобиль что это такое простыми словами

Как работает электромобиль

Прежде чем говорить, как работает электромобиль, сначала определимся, что это за машины, их разновидности, устройство и ключевые отличия. Все категории автомобильного транспорта, двигающегося благодаря одному или нескольким электромоторам, принято обозначать символами EV (Electric Vehicle). Учитывая определенные различия в конструкции, существует три разновидности современных машин, работающих на электротяге:

• BEV — Battery Electric Vehicle. Стандартные электромобили. Ключевая их особенность в том, что здесь отсутствуют другие источники энергии, кроме аккумуляторных батарей. Примеры таких автомобилей, которые можно купить: Zeekr 001, Lotus Eletre, Mengshi M-Hero 917 и др.
• HEV — Hybrid Electric Vehicle. Гибриды (Hybrid) отличаются тем, что в них используется комбинированная силовая установка. В ее составе есть традиционный мотор внутреннего сгорания (бензиновый или значительно реже дизельный), который работает совместно с одним или несколькими электромоторами. В зависимости от схемы, по которой организована совместная работа разнотипных агрегатов, существует семь разновидностей гибридного транспорта. Примеры последовательных гибридов — Lixiang L9, Byd Yangwang U8, Li L8 и др.
• FCEV — Fuel Cell Electric Vehicle. Машины, внутри которых установлены топливные элементы, вырабатывающие электричество. Пример такого транспорта Toyota Mirai, BMW iX5 Hydrogen, Hyundai ix35 Fuel Cell (выпускался до 2018 года) или линейка Audi h-tron.

Устройство автомобиля на водородном топливе

Устройство или принцип работы электромобиля

Простыми словами, принцип работы электромобиля основан на том, что вращение колес обеспечивает один или несколько электромоторов. Их питание осуществляется от штатной батареи, которую еще называют тяговыми. В цепочке между аккумулятором и электромоторами дополнительно смонтирован контроллер или система управления, позволяющая регулировать обороты вращения, а следовательно, и скорость движения. Есть также и редуктор и трансмиссия, с помощью которых крутящий момент от электродвигателя передается на колеса. Плюс к этому в конструкцию электрокара включено и другое оборудование, например, тепловой насос, устройство подогрева АКБ и др.

Как движется электрический автомобиль?

Ответ на вопрос, как работает электрический автомобиль, довольно прост. Конструктивно электрические моторы значительно проще по сравнению с бензиновыми или дизельными двигателями внутреннего сгорания. В основе их конструкции статор — неподвижная часть и ротор — подвижный элемент, смонтированный внутри. При подаче питания в обмотке статора генерируется магнитное поле. Под его действием в обмотке ротора возникают индукционные токи, которые, в свою очередь, также создают вращающие силы. В результате, ротор начинается крутиться. Таким образом, электричество аккумулятора преобразуется в механическую энергию — крутящий момент на валу электромотора.

Как регулируется скорость движения?

Обычно передача вращательного движения ротора на колеса осуществляется с помощью планетарного редуктора. Скорость движения электромобиля регулируется путем изменения напряжения, а точнее, частоты тока, поступающего на обмотки электромотора.

Чем больше энергии, тем выше темп вращения ротора, следовательно, к колесам передается больший крутящий момент, и электромобиль движется быстрее. Контроль напряжения, подаваемого к электродвигателю, как и остаточной емкости батареи и других параметров, осуществляется по показаниям, которые индицируются на панели приборов.

Как меняется направление движения?

Используемый принцип действия электромобиля позволяет двигаться не только вперед, но и назад. Причем изменение направления происходит не благодаря трансмиссии, а за счет изменения фаз питания электромотора.

В конструкции электрокара предусмотрен инвертор — преобразователь. Основная его роль заключается в преобразовании постоянного напряжения тяговой батареи в переменное, которое требуется для питания электродвигателя. Плюс к этому, инвертор позволяет менять фазы, в результате чего, ротор будет вращаться в обратную сторону. Благодаря такому решению, электрическая машина способна двигаться назад с такой же скоростью, как и вперед.

Виды электродвигателей для электрокаров

Разбираясь, как работает электрокар, вполне резонно узнать, какие электромоторы используются для комплектации такого транспорта. В современных моделях применяются электрические двигатели переменного тока как асинхронного, так и синхронного типа.

Первые отличаются тем, что магнитные поля, которые создаются в обмотках статора и ротора вращаются с определенным отставанием. Поле ротора при увеличении напряжения (разгоне) отстает, а при торможении, наоборот, обгоняет поле статора. Такой эффект называется скольжением. Эффективность асинхронных двигателей достигает 90%. Такие моторы отличаются повышенной прочностью, надежностью и долговечностью. Плюс к этому, у них небольшие пусковые моменты и простая регулировка. Электродвигатели этого типа обычно устанавливаются на переднеприводных сборках.

Характерная особенность синхронных электромоторов в том, что скорости вращения магнитных полей статора и ротора совпадают. Такое достигается благодаря особым технологиям, в числе которых чаще используется установка в роторе постоянных магнитов и другого оборудования, что усложняет конструкцию. Для запуска такого электромотора требуется плавная подача тока с постепенным увеличением частоты вплоть до номинальной величины. Поэтому, также нужно использовать дополнительное устройство. Стоимость синхронных моторов выше по сравнению с асинхронными агрегатами, так как для изготовления постоянных магнитов нужны редкоземельные металлы. В то же время, эффективность таких агрегатов выше — до 95%.

Аккумуляторы для электрокаров

Рассматривая принцип работы электрических автомобилей, обязательно следует уделить внимание ключевым и наиболее дорогим их компонентам — источникам питания. Аккумуляторы обеспечивают функционал как электродвигателей, так и многочисленного оборудования. В зависимости от решаемых задач они делятся на два типа: низкого напряжения, входящие в состав бортовой сети, и высокого напряжения, которые еще называют тяговыми.

