Телефон: +7 (383)-312-14-32

Статья опубликована в рамках: LXXXIX Международной научно-практической конференции «Научное сообщество студентов XXI столетия. ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ» (Россия, г. Новосибирск, 11 мая 2020 г.)

Наука: Технические науки

Секция: Энергетика

Скачать книгу(-и): Сборник статей конференции

Библиографическое описание:
Силюк Д.А. ЭЛЕКТРОМОБИЛИ: БУДУЩЕЕ ИЛИ ПРОШЛОЕ? // Научное сообщество студентов XXI столетия. ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ: сб. ст. по мат. LXXXIX междунар. студ. науч.-практ. конф. № 5(88). URL: https://sibac.info/archive/technic/5(88).pdf (дата обращения: 29.10.2020)
Проголосовать за статью
Конференция завершена
Эта статья набрала 233 голоса
Дипломы участников
У данной статьи нет
дипломов

ЭЛЕКТРОМОБИЛИ: БУДУЩЕЕ ИЛИ ПРОШЛОЕ?

Силюк Даниил Андреевич

студент, кафедра электротехники и электроники, Гродненский Государственный Университет имени Янки Купалы,

Беларусь, г. Гродно

Научный руководитель Кропочева Людмила Владимировна

канд. физ.-мат. наук, доц., кафедра электротехники и электроники, Гродненский Государственный Университет имени Янки Купалы,

Беларусь, г. Гродно

Технологии не стоят на месте, развиваясь во всех направлениях, в том числе и в сфере транспорта. Инженеры, экспериментируя с разными энергетическими источниками, создают новые виды двигателей. В 21 веке перед конструкторами стоит нелегкая задача: создать максимально экологичный автомобиль, при этом повысив КПД всех агрегатов. Одними из самых перспективных направлений стало производство электромобилей и гибридов. Но так ли экологичны и эффективны электромобили в современных реалиях? Попробуем разобраться.

Начнем с того, какие же бывают «альтернативные» авто, доступные на белорусском рынке. Гибриды – это авто с классическим ДВС (двигатель внутреннего сгорания), а дополнительно установлен и электродвигатель. В такой машине рационально используется энергия торможения, называемая рекуперативным торможением, при котором заряжаются батареи. Также и сам ДВС заряжает батареи. Выработанная энергия, используется на низких скоростях. Гибриды в свою очередь делятся на два вида: с возможностью подзарядки (Plug-in) от розетки и без возможности. У данных тс(транспортное средство), как и у классических авто, запас хода ограничен только наличием запаса топлива в баке, однако имеются аккумуляторы, которые увеличивают запас хода.

Продолжим… Электрокары. Tesla, Илон Маск – этот бренд и это имя сейчас на слуху у всего мира. Компания Tesla смогла собрать и воплотить все самые инновационные технологии лучших конструкторов и инженеров. Они смогли сделать один маленький шаг для компании и огромный скачок для человечества, задав гонку постройки эко-авто. Однако, не все так просто. Электромобили приводятся в движение благодаря только электродвигателю. К сожалению, это еще новая технология, из которой не «выжали» все соки. Несмотря на все плюсы, а это: экологичность, экономичность, хотя со всем этим можно поспорить, существует ряд огромных недостатков. У многих моделей, особенно первого поколения, низкий запас хода. Так, например Nissan Leaf первого поколения, может проехать 100-120 км после полной зарядки летом и 80-90 км в зимний период соответственно. Tesla model S 1 порадует своего владельца пробегом в 420 км (в зависимости от комплектации) без подзарядки. Думаете 420 км это неплохо, а что если вам нужно проехать 1000 км? Немного физики. Емкость батареи измеряется в киловатт-часах, пусть, если мы заговорили о TESLA, она будет 85 кВт.ч. Это значит, что на бумаге она может выдавать мощность 85 кВт на протяжении одного часа или 85 часов по 1 кВт. Чтобы зарядиться, нужно сделать обратное действие, а именно – пустить на аккумулятор 85 кВт на протяжении часа или 85 часов подавать 1 кВт. Но не стоит забывать, что это идеальный вариант, утопия, стоит учитывать и потери, поэтому зарядка идет с разной скоростью. Идем дальше. Ватт – это напряжение, умноженное на силу тока.  Если мы берем обычную бытовую евророзетку в 220 В и силой тока в 16 А, мы получим максимальную мощность потребителя в 3,5 кВт. Если у нас есть трехфазная розетка в 380 В, то уже не все так плохо. Сила тока в таких розетках может быть как 16 А, так и 32А. Так компания TESLA предлагает дополнительной опцией поставить еще одно зарядное устройство, что позволит увеличить суммарную мощность зарядки до 22 кВт. Из всего вышесказанного можно сделать вывод, что средняя продолжительность зарядки электрокара составляет от 3 до 8 часов, в зависимости от марки, комплектации, типа вашего зарядного устройства, напряжения, силы тока, погоды, как расположены звезды на небе, вероятно, тоже имеет значение. А нужны ли все эти сложности, если среднее время заправки авто до полного бака светлыми нефтепродуктами составляет около 5 минут? Для электрокаров очень важна инфраструктура, ведь не на каждом углу можно найти зарядное устройство. Однако, Республика Беларусь активно развивается в этом направлении, так в конце 2019 года на территории страны было установлено 250 зарядных станций, к 2021 году планируется увеличить их число вдвое. Немного статистики: в Республике Беларусь одна зарядка на один электромобиль, в Норвегии одна на 20, в Украине одна на 14. Следующий вопрос, встающий перед человеком, который хочет купить себе электромобиль – цена. Так цены Tesla можно сопоставить с ценами на «топовые» авто с ДВС. Да, и у электромобилей есть бюджетный сегмент, но у бюджетных электромобилей слишком малый запас хода и дизайн непривычный нашему глазу. Стоит отметить, что правительство Республики Беларусь, поддерживая развитие инновационных технологий в стране, отменила обязательную таможенную пошлину для электромобилей.

