Электрический транспорт плюсы и минусы. Электромобили: плюсы и минусы. Достоинства синхронных двигателей

Электромобиль является относительно новой концепцией в мире серийного автомобилестроения. Несмотря на то, что несколько образцов было разработано еще в конце 19 века, эта технология не получила распространения. В современных условиях прорыва технологий и высокой стоимости горючего, преимущества электромобилей сделают их транспортом будущего. И, может, очень скорого.

Последние модели электромобилей выглядят очень привлекательно и во многом не уступают традиционным "собратьям". Вспомним, например, удивительный спортивный электромобиль от Tesla.

Теперь электромобили - это не только симпатичные прототипы. Уже появились весьма успешные коммерческие модели, например, гибрид Toyota Prius, который продается в 40 различных странах в объеме больше 1 миллиона в год. Самый же продаваемый электромобиль на данный момент - это Nissan Leaf, о котором я писала в этой статье .

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

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

Скриншот видеоролика youtube.com/BMW i3 - is this the world’s most desirable affordable electric car?

Преимущества электромобилей

Сокращаются расходы

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

Снижается загрязнение окружающей среды

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

Снижается шум

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

Безопасность прежде всего

Безопасность на дороге является главным приоритетом любого здравомыслящего водителя. Электромобили довольно безопасны на дороге. Они проходят те же процедуры тестирования, что и их «коллеги» с двигателями внутреннего сгорания. Таким образом, в случае столкновения сработают подушки безопасности, датчики столкновения отключат аккумуляторы, благодаря чему автомобиль остановится. Это снижает вероятность получения тяжелых травм в случае автомобильной аварии не только у водителя и пассажиров электромобиля, но у пассажиров транспортного средства, с которым произошло столкновение.

Стоимость

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

Популярность растет

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

Скриншот видеоролика youtube.com /2014 VW e-Golf - Amazing electric car!!

Недостатки электромобилей

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

Станции для подзарядки

Электрические заправочные станции постепенно появляются в Европе, в 2015 году собираются открыть сеть станций в Москве. Но пока инфраструктура находится в зачаточном состоянии. И это действительно серьезная проблема в эксплуатации: остаться стоять на дороге с разрядившимся аккумулятором - не самое желанное событие.

Электричество не бесплатно

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

Короткий пробег и ограниченная скорость

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

Время перезарядки

Обычно для полной зарядки электромобиля требуется около 8 - 10 часов. Следовательно, может потребоваться специальная станция для подзарядки, на которой электромобиль сможет находиться в течение этого времени. А что делать все это время водителю и пассажирам? Как вариант: оставлять заряжаться аккумулятор на ночь или на время пребывания на работе?

Отсутствие шума

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

Обычно 2-х местные

Многие электромобили, которые доступны на сегодняшний день, рассчитаны на 2-х человек. Они не предназначены для перевозки всей семьи. Поездка втроем может оказаться уже неудобной. Но в последнее время семейные электромобили все-таки стали появляться.

Замена батареи

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

Все еще дорого

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

Несмотря на то, что здесь перечислено довольно много проблем, связанных с эксплуатацией электромобилей, есть надежда, что в будущем они будут решены.

В первую очередь, нужно помнить, что электромобили позволяют снизить вредное воздействие на окружающую среду - это основное их достоинство. А пока, может, стоит обратить более пристальное внимание на гибриды, которые позволяют минимизировать недостатки чисто электрических моделей.

Тема производства экономичных двигателей возникла практически сразу после изобретения машин, работающих от электрического тока. В процессе прохождения выставки электротехнических устройств, проведенной в 1891 в г. Франкфурт-на-Майне, Чарльзом Брауном был продемонстрирован электрический генератор, имеющий КПД около 95%. Асинхронный двигатель, который продемонстрировал Михаил Доливо-Добровольский, также выдал КПД 95%. С того времени параметры этих устройств были повышены не более чем на 1-2 процента.