В первом случае подразумеваются свинцово-кислотные АКБ, которые используются в электромобилях для питания освещения, мультимедиа, систем индикации, электроники и других низковольтных потребителей. Вторая группа источников применяется для обеспечения работы автомобильных кондиционеров и тяговых электромоторов. Они могут быть натрий-серными, никелевыми, литиевыми или другого типа.

Виды аккумуляторов для электромобилей

Классический аккумулятор электромобиля представляет собой модуль из нескольких блоков, внутри которых смонтированы активные элементы. Наряду с блочными батареями, многие производители используют источники питания, компоненты которых размещаются не в моноблоке, а внутри шасси.

Большинство электромобилей, как и гибридов, комплектуется тяговыми литий-ионными батареями (Li-ion), впервые поступившими на мировой рынок в 1991 году. Срок службы таких источников 15–20 лет, что в 3 раза превышает ресурс низковольтных АКБ свинцово-кислотного типа. Существует несколько их разновидностей, как и других типов, которые рассмотрим ниже.

• Никель-марганец-кобальтовые (NMC)
  Это наиболее распространенный тип тяговых батарей, которые заложены в основе принципа работы электроавтомобиля. Широкая их популярность обусловлена высокой плотностью энергии в пределах 250 Вт·ч/кг при довольно компактных размерах. Ключевой недостаток таких АКБ в относительно коротком сроке службы, ограниченном 1–2 тысячами циклов «разрядка-зарядка». Еще один из важных минусов — низкая термостабильность, как следствие, высокая вероятность возгорания.
• Никель-кобальт-алюминиевые (NCA)
  Очередная разновидность литий-ионных аккумуляторов для электромобилей, отличается тем, что вместо марганца здесь используется алюминий, отличающийся более стабильной структурой. Благодаря этому, уменьшен объем кобальта. Однако, существенных изменений в характеристиках это не принесло. Преимущества и недостатки NCA, идентичны описанным выше АКБ серии NMC.
• Литий-железо-фосфатные (LFP)
  Такие батареи отличаются небольшими расходами на производство и чаще используются в основе принципа работы электрокаров ниже среднего ценового диапазона. Срок их службы ограничен 2 тысячами циклов зарядки. Эти аккумуляторы более устойчивы к перегреву, но плотность энергии у них ниже по сравнению с предыдущими источниками. Поэтому, запас хода ниже, а также из-за повышенной чувствительности к холоду, зарядка электромобиля при низкой температуре занимает больше времени.
• Никель-металл-гидридные (NiMH или Ni–MH)
  Батареи этого типа чаще используются для организации принципа работы электрокаров гибридного типа. По сравнению с другими источниками, такие АКБ наиболее емкие и экологичные. Поэтому, их применяют также для комплектации бытовой техники и медицинского оборудования. Помимо низкой токсичности и большого ресурса, в числе их достоинств отсутствие эффекта памяти в сочетании с относительно низкими расходами на производство. В то же время, по сравнению с предыдущими вариантами у таких батарей низкая энергоемкость, больше вес и размеры, а также более длительный период зарядки.

Рекуперация

Рассматривая принцип работы электромобиля, кратко и понятно, следует упомянуть о рекуперации (в переводе с латинского — «обратное получение» или «восстановление»). Это особая технология, позволяющая возвращать часть энергии, расходуемой из аккумулятора, обратно в батарею для повторного применения. Это происходит при торможении или замедлении хода, когда тяговый электромотор не задействуются по основному предназначению.

В электрокарах, оснащенных функцией восстановления энергии, при торможении или замедлении тяговый электродвигатель переключается в режим генератора. В итоге, он начинает генерировать электричество, которое поступает на подзарядку аккумулятора. Режим рекуперации включается автоматически при прекращении разгона или при легком нажатии на педаль основного торможения. В то же время, эта схема не обеспечивает экстренного торможения, а только замедляет машину. Если нужно срочно остановиться, следует использовать стандартные механизмы торможения.

Как работает электромобиль гибридного типа?

Чтобы полностью уяснить принцип работы электромашин, важно также знать, чем отличаются гибриды от классических электрокаров, и какие есть их виды. Как упоминалось в начале статьи, характерная особенность гибридных сборок в том, что такие машины комплектуются двумя типа силовых агрегатов: ДВС и электромоторами. В зависимости от того, по какой схеме они подключены к колесам, существует три вида гибридов: последовательные, параллельные и параллельно-последовательные.

Устройство гибридной силовой установки

Последовательный гибрид

Здесь традиционный мотор (ДВС) не подключен к колесам. Бензиновый или дизельный агрегат используется только для выработки электроэнергии, играя роль привода генератора. Движение машины обеспечивает один или несколько электродвигателей, вращающих колеса. Преимущество такой схемы в максимально комфортной работе ДВС в сочетании с максимальным крутящим моментом и другими привилегиями, которые дает электропривод. Недостаток — двойное преобразование энергии, что сопровождается дополнительными потерями.

Параллельный гибрид

Суть ее в том, что ДВС подключен к колесам и используется в качестве основной движущей силы. Электромотор тоже подключен к колесам, но играет роль дополнительного привода. Он задействуется, когда нужно обеспечить максимальный крутящий момент, например, для интенсивного разгона или при движении под горку. Недостаток такого решения в том, что автомобиль не способен постоянно передвигаться только на электротяге.

Последовательно-параллельный гибрид

Эта схема позволяет использовать преимущества двух предыдущих вариантов, сведя к минимуму их недостатки.

последовательный	параллельный
Комфортная работа ДВС	Высокая эффективность
Не требуется массивная батарея	Нестабильная работа ДВС
Двойное преобразование	Сложная конструкция
Не нужна сложная трансмиссия	Требуется особая трансмиссия

Здесь ДВС используется в качестве как основной движущей силы, так и привода для генератора. Электромоторы также способны обеспечить полноценное движение автомобиля, питаясь от тяговой батареи или генератора, который вращается и вырабатывает электричество благодаря классическому ДВС.

