Az elektromos autó olyan autó , amelyet egy vagy több független áramforrás ( akkumulátorok , üzemanyagcellák , kondenzátorok stb .) hajtanak meg, nem pedig belső égésű motorok . Az elektromos autót meg kell különböztetni a belső égésű motorral és elektromos sebességváltóval szerelt autóktól , valamint a trolibuszoktól és villamosoktól .
2020-ban az elektromos motorral felszerelt autók aránya a világ összes autójának 0,7%-a volt [1] .
Az elektromos autó korábban megjelent, mint az autó a belső égésű motoron, és mint maga a belső égésű motor. Jedlik Anjos magyar feltaláló már 1828-ban készített egy elektromos meghajtású kocsit, amely inkább gördeszkára, mint autóra hasonlított. Yedlik találmánya azonban erőteljes lendületet adott a mérnöki terület fejlődésének [2] . Az első elektromos autót villanymotoros kocsi formájában 1841 -ben hozták létre .
Az 1881 -es , novemberi párizsi Nemzetközi Elektromos Kiállításon Gustave Trouvé mutatta be a nagyközönségnek az elektromos autót . [3]
1899 - ben Szentpéterváron egy orosz nemes és mérnök-feltaláló, Ippolit Romanov megalkotta az első orosz elektromos omnibuszt 17 utas számára. Általános elrendezését az angol taxikból kölcsönözték , ahol a sofőr magas kecskéken ült az utasok mögött. A legénység kettős és négykerekű volt, az első kerekek átmérője nagyobb volt, mint a hátsóké. Az első elektromos autó a Bari rendszer ólom akkumulátorát használta, amely 36 kannát (voltaikus oszlopot) tartalmazott. 60 mérföldenként (64 km) kellett újratölteni, az autó összteljesítménye 4 lóerő volt . A legénység fejlesztését az 1898 óta autókat gyártó Morris-Salom amerikai cég modelljeiből kölcsönözték. Az elektromos autó kilenc fokozatban változtatta a sebességet 1,6-ról 37,4 km/órára. Romanov városi útvonalak térképét is kidolgozta a modern trolibuszok ezen elődjei számára, és munkavállalási engedélyt kapott. A szükséges beruházásokat azonban nem találta, így az üzlet nem fejlődött.
1899. április 29-én vagy május 1-jén egy dedikált, golyó alakú karosszériájú, rekordot döntő elektromos autó, a La Jamais Contente, amelyet Camille Genazzi autóversenyző vezetett, elsőként törte át a 100 kilométeres sebességkorlátot. föld. A hivatalos sebességrekord 105,882 km/h volt. Később a híres amerikai elektromosautó-tervező, Walter Baker elérte a 130 km/órás sebességet. Az egyetlen töltéssel elért legnagyobb hatótáv rekordját a Borland Electric elektromos autója állította fel, amely 167 kilométert tett meg Chicago és Milwaukee között . Másnap (feltöltés után) az elektromos autó saját erejével visszatért Chicagóba. Az átlagsebesség 55 km/h volt.
Kezdetben az elektromos és benzines járművek hatótávolsága és sebessége megközelítőleg azonos volt. Az elektromos járművek fő hátránya a komplex töltőrendszer volt. Mivel fejlett AC-DC átalakítók még nem léteztek, a töltés rendkívül bonyolult módon történt. Az újratöltéshez váltakozó árammal hajtott villanymotort használtak. Megforgatta a generátor tengelyét, amelyre az elektromos jármű akkumulátorait csatlakoztatták. 1906-ban feltaláltak egy viszonylag könnyen használható egyenirányítót , de ez nem oldotta meg jelentősen az újratöltés problémáját.
1900 és 1910 között az elektromos és gőzhajtású járművek széles körben elterjedtek . Abban az időben az amerikai autók 38%-a elektromos motorral, 40%-a gőzgéppel, 22%-a pedig benzines volt [4] . A század elején a teherszállító elektromos járművek, valamint az elektromos omnibuszok ( elektromos buszok ) is jelentős elterjedést kaptak.