Наиболее востребованными электрические двигатели предлагаемые на сайте ELMO стали в 70х годах, при возникшей нехватке нефтепродуктов. На практике оказалось, что экономия топлива стоила намного меньше, нежели ее добыча. Вложения денежных средств в энергосберегающие программы увеличились в разы. Многие организации и страны начали выдачу специальных грантов, предназначенных для развития программ энергосбережения.

Проанализировав мировое потребление электрической энергии, выяснилось, что более половины всей энергии, производимой в мире, потребляют именно электрические двигатели. По этой причине их доработкой и улучшением занимаются все компании, работающие в этой отрасли.

Двигатели с функцией энергосбережения

Эти модели представляют собой устройства, с КПД на порядок больше, чем у простых двигателей подобного рода. В больших двигателях с функцией энергосбережения, эта разница невелика, в пределах 1-2%. В остальных типах она выше, и держится на уровне 7-10%.

КПД электродвигателей, выпущенных компанией Siemens.

Повышение уровня КПД становится возможным при соблюдении следующих условий:

  • Повышение содержания активных материалов, а именно медных и стальных деталей
  • Применение специальной стали для производства электротехнических изделий, с уменьшенной толщиной.
  • В обмотках роторов ранее применяемый алюминий заменен на медь.
  • В статоре уменьшается воздушная прослойка, при помощи предназначенных для этого устройств.
  • Установка подшипников с повышенным качеством.
  • Установка специальных вентиляторов.

Согласно имеющимся данным, около 2% от затрат за весь период его работы приходится на цену самого двигателя. Например, при работе двигателя на протяжении 4 тысяч часов каждый год в течение 10 лет, затраты на потребляемую электроэнергию составляют около 97% от общего количества. Около 1% процента уходит на техническое обслуживание и монтажные работы. То есть повышение этого параметра на 2% дает возможность покрытия увеличения его стоимости уже через 3 года.

Преимущества перехода к использованию электрического двигателя:

  • Увеличение коэффициента полезного действия двигателя от 1 до 10 %.
  • Уменьшение количества поломок.
  • Уменьшение расходов на техническое обслуживание.
  • Повышение уровня устойчивости к нагрузкам, сопровождающихся перегревом.
  • Увеличить стойкость к повышенным нагрузками.
  • Увеличить стойкость к неблагоприятным условиям.
  • Сделать эксплуатацию менее шумной.
  • За счет снижения скольжения, увеличить скорость его работы.

Минусами такого двигателя являются:

  • Увеличенная стоимость примерно на треть.
  • Увеличенный вес.
  • Высокий уровень тока, необходимого для запуска.

При работе двигателя в условиях частого отключения и запуска его применение является невыгодным, так как вся сохраненная энергия потратится на повышенное значение токов запуска. Также его не используют при малом количестве часов работы, которое не может обеспечить необходимое количество сохраненной энергии. Двигатели такого рода являются очень востребованными в настоящее время.

С каждым днем становятся все более популярными. И это касается не только технологической комплектации, которая совершенствуется с выходом каждой новой модели, но и преимуществ использования с точки зрения экономии топлива.

2017 стал лучшим годом по количеству проданных электромобилей. Почти 200 тысяч приобретено только жителями США. С увеличением спроса многие включают в свое производство выпуск таких машин. Рост спроса и, соответственно, продаж продолжается.

Но вместе с преимуществами, которыми обладают электромобили перед альтернативными бензиновыми и дизельными моделями, есть и недостатки. Рассмотрим подробнее.

Главные преимущества

Охрана окружающей среды

Езда на любом электромобиле означает, что используется транспортное средство с нулевым выбросом в атмосферу. Учитывая, что глобальное потепление оказывает все больше негативного воздействия на планету, каждый владелец машины на электрическом топливе участвует в создании благоприятного климата как для себя, так и для будущих поколений.

Практически бесшумны, поэтому на городских дорогах уменьшится не только загазованность, но и станет тише.