Заключение

Посетите сайт компании «НЕО КАРС», чтобы не только узнать больше информации, как работает электроавтомобиль, но и стать владельцем престижного транспорта на выгодных условиях. У нас большой выбор новых премиальных электрокаров из Китая различных классов. В нашем салоне вы можете купить электромобили и гибриды с длительной гарантией и расширенным списком услуг по техподдержке. Наши мастера проводят русификацию интерфейса, устанавливают дополнительное оборудование, аксессуары и опции, проводят гарантийное и постгарантийное обслуживание, а также ремонт разной сложности.

Автосалон Neocars
31 декабря, 2023

Почти все об элетромобилях

Электромобили — это автомобили, приводящиеся в движение электродвигателем, а не двигателем внутреннего сгорания. Питаются электромобили от топливных элементов или аккумуляторов, заряжающихся от обычной домашней сети. Заряжается он с помощью электромагнитного разъема. Вал двигателя в электромобилях присоединён непосредственно к колесу, за счёт этого в машине нет коробки передач. И это второе отличие электромобилей от бензиновых, которые, появились гораздо позже.

До недавнего времени гибридные автомобили марки Toyota и других марок были самыми востребованными, распространёнными по всему миру. К примеру, Toyota Prius или Lexus RX450h F Sport.

Хотя даже сегодня все не сильно поменялась, за последнее время на рынке появилось большое количество конкурентов, которые способны предложить потребителю различные версии гибридных авто.

В гибридах есть большая проблема: как ни старайся, из гибрида не получится вытащить двигатель внутреннего сгорания, так как электрический двигатель находится в неразрывном симбиозе с ДВС. Можно только лишь начать экономить большое количество бензина и снизить количество выхлопных газов до минимума.

Поршневые двигатель, без которого небудет гибридных автомобилях, всегда нуждается в топливе, ему постоянно нужно менять моторное масло. Гибридные автомобили всего лишь очередное обновление и улучшение машин с ДВС. В итоге, чтобы отказаться от ДВС нужно полностью перейти на электрический двигатель.

С самого начала создатели обнаружили много проблем при разработке автомобилей на электротяге. У автомобилей был малый запас хода, большой вес (из-за большого аккумулятора) и сложности в зарядке. Поэтому изготавливать их было менее выгодно по сравнению с автомобилями с ДВС и их вытеснили с рынка. Это все изменилось благодаря развитию современных технологий. Появились достаточно маленькие, но энергоемкие аккумуляторы. Были разработаны способы для более быстрой зарядки практически от любой электричесской сети, даже от домашней.

Только недавно электромобили встали на серийное производство и стали общедоступными. Теперь их выпускают такие компании, как Tesla, Toyota, Nissan, BMW и другие. Отдельно стоит выделить популярный электрокар Nissan Leaf, хорошо известные модели Tesla Model S и Roadster, а также Toyota RAV4EV, BMW Active C и т.д.

Принцип работы электромобиля

Для начала, устройство электромобиля заметно проще по сравнению с ДВС, т.к. В нем горазде меньше подвижных деталей. Значит ему тяжелее сломаться.

Основными конструктивными элементами являются:

• аккумулятор
• электромотор
• упрощенная трансмиссия
• специальное зарядное устройство на борту
• инвертор и преобразователь постоянного тока
• развитая система электронного управления

Батарея в электромобилях нужна для питания электродвигателя. На сегодняшний день, батареи в автомобилях литий-ионные. Они состоят из модулей, последовательно соединенных между собой. Емкость батареи зависит от модели и подбирается к автомобилю в зависимости от электромотора (как правило, в электрокарах сегодня установлены сразу несколько электродвигателей (на каждое колесо). Батарея в авто заряжаться не только от сети, но и при торможении.

Тяговый электродвигатель создает крутящий момент на колесах автомобиля и является трехфазным синхронным или асинхронным двигателем переменного тока (асинхронные), выдавая, в среднем, от 20 до 150 кВт и более. Заметим, что КПД у электромотора намного выше ДВС, особенно бензинового. Другими словами, потери полезной энергии в ДВС могут доходить до 70%, тогда как у электродвигателя теряется только 10%.

Кстати, трансмиссия электрокаров сама по себе изначально простая и зачастую представляет одноступенчатый зубчатый редуктор. Что касается зарядного устройства, решение располагается на самом авто и дает возможность заряжать батарею, причем от обычной электророзетки. Также существует отдельный «выход» для быстрой зарядки батареи на специальных станциях. Инвертор служит для того, чтобы реализовать преобразование постоянного тока от батареи в трехфазное напряжение переменного тока. Именно такой ток нужен для питания электромотора.

Электронная система, имеет целый набор функций. Система отвечает за активную безопасность, контролирует работу электромоторов, следит за состоянием тяговой батареи и уровнем заряда, определяет расход энергии и задействует режимы энергосбережения при езде и т.д.

Если говорить об устройстве, имеется блок управления (аналогично ЭБУ) и большое количество датчиков, а также различные исполнительные устройства. Датчики фиксируют скорость автомобиля, степень нагрузки на электромоторы, а также положение педали газа тормоза и ряд других параметров. Сигналы от датчиков поступают в контроллер, после чего он обрабатывает информацию и создаёт наилучшие условия для работы автомобиля.

Электромобиль что это такое простыми словами

В данной статье мы постараемся рассмотреть, что представляет собой транспорт будущего, которое уже, можно сказать, становится настоящим – электромобили. История электромобилей составляет около 180 лет. Развитие электромобилей затруднялось отсутствием сравнительно небольших и подзаряжаемых аккумуляторов. Интерес к ним возродился в 90-х годах, когда остро встала проблема загрязнения окружающей среды и истощения нефтяных запасов. На данный момент в Германии разрабатывают электромобиль послезавтрашнего дня – робомобиль. В нем человеку надо будет только контролировать, как вождением занимается бортовой компьютер. Электромобили имеют ряд преимуществ, основным из которых является снижение загрязнения окружающей среды. Но существенным недостатком электромобиля является отсутствие станций для подзарядки. Перспективы электромобилей есть, и они очень широкие.