Az elektromos járművek iránti érdeklődés az 1960-as években a gépjárművek környezeti problémái miatt, a hetvenes években pedig az energiaválságok következtében megnövekedett üzemanyagköltségek miatt is feltámadt .
A Szovjetunióban 1978. december 4-én az Uljanovszki Autógyár kísérleti sorozatot állított elő elektromos járművekből UAZ-451 M teherautók [5] alapján, az 1980-as években pedig kísérleti VAZ-1801 , VAZ-2802 és Kvant-RAF készült. .
1982 után azonban az elektromos járművek iránti érdeklődés ismét alábbhagyott. Ennek oka az olajpiac éles változása és a kísérleti tételek gyenge teljesítménye a kémiai energiaforrások hiányosságai miatt [6] .
Az 1990-es évek elején Kalifornia volt az Egyesült Államok egyik legszennyezettebb régiója . Ezért a California Air Resources Board (CARB) úgy döntött, hogy 1998-ban a Kaliforniában eladott autók 2%-ának, 2003-ra pedig 10%-ának kell kibocsátásmentesnek lennie. A General Motors az elsők között válaszolt , és 1996 óta megkezdte az elektromos EV1 modell tömeggyártását . Egyes autógyártók Kaliforniában is megkezdték az elektromos járművek értékesítését. Az EV1-et használók fő tömege a hollywoodi bohém közönség volt. Összesen 1997 óta mintegy 5500 elektromos járművet adtak el különböző gyártóktól Kaliforniában.
A nulla kibocsátási követelményt ezután egy alacsony kibocsátási követelmény váltotta fel. Szinte az összes 2002-ben gyártott elektromos járművet lefoglalták a felhasználóktól és megsemmisítették (csak a Toyota hagyott elektromos RAV-4-eket néhány tulajdonosra). Az ok az akkumulátor élettartamának lejárta volt . . A GM visszautasította az EV1 bérlőitől származó EV1-ek megvásárlására tett ajánlatot. A GM azt is eltitkolta előlük, hogy megsemmisítik a lefoglalt EV1-et. A történetet részletezi a 2006-os, nem fikciós film, a Ki ölte meg az elektromos autót? "( eng. Ki ölte meg az elektromos autót? ).
Az elmúlt években az olajárak folyamatos emelkedése miatt az elektromos járművek ismét népszerűvé váltak. A CBS News "Culd The Electric Car Save Us?" (angol) a hírek szerint 2007-ben újra megkezdődött az elektromos járművek ipari gyártásának bevezetése. Ezzel a tendenciával kapcsolatban a "Ki ölte meg az elektromos autót?" című film rendezője. Chris Paine kiadta a folytatást "Az elektromos autó bosszúja" címmel..
2008-ban a Tesla Motors , a Szilícium-völgyből származó amerikai autóipari vállalat piacra dobta a Tesla Roadster elektromos sportautót , amely menetteljesítménye (gyorsulási dinamikája és maximális sebessége) nem maradt el a hagyományos autóktól.
2010. május 22-23-án az elektromos autóvá alakított Daihatsu Mira EV, a Japan Electric Vehicle Club létrehozása, 1003,184 kilométert tett meg egyetlen akkumulátortöltéssel [7] .
2010. augusztus 24-én egy lítium-ion akkumulátorokkal felszerelt "Venturi Jamais Contente" elektromos autó a utahi sós tavon 495 km/h sebességi rekordot állított fel 1 km-es távon. A verseny során az autó 515 km/h maximális sebességet fejtett ki [8] .