Минимальный износ комплектующих двигателя


Двигатель электрических транспортных средств запускается с помощью аккумуляторных батарей и не требует механического воздействия. Происходит минимальный износ мотора во время эксплуатации. Кроме этого, в электромоторе отсутствует огромное количество деталей, присущих двигателю внутреннего сгорания. Это значительная экономия средств как при ремонте, так и во время эксплуатации. , свечей зажигания, форсунок и пр. Главной задачей водителя электромобиля станет техническое обслуживание аккумулятора.

Идеал для городских дорог


Передвижение по городу предполагает частые остановки и последующие запуски мотора. Если для бензиновых моделей это некоторая проблема, то для электромобилей — достаточно приемлемый режим езды. Для города приобретение электромобиля — идеальный выбор.


Экономия топлива


Владельцы электромобилей значительно . Даже при использовании транспорта на газу электричество обходится в разы дешевле. А по отношению к бензину или дизелю экономия превышает 80%.

Кроме того, многие станции и рабочие места предлагают бесплатную зарядку, а некоторые модели можно заряжать в комфортных домашних условиях.

Недостатки использования


Нехватка станций подзарядки


Ограничения в инфраструктуре для зарядных станций - главное неудобство, с которым могут столкнуться . Это становится проблемой, если предполагается поездка за город — необустроенность загородных трасс в сравнении с городскими улицами составляет до 70% даже в развитых европейских странах.

Жителям мегаполиса практически невозможно зарядить батарею автомобиля в квартире. Если по близости нет станции, то использование машины может стать проблемой.


Диапазон расстояния


Многие электроавтомобили имеют стандартный диапазон преодоления расстояний на одном заряде батареи. Но водители отмечают, что эта цифра часто не соответствует реальному расстоянию, которое автомобиль преодолевает на одном заряде аккумулятора. Погодные условия играют значительную роль. Например, в мороз расстояние может сократиться на 40% даже при езде на средней скорости. Использование электромоторов может стать нецелесообразным для климата с холодной и долгой зимой.

Самый лучший на сегодня электромобиль, который предлагает , может преодолеть максимальное расстояние на одном заряде аккумулятора 450 км. Но эта цифра ничтожна, если сравнивать максимальное расстояние, которое может проехать любой автомобиль на бензине. Кроме этого, модель S 100D пока является эксклюзивной разработкой. Среднее расстояние, которое преодолевают большинство электромобилей на одном заряде, не превышает 350 км.


Стоимость


электромобилей не позволяет сегодняшнему потребителю полностью реализовать желание приобрести качественную и безопасную машину. Несмотря на то, что правительства европейских стран предлагают государственный кредит и большие ценовые скидки для покупателей электромашин, ажиотажа пока не наблюдается — многим просто дорого покупать электромобиль даже за треть цены.

Своими впечатлениями поделился владелец 2015 года выпуска, проездивший на электрокаре ровно год.

После года эксплуатации электромобиля я понял, что езда на нём гораздо приятнее, чем вождение бензиновой машины. Как и у большинства людей, перед покупкой электрокара у меня были сомнения. Я размышлял о ёмкости аккумулятора, дальности пробега, возможности зарядки, стоимости машины, её работе в холодную и жаркую погоду, амортизации и других факторах.

После года езды на «Лифе» я отбросил все сомнения. Каждое утро я сажусь в автомобиль и еду на работу. Каждый вечер я делаю то же самое, чтобы вернуться домой. Это же я делал годами на бензиновых машинах. Единственная разница состоит в 10 секундах – 5 на то, чтобы отключить автомобиль от зарядки утром, и 5 на то, чтобы подключить его вечером.

В эксплуатации Leaf гораздо лучше, чем Toyota Corolla 2004, на которой я ездил раньше. Конечно, многие преимущества появились за счёт общего прогресса. О камере заднего вида, центральном экране с навигацией, подогреваемых сиденьях и рулевом колесе, зеркалах с затемнением, Bluetooth и USB-подключениях раньше было можно только мечтать. Однако Leaf хорош и с точки зрения вождения.