электромобиль и его особенности
робомобиль
оснащение спутниковым навигатором
бортовой компьютер
преимущества и недостатки электромобиля
аккумуляторные батареи для электромобиля
станции для подзарядки
снижение степени загрязнения окружающей среды

1. Виды альтернативной энергии. – Режим доступа: http://ria.ru/documents /20091113/193404769.html#ixzz3mfRLfVaT.

2. Внедрить электромобили в России будет сложно. – Режим доступа: http://www.autonews.ru/automarket_news/news/1683358.

3. История электромобиля. Режим доступа: http://autoeco.info/hist_ev.php].

4. Отчет International Energy Agency – EVI Global EV Outlook 2013. – Режим доступа: http://www.iea.org/topics/transport/electricvehiclesinitiative/EVI_GEO_2013_FullReport.PDF.

5. Преимущества электромобилей и их недостатки. – Режим доступа: http://nature-time.ru/2014/08/preimushhestva-elektromobilya-i-ego-nedostatki.

6. Принцип работы электромобиля. – Режим доступа: http://www.electra.com. ua/elektroavtomobil/163-kak-rabotaet-elektricheskij-avtomobil.html].

7. Технологическое развитие российского топливно-энергетического комплекса под влиянием экономических санкций / О.Ю. Карамян, К.А. Чебанов, Ж.А. Соловьева // Современные проблемы науки и образования. – 2015. – № 1. – С. 326.

8. Tesla Model S получила высшие рейтинги безопасности. Электронная версия журнала « За рулем». – Режим доступа: http://www.zr.ru/content/news/567354-tesla_model_ s_ poluchila_ vysshije_ rejtingi_bezopasnosti/.

9. Электромобиль в мегаполисе. – Режим доступа: http://thinkgreen.ru/tg/chto-takoe-elektromobili-i-pochemu-vse-mashiny-eshhe-ne-elektromobili.

Автомобили на сегодняшний день являются одним из популярных и комфортных вариантов перемещения. Однако, несмотря на огромное количество преимуществ, они имеют целый ряд недостатков. Один из самых главных недостатков заключается в том, что автотранспорт наносит большой ущерб окружающей среде – до 63 %. Также бензиновые автомобили являются довольно дорогим видом транспорта. Последнее время нефтепродукты стремительно дорожают. Эти факты привели к тому, что развитые страны стали разрабатывать и выпускать менее расточительные и более экологичные автомобили. В этой статье мы постараемся объяснить, что представляет собой транспорт будущего, которое уже становится настоящим – электромобили.

Для того чтобы понять, что же такое электромобиль, рассмотрим определение, которое представлено в Википедии. Электромобиль – автомобиль, который приводится в движение одним или несколькими электродвигателями с питанием от автономного источника электроэнергии (аккумуляторов, топливных элементов и т.п.), а не двигателем внутреннего сгорания.

История электромобилей составляет около 180 лет. Из этого следует, что первые электромобили появились почти на 50 лет раньше первого автомобиля. Толчком к их развитию послужило открытие Фарадеем явления электромагнитной индукции, после чего инженеры и изобретатели принялись искать пути его практического применения. Все электромобили того времени имели большой вес, передвигались со скоростью не более 4 км/ч и были не совсем пригодны к практическому применению. Развитие электромобилей сдерживало отсутствие сравнительно небольших и подзаряжаемых аккумуляторов [2].

Интерес к электромобилям возродился в 90-х годах 20 века, когда остро встала проблема загрязнения окружающей среды и истощения нефтяных запасов.

Первым серийным электромобилем нашей современности стал GM EV1, выпускавшийся в США с 1996 по 2003 годы.

Наиболее известными серийно выпускаемыми моделями электромобилей можно считать: Toyota RAV4 EV, ZENN, ZAP Xebra, General Motors EV1, Chevrolet Volt, Volvo C30 BEV, Tesla Roadster, Tesla Model S, Modec, Reva NXR, Renault серия Z.E., Nissan LEAF, Tazzari ZERO, Lada Ellada.

В немецком центре полёта Оберпфаффенхофене сейчас разрабатывают электромобиль послезавтрашнего дня, так называемый робомобиль. Он должен без водителя самостоятельно перемещаться по городу и находить место для парковки. Инженер Ёнотан Брембик работает в институте Робототехники и мехатроники. Его робомобиль должен решить проблему парковочных мест и пробок в перенаселенных мегаполисах будущего. Как говорит сам инженер, «это будет машина всеобщего доступа, когда человеку нужна машина, робомобиль подъезжает, его можно использовать для доставки человека к цели, а потом он самостоятельно вернется в гараж, откуда его сможет вызвать следующий пользователь». Робомобиль будет ориентироваться в городе с помощью спутникового навигатора. Многочисленные камеры и датчики помогут ему различать на улице людей и другие машины. Автомобиль оснащен множеством сенсоров, на крыше установлено несколько камер, обеспечивающих обзор 360 градусов, информация от них передается на центральный компьютер, который оценивает её в режиме реального времени и на основе этого прокладывает траекторию движения. Благодаря своему электронному мозгу робомобиль сможет с одинаковой скоростью ехать назад или вперед, поворачивать просто не нужно, а если все же придётся, поможет рулевое управление со всеми поворотными колесами. Внутрь колеса встроены все детали, которые есть в обычном автомобиле, здесь есть привод, который обеспечивает движение машины, каждое колесо управляется по отдельности. Электромотор робомобиля прячется под ободом колеса, освобождая в кузове место для аккумуляторов, а главное, для пассажиров. Но из-за этого увеличивается вес колеса и чтобы оно не стало менее упругим ученые разработали принципиально новую электронную ходовую часть. В робомобиле человеку остаётся только наблюдать – как вождением занимается бортовой компьютер. Он контролирует машину на дороге и напрямую управляет четырьмя моторами внутри колес, значит, он рулит и разгоняется. Особенности этой машины в том, что водители не управляют ничем напрямую, нет рулевого колеса, нет педали тормоза, все обрабатывается через команды. С помощью устройства ввода они обрабатываются компьютером, а тот передает их колесам [6].