2010. október 27-én egy Audi A2 mikrobuszból átalakított Lekker Mobil elektromos autó 605 km-es futásteljesítményt ért el egyetlen feltöltéssel Münchenből Berlinbe valós forgalmi körülmények között közúton, miközben minden segédrendszert megőriztek és üzemeltettek, beleértve a fűtést is. . A Lekker Energie egy 55 kW-os villanymotorral szerelt elektromos autót készített a DBM Energy Kolibri lítium-polimer akkumulátora alapján. Az akkumulátorban 115 kWh tárolódott, ami lehetővé tette, hogy az elektromos autó a teljes útvonalat 90 km/h átlagsebességgel teljesítse (a maximális sebesség az útvonal egyes szakaszain 130 km/h volt), és a kezdeti sebesség 18%-át megtakarította. töltés a célvonal után. A DBM Energy szerint egy ilyen akkumulátorral ellátott elektromos targonca 32 órán keresztül volt képes folyamatosan dolgozni, ami 4-szer több, mint egy hagyományos akkumulátorral. A lekker Energie képviselője azt állítja, hogy a Kolibri akkumulátor akár 500 000 km-es teljes erőforrás-futásteljesítményt is képes biztosítani [9] .
2010. november 29-én a Nissan Leaf elektromos járművet először hirdették ki az Európai Év Autója verseny győztesének 257 ponttal [10] .
2011 októberében Oroszországban elkezdték árusítani az első elektromos autót, a Mitsubishi i-MiEV- t . Az első három hónapban 41 elektromos jármű kelt el. Az Egyesült Államok Energiaügyi Minisztériuma az i-MiEV-t a leggazdaságosabb járműnek nevezte [11] . A Mitsubishi i-MiEV megkapta a "Green Patrol" össz-oroszországi állami környezetvédelmi szervezet "környezeti minőségi védjegyét".
2013 júniusában rövid időközönként a japán Nissan cég ZEOD RC elektromos versenyautói és a brit Drayson Racing Technologies cég B12 / 69EV-je újabb sebességi világrekordokat állított fel az elektromos járművek terén - 300 km/h és 330 km/h. , ill.
A Dieselgate környezetvédelmi botránya a VW-vel sok autógyártót késztetett az elektromos járművek gyártása felé [12] . Kínában aktívan fejlesztik az elektromos járműveket.
2017 januárjában a Rimac Concept One elektromos autó megnyerte a gyorsulási versenyt a világ egyik leggyorsabb benzines autója, a Bugatti Veyron [13] ellen .
A Nemzetközi Energia Ügynökség (IEA) adatai szerint 2021-ben az elektromos járművek és a plug-in hibridek globális értékesítése több mint kétszeresére, 3,1 millióról 6,6 millióra nőtt 2020-hoz képest, miközben a piaci részesedés 4,1%-ról 8,6%-ra nőtt. Ugyanakkor az elemzők észrevették, hogy a vontatási akkumulátorok gyártásához szükséges fontos nyersanyagok árai jelentősen emelkedtek, a lítium ára 150%-kal, a nikkelé 25%-kal, a grafité 15%-kal drágult az év során. És ha az eladások ilyen ütemét fenntartják, már 2025-ben globális lítiumhiány lesz [14] .
OroszországbanMoszkva polgármesterének 2007-es utasítására megkezdődött az elektromos járművek kísérleti üzemeltetése a városban. 8 kisteherautót és 2 autóbuszt vásároltak. A berendezés próbaüzemének eredményei alapján a Moszkvai Közlekedési és Hírközlési Minisztérium megfontolásra benyújtja a moszkvai kormánynak az elektromos járművek városon belüli áru- és személyforgalom biztosítására való használatáról szóló közigazgatási dokumentum tervezetét.
2007. március 30- án Oroszországban először az Igor Korkhov által hagyományos autóból átalakított elektromos autó kapott a közúti forgalomban való részvételről szóló határozatot, és egy tudós és a közvélemény segítségével nyilvántartásba vették a közlekedési rendőrségen . alakja Jurij Jurjevics Shulipa .
2009 -ben a Szentpétervári Állami Műszaki Egyetemen tervezték meg Oroszország első napelemes elektromos autóját (SEM) . Éjszaka hagyományos konnektorból tölthető, nappal pedig a páraelszívón elhelyezett napelemek táplálják . A SAM sebessége 40 km/h, a hatótávolsága egy akkumulátortöltéssel 60 kilométer. 3 kW teljesítményű villanymotor [15] .