Он невероятно тих. Вы не слышите ни шума стартёра, ни звуков мотора при наборе или сбросе оборотов. Электромотор издаёт приятный тихий гул. При ускорении или сбросе оборотов тон его незначительно повышается или понижается, но намного тише, чем в бензиновых или гибридных авто.

Однако есть и разочарования. Несмотря на то, что вы покупаете новую современную машину, вы не получите современных помощников вроде круиз-контроля с радаром, системы автоматического экстренного торможения или контроля движения по полосе.

Затруднено пользование багажником. Вначале для того, чтобы снять его крышку, мне приходилось вынимать её через заднюю дверь. Потом мне подсказали, что есть чуть более удобный способ, но всё равно использование багажного отсека остаётся проблемой.

Приложение для управления автомобилем можно даже не включать. К примеру, на то, чтобы включить с его помощью климат-контроль, нужна целая минута.

Тем не менее, я рад покупке. Мне завидует жена, которая ездит на бензиновой машине на заправку минимум раз в неделю, тогда как я просто подключаю зарядную станцию. Купленная мной ChargePoint Home 25 за час заряжает машину на 40 километров пробега, чего хватает для поездки на работу и обратно. На магистральных трассах есть станции быстрой зарядки, но после дальней поездки (1 600 км) я понял, что «Ниссан Лиф» всё же лучше подходит для езды по городу. Для дальних поездок нужно выбрать гибрид с хорошей дальностью.

Хорош был бы с его дальностью в 380 километров, но для него пока недостаточно станций быстрой зарядки.

Что касается энергоэффективности последней модели Nissan Leaf, то она колеблется от 6,76 километров на киловатт/час в июне до 4,67 километра на киловатт/час в декабре. Годичная эксплуатация показала, что экономичность на 27% выше, чем заявленные 5,31 километра на киловатт/час.

Анализ оплат по моей карте показал, что на бензиновой машине я тратил на топливо в среднем 68 долларов в месяц. Счета на электричество после покупки электромобиля увеличились на 47 долларов в месяц. Так что, несмотря на довольную высокую стоимость электричества в нашей местности, здесь наблюдается определённая экономия, которую следует добавить к экономии на стоимости автомобиля. Благодаря субсидиям разного уровня я купил машину всего за 16 000 долларов.

И если бы не ограничения!... Из-за нехватки станций зарядки я до сих пор не могу поехать на Nissan Leaf 2015 к сестре в Нью-Гэмпшир. Путь туда нужно проложить так, чтобы зарядиться на появившейся только в южной части штата станции. Так что на дальние расстояния мы вынуждены передвигаться на автомобиле жены.

Хочется нам того или нет, но электромобиль неотвратимое будущее нашего автомобилестроения. Многие мировые производители транспортных вкладывают уйму средств в их разработку. Этому в большой степени способствует постоянный рост цен на нефтепродукты и потребность в снижении наносящих вред экологии выбросов.

Все знают о бензиновых ДВС и дизелях. Известны многим и автомобили работающие на биотопливе. Но совсем недавно общественности были представлены машины передвигающиеся на электричестве, которые экономят сырье из нефти и меньше загрязняют окружающую среду вредными выхлопными газами.

Мечта сэкономить на горючем для автомобиля присутствует у любого автомобилиста. Цены на бензин неустанно растут, невзирая на падение цен на нефть. Некоторые автовладельцы на свои авто устанавливают ради экономии газовые установки. Другие же решают купить автомобиль работающий от электричества. Он, по их мнению, более экологичен, так как не производит вредных выхлопных газов. Такие машины давно не новинка. Их первые виды появились задолго до появления ДВС. Однако простота и удобство бензиновых автомашин на долгие годы отложили реализацию такого экономичного проекта. Данный вопрос возник вновь из-за подорожания стоимости нефтепродуктов.

