Преимущества и перспективы электромобиля

Электромобиль - это транспортное средство, ведущее колесо которого приводится в движение от электромотора, который питается от встроенной аккумуляторной батарей. Впервые использовали электричество для приведения в движение автомобиля еще до начала использования бензина в начале 80-х годов19 века. Но данный вид энергии не выдержал конкуренции с бензиновым двигателем внутреннего сгорания, поскольку для питания двигателя, мощность которого 20 киловатт в течение 1 часа, необходим был свинцовый аккумулятор, масса которого 1 тонна. Вернулись к данному источнику энергии только после возникновения серьёзных проблем с экологией. Так же одной из причин возврата к электромобилям является истощаемость нефтяных ресурсов, в то время как электрическая энергия имеет такое количество способов ее получения, что ее можно отнести ее к неиссякаемой, а так же ее добыча не наносит такого вреда природе, как добыча нефтепродуктов.

Использование электричества имеет как массу преимуществ перед двигателем внутреннего сгорания, так и некоторые недостатки.

Например, одним из главных преимуществ электромобиля является более дешевое топливо. Зачастую цена на нефть постоянно растет, поскольку не только увеличивается стоимость добычи, поскольку верхние слои литосферы уже истощены, а добраться до более глубоких хранилищ полезного ископаемого становиться все дороже, но и стоимость такого сырья стратегической важности сильно зависит от геополитической ситуации. В дальнейшем, с уменьшением мировых запасом нефти, ее стоимость так же будет увеличиваться. А поскольку бензина расходуется большое количество, но увеличение стоимости топлив сильно отразится на расходах потребителя.

В это время электроэнергия является более дешевым видом топлива. Добыча электрической энергии имеет столько разновидностей, что в любой климатической зоне с любым климатом есть свой способ добычи, что делает производство электричества повсеместным и сокращает затраты на транспортировку, а значит снижает себестоимость. А развитие технологий постоянно совершенствует методы добычи, что так же благоприятно влияет на цену на электроэнергию. Так же добыча электрической энергии приносит значительно меньший урон окружающей среде, а использование ее при эксплуатации электромобилей вообще снижает негативное действие такого транспортного средства на экологию практически до нуля. Помимо всего прочего, в настоящее время доступ к электричеству имеет почти 100 процентов населения земли, что сильно способствует развитию электромобилей.

В то время как топливо для электромобилей подразумевает значительную экономию средств, в настоящее время сами электромобили стоят значительно дороже автомобилей с двигателями внутреннего сгорания. Все крупнейшие автомобильные концерны имеют свои разработки в области развития электромобилей, а некоторые даже запустили серийное производство легковых машин на электрической тяге. Так же производятся автомобили с гибридным двигателем, где аккумулятор работает с дизельным двигателем, что в совокупности позволяет сократить количество вредных выбросов от данной единицы техники.

Так же многие автомобильные бренды работают над грузовыми автомобилями, работающими на электричестве, различной грузоподъёмности. Первые серийные электрогрузовики ожидаются на рынке в 2019 году. Замена двигателя внутреннего сгорания на машинах больного тоннажа особенно важно, поскольку именно от таких крупногабаритных автомобилей поступает значительная часть выбросов и сжигается больше всего горючего.

Поскольку массовое производство электромобилей по всему миру только набирает обороты, в ближайшие годы можно ожидать значительного удешевления, а значит и всеобщей доступности и распространения, электромобилей, как и любой новой технологии.

Еще одним преимуществом электромобиля является значительное снижение уровня шума. Из-за отсутствия двигателя внутреннего сгорания, работа которого сопровождается не только выбросами переработанных нефтепродуктов, но и значительным шумовым загрязнением. Особенно эта большая проблема для больших городов, где уровень шума очень высок, что плохо влияет на качество жизни и здоровье горожан. Так же шум дорог распространяется на большие расстояния от дороги и нарушает привычную жизнедеятельность диких животных.

По сравнению с бензиновыми двигателями, электродвигатель позволяет машине совершить более плавный и быстрый разгон с места. Так же электромобиль имеет значительно больший коэффициент полезного действия, примерно 90-95%, в то время как у бензинового двигателя КПД составляет 20-40%.

Из-за различий в принципе работы двигателей, электромобиль не нуждается в радиаторе и других системах охлаждения, что позволяет уменьшить лобовое сопротивление.

Первые электромобили - это транспортные средства с высокой технической оснащенностью. Поскольку все работает на электронике, автомобиль является очень простым в эксплуатации и техническом обслуживании. Так же такие машины проходят все тестирования на ряду со всеми остальными представителями легкового транспорта, и по результатам имеют высокую степень безопасности. Так, например, электромобиль Tesla Model S в 2013 году получил наивысший рейтинг безопасности из всех автомобилей, когда-либо протестированных в США.

Так же благодаря своей конструкции электромобиль имеет меньше узлов и деталей, что повышает надежность, уменьшает риск мелких поломок и уменьшает затраты на ремонт и обслуживание.

Одним из главных недостатков электромобилей является высокая цена аккумуляторной батареи при невысокой энергоёмкости. Сравнительно невысокий запас хода у электромобиля возвращает нас во времена использования вьючных животных, которые в какой-то момент устают (разряжаются) и им необходимо время для отдыха (зарядки). Если массовое производство батарей позволяют снизить их стоимость, но с ёмкостью аккумуляторов разработки появляются не так быстро, как хотелось бы. В настоящее время электромобиль с большим запасом хода имеет батарею массой несколько десятков, а то и сотен, килограмм, что значительно утяжеляет конструкцию машины. Так же аккумулятору большой ёмкости необходимо больше времени на зарядку. Работа над увеличением скорости зарядки уже сократило время в несколько раз. Но все равно для решения этой проблемы используются гибридные автомобили.

Довольно часто встречаются транспортные средства, которые совмещают в своей конструкции аккумулятор и дизельный двигатель: в первую очередь автомобиль осуществляет движение за счет накопленного электричества, а при разряде аккумулятора и отсутствии возможности его подзарядить, движение продолжается за счет сжигания дизельного топлива. Такое решение позволяет решить проблему с маленькой ёмкостью батареи и невозможностью ее подзарядки, при этом уменьшить негативное влияние двигателя, сжигающего топливо на окружающую среду.

Так же современные аккумуляторы имеют срок службы от 3 до 10 лет, и нуждаются в специализированной утилизации, но не везде есть необходимые условия для такого вида отходов.

Проблемы могут возникнуть и в северных странах, поскольку низкие температуры уменьшают ёмкость аккумулятора до 40% при и так не высоком запасе хода.

Поскольку электромобили начали развивать только недавно, даже у развитых стран нет нужной инфраструктуры для электромобилей, как есть для обычных автомобилей с ДВС. В Америке и Европе в настоящее время активно развивается сеть зарядных станций для электромобилей, чтобы их использование стало распространяться с большей скоростью. Инфраструктуру развивают не только в городах, но и решаются задачи по возможности использования электромобилей для междугородних путешествий и транспортировки грузов на большие расстояния.