2012-ben az EL Lada elektromos autót a sztavropoli terület energiaügyi, ipari és kommunikációs minisztere, Samatov Dmitrij Rafailovics kezdeményezésére vezették be a sorozatba. A Lada Ellada gyakorlati alkalmazást kapott Kislovodsk üdülővárosban, Sztavropol területén, mint személytaxi. Ez a projekt volt az első Oroszországban, amely elektromos járművet használt a személyszállításban.
2013. július 14-én a fővárosban és az új Moszkva területén megtartották Oroszországban az első "Emerald Planet" [16] elektromos járművek öko-futtatását , amelyen politikusok, újságírók, hírességek és üzleti élet képviselői vettek részt. Az Ecorun a Moszkva Új Területek Fejlesztési Osztálya és Moszkva város Közlekedési és Közúti Infrastruktúra Fejlesztési Osztálya támogatásával került megrendezésre. Az öko-futás kezdeményezője az "Emerald Planet" Ökológiai Kezdeményezés és annak vezetője, Elena Sharoikina környezetvédő volt . Az akció célja az volt, hogy felhívja a hatóságok és a lakosság figyelmét a metropolisz környezeti és infrastrukturális problémáira, valamint egy modern újfajta közlekedésre, mint a környezetterhelés csökkentésére [17] .
Novoszibirszkben sikeresen működik a Siberian Trollebus LLC és az NPF ARS TERM társaságok közös fejlesztése - egy hosszú autonóm ST 6217 -es trolibusz . A trolibusz Liotech lítium-ion akkumulátorokat használ. Az autonóm utazás hatótávja egyetlen akkumulátortöltéssel 60 km. Az első orosz elektromos buszt a szibériai télen tesztelik [18] .
Az elektromos autók Oroszországban zöld számokat kaphatnak. Erről Roman Malkin, az NTI Avtonet munkacsoport egyik vezetőjének tanácsadója mesélt. Elmondása szerint ezt a kezdeményezést az Avtonet már jóváhagyta, és ez lesz a kezdete "nagyszabású munkának az elektromos járművek népszerűsítéséért", valamint a környezetbarát közlekedés felismerhetőségéért [19] .
Ugyanakkor az elektromos járművek alacsony népszerűsége Oroszországban nem egyetlen okra vezethető vissza - ezek egész sora létezik, nevezetesen:
Az elektromos járműveket alacsony szállítási költségek jellemzik. A Ford Ranger fogyasztása 0,25 kWh kilométerenként , a Toyota RAV4 EV pedig 0,19 kWh kilométerenként . Az átlagos éves autófutás az Egyesült Államokban 19 200 km (azaz napi 52 km). Az Egyesült Államokban 5-20 cent/kWh villamosenergia-költséggel a Ford Ranger éves futásteljesítménye 240-1050 dollár, a RAV-4 180-970 dollár.
Oroszországban az áram költsége körülbelül 12 cent (3,8 rubel) kWh - nként napi áron és körülbelül 3 cent (0,95 rubel) kWh-nként éjszaka [21] . Így az elektromos autók szállítási költségei Oroszországban valamivel alacsonyabbak lesznek, mint az Egyesült Államokban , mivel valószínűleg éjszaka fogják tölteni. A vontatómotor hatásfoka 88-95%.
Egyes vélemények szerint az elektromos járművek alacsony zajszintje problémákat okozhat - az úton átkelő gyalogosok gyakran az autó hangjára összpontosítanak. Természetesen az erős villanymotor éles zaját nehéz összetéveszteni valamivel, a normál közlekedési zajcsökkentéssel. Igen, és egy modern autó alacsony sebességű zaja nagyon kicsi, alapvetően az aszfalthoz, kavicshoz vagy más felülethez súrlódó kerekek zaja. Alacsony teljesítményű motorok használatakor azonban, mint például villamosokon, a zaj gyakorlatilag hiányzik, és egyes elektromos járműveknél a zajszintet mesterségesen megnövelik 30 km/h sebességig.