Электромобили имеют целый ряд преимуществ и недостатков.

? Снижение расходов на топливо. Стоимость бензина постоянно растёт и зачастую расходуется в больших количествах, что опустошает семейный бюджет, а расход на электроэнергию для подзарядки аккумулятора должен оказаться намного меньше этих расходов.

? Снижение загрязнения окружающей среды. Работающий двигатель электромобиля не выделяет вредных газов в окружающую среду. В идеале, чтобы снизить воздействие на окружающую среду, ее надо производить из чистых, возобновляемых источников энергии.

? Снижение шума. Электромобили способны обеспечивать тихий и плавный разгон, с более быстрым ускорением.

? Безопасность. Электромобили проходят те же процедуры тестирования, что и обычные автомобили. Таким образом, в случае столкновения сработают подушки безопасности, датчики столкновения отключат аккумуляторы, так что электромобиль остановится. Например, электромобиль Tesla Model S в 2013 году получил наивысший рейтинг безопасности из всех автомобилей, когда-либо протестированных в США [7].

? Собственно стоимость. Прошли те времена, когда электромобили стоили огромные деньги. Ранее батареи были очень дорогими, но при массовом производстве их стоимость снижается.

? Надежность. Из-за меньшего количества деталей и узлов, повышается надежность электромобиля и, как следствие, уменьшаются затраты на ремонт и обслуживание.

? Станции для подзарядки. В 2016 г. собираются открыть сеть станций для подзарядки в Москве, однако пока что инфраструктура находится в зачаточном состоянии.

? Электричество не бесплатно. Стоит обратить внимание на то, что у электромобилей разный расход электроэнергии.

? Короткий пробег и ограниченная скорость. Большинство электромобилей могут проходить примерно от 160 до 240 км без подзарядки. Хотя некоторые модели обещают пройти до 480 км без подзарядки.

? Время перезарядки. Для полной зарядки электромобиля требуется около 8–10 часов.

? Обычно они 2-местные. Электромобили не предназначены для перевозки всей семьи, это значит, что поездка втроем может оказаться уже неудобной.

? Замена батареи. Замена производится через каждые 3–10 лет.

? В зимнее время повышается расход энергии аккумулятора на обогрев салона, щеток и фар. Это приводит к тому, что пробег зимой сокращается на 30–50 % по сравнению с летним периодом [3].

Даже, невзирая на то, что имеется много нюансов в использовании электромобилей, следует верить, что в будущем они разрешатся. В первую очередь нужно задуматься о том, что главное достоинство электромобиля ? это снижение степени загрязнения окружающей среды. А в данный момент можно обратить внимание на гибриды электромобиля, которые могут позволить существенно минимизировать недостатки чисто электрических моделей.

Перспективы распространения электромобилей есть, и они широкие. Но любое производство аргументировано спросом. И здесь мы должны проявить максимальное понимание проблем и любовь к окружающей среде.

PricewaterhouseCoopers считает, что сдерживающими факторами роста рынка электромобилей в России являются:

1. Недостаточное внимание к экологическому аспекту со стороны государства и граждан.

2. Сравнительно низкая стоимость бензина и дизельного топлива.

3. Неразвитость инфраструктуры из-за большой территории и значительной протяженности дорог [9].

Езда на автомобиле с двигателем внутреннего сгорания скоро будет казаться вчерашним днем, электромобили ? средство передвижения будущего.

Новые модели автомобилей с электротягой способны конкурировать по мощности с авто с двигателем внутреннего сгорания. Компания Тесла Model S выпустила электросуперкар ? полноценный спортивный автомобиль на электротяге с разгоном до 100 км/ч всего за 6 секунд и максимальной скоростью более 200 км/ч, но его цена составляет 100000 долларов, что является роскошью для большинства людей.

Основными элементами электрооснащения автомобиля являются: электрический двигатель, контролер, аккумуляторные батареи.

Контролер выполняет функцию своего рода педали акселератора, на него подается ток с АКБ, а он передает на электродвигатель, считывая импульсы с потенциометров педали газа, и этими показаниями регулирует обороты электродвигателя.

Электродвигатель – сердце электромобиля, главная движущая система. Электродвигатель работает благодаря принципу электромагнитной индукции (явление, связанное с возникновением электродвижущей силы в замкнутом контуре при изменении магнитного потока), коэффициент преобразования электрической энергии в механическую составляет 85–95 % [4].

Хорошая управляемость автомобиля достигается вследствие связки колеса и мотора, мотор-колесо.

В большинстве электромобилей при торможении мотор способен вырабатывать энергию в режиме генератора, которая скапливается в аккумуляторных батареях и может использоваться в дальнейшем.

Самыми распространенными батареями на сегодняшний день являются свинцово-кислотные, так как они дешевые и пригодны для переработки. Для автомобилей с электротягой же больше подходят литий-ионные батареи, так как они очень энергоемкие, компактные и очень легкие. Однако эти батареи очень дорогие.

Такой автомобиль можно подзарядить от любой розетки, встроенное зарядное устройство будет обеспечивать максимально возможную быструю зарядку.

На сегодняшний день в мире существуют различные способы зарядки электромобилей:

? Способ зарядки электромобиля от бытовой электрической сети называется медленной зарядкой. Процесс зарядки аккумулятора длится 8 часов.