В данной области автомобилестроения сегодня самыми крупными разработчиками являются Китая, Японии, Америка и другие страны. В перечисленных странах начинается бурное использование таких автомобилей и, надо сказать, небезуспешно. Для того, чтобы авто было приведено в движение, используется электрический мотор получающий подпитку от АКБ. Но, к сожалению, аккумулятор быстро разряжается и его периодически приходится заряжать. Вне всякого сомнения, актуально и по ныне исследование новых автомашин, но не забываются разрабатываться и серийные версии машин. Многообразие разных авто Мазда Вериса, Лада Калина, работающих на горючем, все больше автомобилистов вынуждают подумывать о том, как сэкономить топливо. Делятся электрические авто на несколько видов: по способу эксплуатации и по скорости.


Устройство электромобиля

У авто приводящегося в движение электрическим мотором нет ДВС. Но в нем, так же и в обычной машине имеется аккумуляторная батарея, зарядник и другие необходимые детали. АКБ соответствует мощности транспортного средства и его техническим данным. Если сравнивать ДВС и электромотор, то последний лучше и эффективней и первого.

Плюсы электрического мотора:

Максимальный крутящий момент.

Легко управляем.

Имеет простую конструкцию.

Способность самоподзаряжаться.

Можно и установить нескольких электрических агрегатов для повышения скоростных качеств автотранспортного средства. Но многие электрические моторы в машине негативно отражаются на управляемости и на весе самого авто. Все системы, стоящие в таком автомобиле весьма просты и совершенно незатейливы.

Так же в электромобиле имеется собственная система управления, чем-то отдаленно схожая с автомобильным БК. Данная система контролирует работу важных датчиков, узлов и агрегатов в электрической машине и поддерживает их функциональность. Однако, при всех имеющихся достоинствах и недостатках, стоят электромобили дороже своих бензиновых и дизельных «собратьев».


Плюсы электрических автомобилей

Электромашин сегодня не много, но их количество стремительно увеличивается. Достоинство такого транспортного средства компактность и в том, что электроэнергия стоит намного дешевле бензина.

Прогрессирующее уменьшение стоимости батареи - важнейший плюс. Даже после окончания топлива, такая машина ещё способна двигаться. В сравнении с другими автомобилями, электромобиль работает намного тише, практически беззвучно. Сервис у электромашин простой, им не нужен ни тосол, ни моторное масла, ни фильтры.

Скорость такого транспортного средства можно считать и плюсом и минусом, ибо ради того, чтобы сэкономить энергию, ее нужно будет снизить до 80 км/час.

Минусы электрических автомобилей

Кроме плюсов есть и большие минусы, способные вновь отложить на неопределенное время массовый переход на данный вид автомобильного транспорта. Основной и немаловажный минус - ёмкость батареи, на которой такое авто более сотни км не проедет. К большому сожалению, то, что в ближайшей перспективе ее мощность увеличится, пока что не наблюдается.

Количество заправок электричеством у электромобилей существенно меньше, нежели у бензиновых авто. Батарея приходит в непригодность после 3 лет эксплуатации, и спустя этот период времени её придется менять. Стоимость ее равносильна приобретению новой автомашины. Хранить электромобиль также проблематично, ибо в зимнее время батарея на морозе очень быстро перестанет нормально функционировать и выйдет из строя. Так что, такую машину можно зимой хранить только в гараже.

Сложности с ремонтом автомобиля работающего на электричестве также будут появиться из-за отсутствия спецов грамотно в них разбирающихся. Именно по этой причине ремонт может встать в «копеечку». Ко всему прочему у автовладельца могут возникнуть дискомфорт, поскольку кондиционер будет «кушать» зарядку.

Минус электромобилей и в том, что на развитие такого автотранспорта влияет государство, от которого требуются дотации, снижение госпошлин на ввоз, постройки заводов по производству батарей для таких автомобилей.