Az akkumulátoros elektromos járművek az elektromos járművek legkorábbi és legegyszerűbb típusai. Az első működőképes modellek a 19. század végén készültek. Aktívan használták az Egyesült Államokban a XX. század 20-as éveiig. A 30-40-es években. legaktívabban Németországban használják. 1947 óta széles körben használják Angliában [35] .
Az akkumulátoros elektromos jármű sematikus diagramja általános esetben a következő: az akkumulátor a tápvezetékeken és a vontatómotor szabályozó (vezérlő) rendszerén keresztül csatlakozik a TED -hez , amely viszont a nyomatékot továbbítja a főhajtóműnek. [35] .
Az ilyen típusú elektromos járművek műszaki és gazdasági paraméterei elsősorban a használt akkumulátorok jellemzőitől függenek. Az elektromos jármű kívánt hatótávolsága akkumulátortöltésenként (hatótávolság) egyenesen arányos az akkumulátor tömegének az elektromos jármű össztömegéhez viszonyított arányával. Az akkumulátor tömegének függése az elektromos jármű teherbírásától sokkal nagyobb, mint a karburátoros motor tömegének függése egy autó teherbíró képességétől [35] .
Az üzemanyagcellákkal (üzemanyagcellákkal) felszerelt elektromos járművek jellemzője, hogy az erőmű tömege nem változik az energiaintenzitás változásával , és a hatótávolság növelése az üzemanyagtartályokban lévő üzemanyag tömegének növelésével érhető el ( mint a belső égésű motorral felszerelt járműveknél) [6] .
Így egyrészt az üzemanyagcellák jelentősen megnövelhetik az elektromos járművek hatótávolságát, másrészt viszont az üzemanyagok költségesek, ráadásul mérgezőek is lehetnek, és üzemanyagcellákká feldolgozva káros anyagokat bocsátanak ki. a légkörbe. A levegő-alumínium elektrokémiai generátorral felszerelt elektromos járművekben az alumínium-oxidációs folyamatot levegő-alumínium üzemanyagcellában használják elektromos áram előállítására [36] .
Modell | Gyártási évek | Fénykép |
---|---|---|
Nissan X-Trail FCV 04 | 2003–2013 | |
Mercedes-Benz F-Cell (A-osztály alapján) | 2005-2007 | |
Chevrolet Equinox FC | 2007-2009 | |
Honda FCX Clarity | 2008–2015 | |
Mercedes-Benz F-Cell (B-osztály alapján) | 2010–2014 | |
Honda Clarity üzemanyagcellás | 2016–2021 |
Modell | Gyártási évek | Fénykép |
---|---|---|
Toyota Mirai | 2014 óta (II generáció 2020 óta) | |
Hyundai Nexo | 2018. augusztus — |
Az 1960-as évek végén és az 1970-es évek elején számos elektromos jármű prototípusát fejlesztettek ki „Akkumulátor – Üzemanyagcellák” típusú erőművel [6] :
Sokféle konstrukció létezik napelemes elektromos járműveknek, az úgynevezett "napelemes járműveknek", de közös problémájuk az akkumulátorok alacsony hatásfoka (általában kb. 10-15%, a fejlett fejlesztések 30%-ot is elérhetnek), ami nem teszi lehetővé jelentős mennyiségű energia tárolása naponta, csökkentve a napi futásteljesítményt; ráadásul a napelemek használhatatlanok éjszaka és felhős időben. A második probléma a napelemek magas költsége.