? Способ зарядки на специально оборудованных станциях называется быстрой зарядкой. В течение 20–30 минут аккумуляторная батарея заряжается почти полностью.

? Замена батареи на полностью заряженную, которая осуществляется только на зарядных станциях Tesla Supercharger, называется «горячей» заменой батареи, которую можно произвести за 2 минуты.

На сегодняшний день наибольшее количество быстрых зарядных станций находится в Японии, в США – наибольшее количество медленных.

Одна из областей наибольшего влияния на человечество, несомненно, экологичные источники энергии. Не стоит забывать и о том, что запасы угля и нефти конечны и через несколько столетий они иссякнут. Нам стоит позаботиться о будущем наших детей. Необходим альтернативный источник энергии для автомобилей. Получение электроэнергии – процесс, не наносящий вреда экологии нашей планеты. Преобразуя солнечную энергию, ветровую, волновую энергию, градиент-температурную энергию, приливную энергию, геотермальную энергию в электроэнергию.

Спрос на электромобили может существенно измениться в следующих случаях. Во-первых при росте цен на бензин в 10 раз в стране, то есть ухудшении ситуации с исчерпаемыми энергоресурсами (запасов нефти и газов) [5]. Во-вторых снижение цен на электромобили, которое будет возможна в результате технологического прорыва.

Сегодня анализируя состояние выпуска электромобилей, можно прийти к выводу, что производители стараются понижать цены на электромобили, то есть двигаются по второму пути развития. Почти все крупные производители электромобилей: Mitsubishi, Peugeot, Citroen, Nissan, Renault, Toyota, Kia, Honda, BMW ? планируют в ближайшие десять лет выйти на рынок или запустить производство новых моделей. АвтоВАЗ анонсировал появление электромобиля EL LADA.

Как прогнозирует Международное энергетическое агентство, мировой парк электромобилей к 2025 году увеличится практически в 200 раз, т.е. достигнет 200 млн единиц машин.

С увеличением количества электромобилей острее встает вопрос инфраструктуры. В Москве и Московской области в 2011 году уже запущен проект по развитию сети зарядных станций. Запуск сети зарядных станций в регионах будет целесообразен, когда электромобили будут доступны массовому потребителю. Хотя одна станция, позволяющая заряжать электромобиль за 20–30 минут, стоит немало – примерно 30 тысяч евро.

По этому вопросу еще в 2011 году вышло поручение Президента РФ: «…разработать программу государственного стимулирования поэтапной замены муниципального автотранспорта электромобилями и гибридными автомобилями отечественного производства, а также определить меры финансовой поддержки отечественных разработок, направленные на снижение цены гибридных автомобилей и электромобилей и предусматривающие в том числе предоставление субсидий и налоговых льгот отечественным компаниям…» [8].

Льготы, необходимые для пользователей:

? Государственная субсидия на покупку автомобиля.

? Бесплатная или частичная оплата парковки.

? Предоставление скидок на электроэнергию.

? Освобождение от транспортного налога.

Льготы для производителей:

В сфере производства электротранспорта Россия уступает на сегодняшний день технически развитым странам, таким как Япония, США и др. Вместе с тем проводимые рядом компаний научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы дают надежду на создание электромобиля, соответствующего лучшим зарубежным образцам, из отечественных комплектующих. Интеллектуальный производственный потенциал позволяет России выполнить эту инновационную задачу.

Что такое электромобиль и почему россияне всё чаще их покупают. Объясняем простыми словами

Электромобиль — транспортное средство, которое работает на электрической тяге. У такого автомобиля нет привычного двигателя внутреннего сгорания (ДВС), вместо него установлен электропривод — электродвигатель, который работает от аккумуляторной батареи.

Проще говоря, обычный автомобиль ездит благодаря тому, что его мотор сжигает бензин или дизельное топливо. Электромобиль же приходит в движение с помощью электродвигателя. Батарею нужно регулярно подзаряжать, для этого электромобиль подключают к источнику электроэнергии при помощи зарядного устройства. На одном полном заряде электромобиль сможет проехать несколько сотен километров.

Как устроен электромобиль

Электрический автомобиль проще в устройстве, нежели машина с ДВС. Например, в электрокарах нет генераторов, стартеров, радиаторов, масляных помп и прочих привычных большинству автовладельцев штук.

Вот основные элементы электромобиля:

• Аккумуляторные батареи. Это главный компонент электрокара, именно он обеспечивает электричеством мотор. Аккумуляторы располагаются под сиденьями, в багажнике или под капотом.
• Электродвигатель. Он работает от аккумулятора и приводит в движение колеса автомобиля.
• Трансмиссия. У электрокаров в привычном понимании отсутствует коробка передач, но при этом у большинства «электричек» установлена односкоростная коробка, которая служит только для включения заднего хода.
• Инвертор. Этот механизм преобразует постоянный ток высокого напряжения от аккумулятора в переменный ток низкого напряжения для работы электромотора.
• Бортовое зарядное устройство. Оно принимает энергию переменного тока от электросети и преобразует ее в постоянный ток для зарядки аккумулятора.

Как и почему растут продажи электромобилей

В 2023 году россияне купили чуть больше 14 000 новых электромобилей. С одной стороны, это немного: новых машин с ДВС за это же время в стране продали больше миллиона. То есть доля электрокаров — около 1,5%. С другой стороны, продажи «обычных» машин за 2023 год относительно провального для авторынка 2022-го выросли на 69%, а спрос на «электрички» увеличился почти в 5 раз.

То есть электрический сегмент маленький, но растёт быстрее рынка и постепенно прибавляет в весе. И так уже несколько лет подряд.

