Что такое электромобиль? Ликбез для новичков

0

В последнее время автопроизводители наращивают производство электромобилей. Их все чаще и больше можно увидеть в городах Европы и Америки. В нашей стране эта технология пока молода и неразвита. Многие граждане даже не представляют, что такое электромобиль и как он работает. Попробуем разобраться.

Что такое электромобиль? Ликбез для новичков

Как устроен электромобиль?
Внешне электромобиль не отличается от обычного автомобиля: капот, багажник, крыша, четыре колеса. Однако внутри все совершенно иначе. Вместо традиционного двигателя внутреннего сгорания и сложной коробки переключения передач (механики, автомата, вариатора) – электромотор и одноступенчатый редуктор. Вместо систем охлаждения, подачи топлива, отвода выхлопных газов – аккумулятор и преобразователь тока (от зарядки к АКБ и от АКБ к электромотору). Изменилась даже система отопления салона: ведь теперь она не связана с ДВС, а является полностью автономной (ТЭН питается от тягового аккумулятора). В тоже время, по-прежнему осталась подвеска и тормозная система автомобиля, разве что последняя получила «поддержку» в виде системы рекуперации энергии. В итоге конструкция электрокара оказывается существенно проще устройства традиционного автомобиля с ДВС – что, в свою очередь, обещает высокую надежность. На фоне возможных сложных и дорогостоящих поломок двигателя или трансмиссии, электрокар выглядит образцом надежности!

Что такое электромобиль? Ликбез для новичков

Что такое «медленная», «ускоренная», «быстрая» зарядка?
Электромобиль можно заряжать тремя способами. Прежде всего, от обычной бытовой розетки. В таком случае максимальная мощность ограничен возможностями розетки и, как правило, составляет 2-3,5 кВт. Таким образом, для полного заряда даже небольшой АКБ (к примеру, 24 кВтч) может потребоваться 7-12 часов – это и есть медленная «ночная» зарядка.
Однако не спешите гневаться на медленную «ночную» зарядку. Во-первых, это самый простой и дешевый способ обустроить зарядную станцию для электромобиля – фактически нужна лишь розетка с заземлением. Во-вторых, это самый бережливый и комфортный для АКБ способ зарядки.
Следующий этап – т.н. «ускоренная зарядка» (AC-alternating current = переменного тока): использование мощного (10-22 кВт) источника питания с 3-фазным переменным током. Однако здесь все упирается в возможности встроенного зарядного устройства электромобиля. Сегодня электрокары имеют зарядное устройство мощностью 3,6 кВт (в расчете на обычную розетку, и тогда от «ускоренной» мало пользы); 6,6 или 7,2 кВт (некоторые версии Nissan Leaf, VW e-Golf, Ford Focus Electric с разъемами type 1); 10 кВт (электрический Mercedes B-класса, type 2 разъем); 16-22 кВт (Renault Zoe, электромобили Tesla в зависимости от версии- обе type 2). Как правило, чем дороже электромобиль и больше его АКБ – тем более мощного зарядное устройство используется; исключением здесь является лишь Renault Zoe, которая может зарядиться на 150 км за один. При использовании ускоренной зарядки и при наличии ЗУ мощностью 6,6 кВт в электрокаре, условный аккумулятор на 24 кВтч можно зарядить за 4 часа (около 40 км хода за один час); а если будет ЗУ мощностью 10 кВт – то за 2,5-3 часа. Это и есть «ускоренная» зарядка. Больше всего она нужна электромобилям Tesla, которые имеют большие АКБ (60-100 кВтч): в таком случае их можно полностью зарядить за 4-8 часов; иначе полный заряд от розетки мог бы занять 1,5-3 суток.
Наконец, «быстрая зарядка» (DC-direct current = постоянного тока) – это зарядка формата «80% АКБ за 30 минут»: здесь используется постоянный ток высокого напряжения (50 кВт и больше) и электроэнергия поступает в аккумулятор электромобиля напрямую, миную его зарядное устройство. Поэтому данная зарядка требует отдельного зарядного разъема (Combo 1, Combo 2 или Chademo), который отличается от зарядного разъема для «медленной» и «ускоренно» зарядки. Далеко не во всех электрокарах подобный разъем есть: он мог быть вообще не предусмотрен конструктивно либо предлагался в качестве опции за дополнительную плату. Кроме того, для подобной зарядки требуется специальные мощные (и очень дорогие) зарядные станции – сейчас в Украине таких лишь несколько штук, они расположены в крупных городах. Плюс принято считать (хотя это не доказано), что «быстрые» зарядки негативно влияют на состояние АКБ. С другой стороны – пока это единственный способ быстро зарядить электрокар…