A napelemes járművekre példák a Venturi Astrolab prototípusok , a Venturi Eclectic (kiegészítően szélturbinával), az ItalDesign-Giugiaro Quaranta koncepcióautó (azonban a napelemek által felhalmozott energia csak a fedélzeti elektronika táplálására elegendő), az olasz Phylla és a SolarWorld GT is , amely 2012-ben világkörüli maratont teljesített [37] . Ez utóbbi két darab Loebbemotor kerékmotorral van felszerelve, amelyek névleges teljesítménye egyenként 1,4 kW (a csúcsteljesítmény egyenként 4,2 kW, vagyis összesen 11,42 lóerő). A kis tömeg (a karbon test 260 kg-os tömeg elérését tette lehetővé, maga a karosszéria súlya 85 kg) és az aerodinamikailag tökéletes karosszériaforma ( C x = 0,137) miatt 120-as maximális sebességet lehetett elérni. km/h. Utazási sebesség - 50 km/h (amikor a motorok névleges teljesítménnyel járnak), a SolarWorld GT 275 km-t tud megtenni vele - többet, mint sok modern elektromos jármű. Ezt a működést egy 21 kilogrammos, 4,9 kWh kapacitású lítium-ion akkumulátor biztosítja [38] .
Vannak hibrid járművek is, amelyek napenergiával és pedálokkal is működnek. Alapvetően házi készítésű autókról van szó, de vannak projektek ilyen járművek sorozatgyártására is, különösen a SolarLab riksa és a magyar Antro Solo .
A napelemes járművek gyártásának és népszerűsítésének ösztönzése érdekében olyan versenyeket szerveznek, mint a transzausztrál Challenge rally Az ilyen versenyeken általában a műszaki egyetemek hallgatói versenyeznek, érettségi dolgozatokhoz hasonló modelleket készítve.
2004-ben 55 852 elektromos jármű üzemelt az Egyesült Államokban. Emellett számos házi készítésű elektromos járművet üzemeltetnek az Egyesült Államokban. Az autók elektromos autóvá alakításához szükséges alkatrészkészleteket árulják az üzletekben. Az elektromos járművek gyártásában Kína a világelső . 2014-ben 75 ezer elektromos járművet adtak el Kínában, amely a világpiac 25%-át tette ki [39] .
Emellett az egyszerűsített kialakítású kisméretű elektromos járműveket ( villanyautók , elektromos targoncák stb.) széles körben használják áruszállításra az állomásokon , műhelyekben és nagy üzletekben , valamint látványosságként . Ebben az esetben a kis teljesítménytartalék és sebesség, az akkumulátorok magas belső költsége és súlya formájában jelentkező összes hátrányt ellensúlyozzák az előnyök: a káros kibocsátások és a zaj hiánya, ami alapvetően fontos a zárt, zsúfolt területeken végzett munkavégzés során. . Formálisan nem szokás az ilyen autókat az elektromos járműveknek tulajdonítani az alkalmazásuk sajátossága miatt.
Ezenkívül nyitott típusú, 14-15 férőhelyes gyalogos elektromos buszokat hoztak létre, amelyeket aktívan használnak tömeges rekreációs helyekre és természetvédelmi területek látogatására.
Az elektromos járművek tömeggyártását visszatartó fő tényező a magas költségek és az alacsony futásteljesítmény miatti alacsony kereslet. Van olyan álláspont, hogy az elektromos járművek széles körű elterjedését az akkumulátorok hiánya és magas ára korlátozza. E problémák megoldása érdekében sok autógyártó vegyes vállalatot kötött az akkumulátorgyártókkal. Például a Volkswagen AG vegyesvállalatot kötött a Sanyo Electricvel , a Nissan Motor a NEC Corporationnel stb.