Эксперты объясняют рост популярности электромобилей в России льготами, в числе которых не только бесплатный проезд по платным трассам. «Россиян привлекает отсутствие транспортного налога и освобождение от оплаты парковок в крупных городах. Продление льготного режима, а также расширение числа трасс, дающих бесплатный проезд для владельцев электрокаров, безусловно, стимулирует делать выбор в пользу электромобилей», — считает директор по коммуникациям дилерских холдингов «Автодом» и «АвтоСпецЦентр» Анна Уткина.

В других странах электромобили ещё быстрее откусывают долю рынка у машин с ДВС. Так, в 2023 году самым продаваемым авто в мире оказался электрокар Tesla Model Y. Он обогнал такие бестселлеры, как Toyota RAV4 и Toyota Corolla.

В Америке чаще всего пересаживаются, чтобы экономить деньги на бензине. С 2020 года по 2023-й цены на бензин в США выросли вдвое, с $1,7 до $3,8 за галлон (4,5 литра), а на пике они превышали $5.

Какие электрокары производят в России

Сразу два российских завода выпускают электромобили. Их продукцию уже можно купить в автосалонах страны.

Evolute

Машины под этим брендом производят на заводе «Моторинвест», который находится под Липецком. Они повторяют модельный ряд китайской марки Dongfeng. Сначала в октябре 2022 года Evolute начал продавать электроседаны i-Pro с электромотором мощностью 120 кВт (150 л. с.) и батареей ёмкостью 53 кВт/ч. На одном полном заряде Evolute i-Pro проезжает до 420 км, а разогнаться может до 150 км/ч.

• Evolute i-Jet – среднеразмерный кроссовер;
• Evolute i-SKY – кроссовер C+ класса;
• Evolute i-VAN – микроавтобус.

«Москвич»

«Москвич 3e» построен на одной базе со своим собратом — бензиновым «Москвичом 3». Кроссовер с ДВС — близнец китайского JAC JS4, а электрическая версия «Москвича» — это, по сути, китайский JAC Sehol E40X. «Электромосквич» оснащен электродвигателем на 143 кВт (193 л. с.) и батареей на 65 кВт/ч, что позволяет проехать 410 км без подзарядки.

moskvich-3e
© moskvich-auto.ru

Другие проекты

• Lada E-Largus. «АвтоВаз» уже выпустил опытную партию универсалов Largus на электротяге. Серийное производство планируют наладить к маю 2024 года. Автомобиль сможет проезжать около 400 км без подзарядки, но только если в ней будет находиться только один водитель и не более 100 кг груза. «АвтоВаз» делает ставку на то, что «электроларгус» будет идеальной машиной для курьерских доставок.
• Аtom. Это компактный, но вместительный четырехдверный паркетник. Машину планируют выпускать на столичном заводе «Москвич». Atom получит синхронный электродвигатель на постоянных магнитах, созданный совместно с «Росатомом». Мощность мотора 150 кВт (204 л.с.), запас хода — до 500 км.

© wikipedia.org/Dozzator, CC BY-SA 4.0

• L-Type. Спортивный микрокар, который своими небольшими габаритами напоминает советскую «Оку». Производством собирается занимается российский оборонный концерн «Алмаз-Антей». Выпуск товарных экземпляров планируется начать в конце 2024 года на бывшем заводе Toyota в Санкт-Петербурге. Кстати, по документам это будет даже не автомобиль, а тяжелый квадроцикл. Электрокар будет иметь съёмную тяговую батарею, прямо как на электросамокатах. Проехать на одном заряде сможет 180 км со скоростью до 90 км/ч.

Какие электрокары можно купить в России

Сегодня официально у дилеров можно купить только российские и китайские электромобили. Помимо перечисленных выше Evolute и «Москвича», это:

• Skywell. Китайская компания на российском рынке предлагает только один электромобиль — кроссовер ET5. Независимо от комплектации автомобиль оснащен батареей на 72 кВт/ч и имеет запас хода на 400 км.
• Voyah. Китайский бренд предлагает россиянам сразу несколько моделей электрокаров — седан, полноразмерный кроссовер и минивен.

Но самым популярным китайским электрокаром 2023 года в России стал Zeekr, точнее его модель 001 — их купили аж 3000 экземпляров. Хотя официально машина в России не продаётся: её ввозят по параллельному импорту.

Окольными путями в страну также ввозят модели именитых европейских или американских брендов на электротяге, но они менее заметны на рынке.

Сколько стоят электрокары

Новые электрокары остаются недешёвым удовольствием. Самый бюджетный вариант — седан Evolute i-PRO: его стоимость составляет 3 млн рублей. «Москвич 3е» стоит дороже, от 3,5 млн рублей.

Иномарки заметно дороже. Например, Zeekr 001 стоит от 6 млн рублей, Tesla Model 3 — от 7. Voyah могут стоить ещё дороже — более 10 млн рублей. Чтобы сэкономить, россияне привозили из-за границы подержанные электрокары. Хит в этой нише — Nissan Leaf. Свежие (от 2020 года) с доставкой из Японии обходились в районе 2 млн рублей. Но Япония в августе 2023 года ввела санкции и запретила своим гражданам продавать в Россию любые гибриды и электромобили.

Как развивается инфраструктура для электромобилей

Последние годы российские власти стимулируют развитие инфраструктуры для электромобилей. Зарядки уже есть на многих улицах в городах и на АЗС, а теперь их планируют разрешить ставить прямо во дворах. Заниматься этим будут управляющие компании, причём без согласия жителей дома и обращения в энергоснабжающие организации. А застройщиков (по крайней мере, в Москве) и вовсе заставят сдавать многоэтажки уже с местами во дворах, где можно подзарядить электромобиль.

По данным сервиса 2Chargers, в середине 2023 года на всей территории России действовали около 4500 коммерческих электрозаправок, 779 из которых — быстрые, то есть позволяют зарядить машину до 80% за полчаса.