Что такое электромобиль? Ликбез для новичков

Рекуперация – что это? И как проехать больше?
Рекуперация – это накопление энергии во время замедления электромобиля. При отпускании педали акселератора, электромотор начинает работать как генератор: от вращения ротора вырабатывается электроэнергия, которая направляется в АКБ. Это крайне важное и полезное свойство: после разгона или заезда на холм, когда было потрачено много энергии, следует замедление или спуск с холма – и часть энергии можно вернуть назад в АКБ и в будущем использовать для проезда очередных пары-тройки километров! Кроме того, рекуперация замедляет электромобиль, что удобно при неспешной езде и мягких торможениях на светофоре: так можно собирать энергию, а не растрачивать ее на нагрев тормозных дисков. Да и сами тормоза – колодки, диски – служат дольше, поскольку часть «работы» по торможению выполняет система рекуперации.
Словом, если хотите проехать больше – обязательно используйте рекуперацию энергии. Из других советов отметим необходимость предварительного охлаждения или прогрева салона электромобиля во время зарядки – чтобы тратит на это электроэнергию из розетки, а не из тягового аккумулятора. Остальные советы аналогичны обычным автомобилям: плавно разгонятся, стараться просчитывать движения наперед.

Нужно ли ТО и уход для аккумулятора, электромотора, подвески?
Привычного «автомобильного ТО» – масло, фильтры, свечи зажигания – для электрокар нет; что, кстати, здорово экономит деньги. Есть лишь периодическая диагностика ходовой части и замена воздушного фильтра салона; сервис достаточно посещать раз в 30-40 тыс. км. или раз в 1,5-2 года. Согласно рекомендациям производителя, следует менять тормозную жидкость (раз в 2 года), масло в редукторе (согласно пробегу или раз в 5 лет), антифриз в аккумуляторе (раз в 5-10 лет). В остальном – только диагностика и замена деталей электромотора или ячеек АКБ по мере их износа. Как правило, сколько-нибудь существенные ремонты (электромотора или АКБ) требуется лишь спустя 8-10 лет эксплуатации электромобиля. Среди правил ухода отметим лишь одно, но самое главное: периодически, раз в 1-2 недели, доводить АКБ до глубокого разряда (остаток зарядка 5-10%) с последующей медленной «ночной» зарядкой.

Перспективы развития в нашей стране
Все это очень интересно и красиво, но каковы перспективы развития электромобилей в таких странах, как Россия и Беларусь? Тут придётся добавить несколько жирных ложек дегтя.
Проблем с этой технологией тоже хватает. Вероятней всего технология электромобилей будет приживаться у нас очень медленно и неохотно. При детальных подсчетах всех выгод и недостатков выходит, что стоимость эксплуатации электромобиля будет такой же, как хорошей дизельной машины. Нельзя упускать и тот факт, что электромобиль стоит в два и более раза дороже дизельных и бензиновых конкурентов. Аккумулятор тоже не вечен. Его придётся менять как минимум 1 раз в 6 лет, а лучше через каждые 2 года и на данный момент он стоит от 3 до 5 тысяч долларов.
Нужно также заметить, что в случае поломки электромобиля придется ожидать доставки оригинальных запчастей, которые обойдутся очень недешево. Установка же запасных деталей и агрегатов окажется также определенной сложностью, ведь мастеров практически нет. Придется определенным образом снизить удобство и независимость эксплуатации автомобиля или обзавестись еще и машиной на ископаемом топливе, чтобы иметь мобильность и свободу.
Технологии новые, они нуждаются в дополнительной разработке и в снижении цены. Когда аккумулятор будет стоить 500-600 долларов, эксплуатация электромобилей станет выгодной. Интересно, что в Америке и Европе многие банки уже предлагают услугу «аккумуляторный фонд» для владельцев электромобилей. С вашего дохода выделяется определенный процент, чтобы через три-четыре года вы смогли купить новый аккумулятор и не брать на него банковский кредит.