Компания «БелДжи» совсем недавно представила свой вариант электрокара Geely Geometry A. Планируется изучить спрос на данную модель, изучить конкурентные преимущества и проверить на сколько хорошо созданы условия эксплуатации электромобилей в стране. Пока о характеристиках Geely ничего не известно, но исходя из цены (37 200 долларов), можно надеяться, что «БелДжи» сможет составить конкуренцию американскому бюджетнику – Tesla Model 3 (48 000 долларов).

Перейдем, наверное, к самому интересному и спорному вопросу, касающегося экологичности. Бесспорно, электрокары решают одну из самых больших проблем крупных городов - шумовое загрязнение. При движении, такие машины не производят вредные выбросы, не загрязняя окружающую среду едкими газами и издают минимальное количество шума. По этим причинам во многих городах мира открыт въезд в центр города, в отличие от транспортных средств, работающих на привычном нам топливе. Копнем глубже. Да, электромобили не выбрасывают в атмосферу выхлопные газы, да они используют электричество, но как оно получено?! Можно ли назвать электромобиль экологичным, если он был заправлен электричеством, выработанным путем сжигания углеводородного сырья? По самым средним данным соотношение углекислого газа в граммах на километр пути составляет: для бензинового двигателя 340, для дизельного двигателя 275, для электромобиля 290. Эти цифры не действительны для электромобилей, заправленных энергией, выработанной «зеленой энергетикой».

Действительно, в странах, развивающие «зеленую» энергетику, выбросы при производстве электроэнергии минимальны, а значит электро-транспорт работает на благо окружающей среды. Рано или поздно и такой транспорт придет в негодность, а это значит его нужно будет утилизировать. И снова встает вопрос, а точно ли экологичны они, ведь утилизация аккумуляторов не самое дешевое и экологичное занятие. И производство самих аккумуляторов намного грязнее, чем производство пусть дизельного двигателя. Инжиниринговая компания Ricardo установила, что при производстве одного легкового авто примерно вызывает выброс 5,6 тонны эквивалента СО2 в атмосферу, для электрокара примерно 8,8 тонны. Большая часть выбросов приходится при производстве батарей.

Тем не менее, это прорыв в инженерии, в использовании энергоресурсов.  Природные ресурсы не резиновые, поэтому нужно учиться генерировать и использовать новые виды энергий, при этом не причиняя ущерба нашей планете. Возможно, уже завтра человечество сможет отказаться от «грязной энергетики», тогда электромобили, действительно станут экологичным транспортом. Это новое направление, у которого большое будущее, правда, есть вероятность, что у следующего поколения эко-транспорта будут не электродвигатели, но это уже другой вопрос…

 

Список литературы:

  1. Кропочева Л.В, Комар В.Н., Иванова Е.A. Принципы формирования энергосистемы и перспективы ее развития: пособие. -Гродно: ГрГу,2015. -39 c.
  2. Так ли экологичны электромобили? [Электронный ресурс] – Режим доступа: https://habr.com/ru/post/413217/
Проголосовать за статью
Конференция завершена
Эта статья набрала 233 голоса
Дипломы участников
У данной статьи нет
дипломов

Оставить комментарий

Форма обратной связи о взаимодействии с сайтом