Плюсы и минусы владения электромобилем

• Экономичность. Подзарядка электромобиля обходится дешевле, чем заправка традиционного бензинового автомобиля. Заправить полный бак бензина или дизеля, чтобы проехать около 400 км, стоит порядка 1500–2000 рублей. Зарядить электрокар, чтобы преодолеть на нём сопоставимое расстояние, можно за 250–300 рублей. Это если делать это от обычной розетки. Если пользоваться коммерческой быстрой зарядкой, то нужно будет отдать около 750 рублей.
• Бесплатные парковки. В ряде крупных городов, включая Москву, Санкт-Петербург, Новороссийск и другие, владельцы электромобилей могут оставлять свои машины на городских парковочных местах и не платить за это.
• Бесплатный проезд по платным федеральным дорогам. На электрокаре можно свободно проехать по платным трассам М-1, М-3, М-4, М-11, М-12 и Центральной кольцевой автомобильной дороге (ЦКАД). Для бесплатного проезда нужно будет купить или взять в аренду бесконтактный транспондер T-pass. В среднем такое устройство стоит 3000—3500 рублей.
• Отсутствие транспортного налога. На федеральном уровне налог на электромобиль в России не отменен, но в некоторых регионах действуют региональные льготы. Так, в Москве с 2020 года физические лица, на которых зарегистрированы электрические машины, освобождены от уплаты транспортного налога. Такую же меру ввели ещё 20 регионов страны, в том числе Краснодарский край и Татарстан.
• Стоимость обслуживания. Электрокару не надо менять свечи, ремни, антифриз и масло в моторе и коробке. Меньше узлов и агрегатов — меньше вероятности попасть на дорогой ремонт или замену.

Но есть и значительные минусы.

• Высокая стоимость автомобилей. Электрокары стоят дороже, чем сопоставимые бензиновые аналоги.
• Инфраструктура. Несмотря на усилия государства, вне мегаполисов с зарядными станциями дела обстоят не так радужно, как в Москве, Санкт-Петербурге или других крупных городах. Владельцу электрокара, отправляющемуся в дальнюю дорогу, необходимо заранее изучить маршрут и понять, где он будет подзаряжаться.
• Время зарядки. Электрокар долго заряжается. Чтобы рассчитать время заряда, нужно показатель ёмкости аккумуляторной батареи разделить на мощность зарядки. Но у батарей есть одна особенность — неравномерность заряда. Это значит, что батарея в начале и в конце заряжается значительно медленнее. Чтобы более точно рассчитать время зарядки, используют множитель 1,3.

Например, если емкость батареи «Москвича 3е» составляет 65 кВт/ч и он заряжается через ЭЗС мощностью 22 кВт, то с 0 до 100% машина зарядится за 3,8 часа (65/22)х1,3.

Есть и быстрые зарядки, но тем не менее ждать придется не менее часа до полного заряда батареи.

Электрокары и экология

На первый взгляд, электротранспорт безопаснее для экологии, нежели любой другой. Электрические моторы не выделяют вредных выхлопных газов, поэтому считаются экологически чистыми.

Однако, экологичность — это не только выхлопная труба. Исследования показывают, что само производство транспортного средства с электродвигателем значительно сильнее наносит урон окружающему миру, чем выпуск машин с ДВС.

Также встаёт вопрос переработки и утилизации вышедших из строя аккумуляторов. Даже обычные батарейки не стоит выбрасывать вместе другим мусором, ведь если утилизировать их, как обычные отходы, в почву попадёт много вредных веществ. С аккумуляторами для электрокаров всё то же самое.

История электрокаров

Удивительно, электромобиль появился раньше, чем машины с двигателем внутреннего сгорания. Еще в 1829 году венгерский изобретатель Аньош Йедлик сделал передвигающуюся на электрической энергии тележку. Источником энергии были одноразовые батареи. Первый электрокар был способен разгоняться до 4 км/ч.

В 1888 году появился первый электромобиль в более близком к современному понимании. Он назывался Flocken Elektrowagen и обладал перезаряжаемой батареей.

В начале ХХ века электромобили были очень популярны у американцев. В период с 1900 по 1910 год более 40% машин США были именно с электрическими агрегатами.

Однако к 1930-м годам автомобили с ДВС вытеснили электромобили. Заряда аккумулятора на электрокарах хватало только на десятки километров, зато полный бак бензина мог обеспечить сотни километров пробега. Да и заправить машину бензином занимало несколько минут, а для зарядки электричеством требовались часы. Только спустя почти 50 лет, начиная с 1970-х годов, интерес к электрическим машинам вернулся, а произошло это на фоне резкого повышения цен на топливо. Сейчас же электромобили переживают свою уже третью молодость.

Будущее электромобилей

Ведущие автопроизводители ставят в приоритет развитие электрического транспорта. Компании работают над тем, чтобы батареи быстрее заряжались и на одном заряде можно было проехать как можно больше. Есть и другие идеи, как сделать электромобили практичнее. Например, разрабатывают модели со сменными батареями. Выглядит это так: автокар заезжает в бокс, где роботи­зированный механизм снимает с днища разряженный аккумулятор, а на его место ставит заряженный. Операция автомати­ческая и происходит без участия человека. По времени она не будет дольше, чем полная заправка топливного бака обычного авто­мобиля.

Другое перспективное направление — бесконтактные зарядки. Для этого разработчики планируют снабдить электро­мобиль и парко­вочные ячейки для электриче­ского транспорта специальными мощными индукторами, которые могут включаться в автомати­ческом режиме. Также некоторые инженеры не исключают вариант появления бесконтактной передачи энергии на электро­мобили во время движения — от скрытой в дорожном полотне обмотки.

Пример упоминания на «Секрете»

«Маск стал культовой фигурой, когда первым продемонстрировал, что производство электромобилей может быть прибыльным бизнесом. Его Tesla пробила дорогу, по которой теперь движутся все автопроизводители, которые не решались делать ставку на машины без двигателя внутреннего сгорания». (Из статьи про Илона Маска.)