Az elektromos járműveket számos autóipari cég gyártja (Nissan, BMW, Mitsubishi, Chevrolet stb.). Itt csak a főként elektromos járműveket gyártó cégek képviseltetik magukat:
Modell | Belépés a piacra | Fénykép | Eladások évente | Összes értékesítés | Összes értékesítés / év |
---|---|---|---|---|---|
Tesla Model 3 | 2017. 07 | 365 000 (2020) | 1.032.000 | 2021. 06 | |
nissan levél | 2010. 12 | 55,740 (2020) | 535.000 | 2021. 07 | |
Renault ZOE | 2012. 12 | 102.868 (2020) | 317.729 | 2021. 06 | |
Tesla Model S | 2012. 06 | 28 000 (2019) | 308.000 | 2020. 12 | |
Tesla Model Y | 2020. 03 | 79.734 (2020) | ~250.000 | 2021. 07 | |
Chery eQ | 2014. 11 | 38.249 (2020) | 210.558 | 2021. 07 | |
BMW i3 | 2013. 11 | 41 800 (2019) | 210.000 | 2021. 07 | |
BAIC EU-sorozat | 2016. 01 | 23,365 (2020) | 205.934 | 2021. 07 | |
BAIC EC sorozat | 2016. 12 | 27.350 (2019) | 205.600 | 2020. 12 |
A GAZ 330 21E " Gazelle -Electro" elektromos autót áruszállításra tervezték a városban. 75 km/h maximális sebességével és 1000 kg teherbírásával 20 km megtételére képes újratöltés nélkül. Elemekkel vagy kondenzátorokkal működik. Motorként DPT-45 kollektoros egyenáramú motort vagy aszinkron AChT 160 M4 [40] motort használnak .
A Luzhok elektromos buszt harminc utas szállítására tervezték, maximum 25 km/h sebességgel a városok parkjaiban és kiállítási területein . Újratölthető vagy kondenzátor akkumulátorokkal működik, amelyek táplálják a DPT-45 DC motort 45 kW teljesítménnyel. Fékezéskor visszanyeri az energiát az akkumulátorokba. Egy töltéssel 15 km megtételére képes [40] .
A mai napig elég sok különböző elektromos teherautó létezik, és ezek egyrészt a már meglévő dízeljárművek elektromos változatai, másrészt teljesen független kivitelek. A független dizájnra ma példa a Tesla Semi , az AEOS , valamint sok más kevésbé ismert autó. 2020-ban megkezdte működését a DAF CF Electric első elektromos szemeteskocsija Hollandiában [41] .
Az elektromos járművek és a lakóépületek (Vehicle-to-Home, V2H) integrálására különféle koncepciókat dolgoznak ki. Például egy elektromos autó régi akkumulátorai több évig működhetnek álló energiatárolóként. Egy Chevrolet Volt elektromos autó 5-10 akkumulátora inverterrel és túlfeszültség-védővel együtt több nyaralót vagy kisvállalkozást biztosíthat tartalék áramellátást a vészleállások során több órán át [42] .
Az 1.1-es verziótól kezdődően a CHAdeMO gyorstöltési szabvány támogatja az elektromos járművek töltését és a külső fogyasztók áramellátását is. Ennek megfelelően a csatlakoztatott elektromos jármű puffer akkumulátorként működhet az épület szünetmentes áramellátó rendszerében.
Norvégiában 2025-re tervezik a közúti közlekedés teljes átállását elektromos járművekre, Angliában, Dániában, Hollandiában, Svédországban, Írországban 2030-tól, Kínában és Japánban 2035-től, Franciaországban és Spanyolországban 2040-től [43]
Az Ernst & Young kutatása szerint 2018-ban a globális autógyártók tőkebefektetései az elektromos járművek gyártásába csaknem megduplázódtak és elérték a 8,4 milliárd eurót, míg a hagyományos üzemanyaggal működő autók gyártásában 16%-kal (22,4 milliárd euró) csökkentek . 44] .
Az IDTechEx kutatása szerint az elektromos járműipar 31,1 milliárd dolláros értékesítést ért el világszerte 2005-ben (a hibrid járműveket is beleértve). 2015-re az elektromos közlekedési piac körülbelül hétszeresére nő, és eléri a 227 milliárd dollárt.
Egyes autógyártók nem gyártanak hibrid autókat, hanem azonnal megkezdik az elektromos járművek gyártását. Lemaradtak a tudományos fejlődésben, nem tudnak önállóan hibrid autót létrehozni, vagy kilátástalannak tartják a hibrideket. Például a japán Mitsubishi Motors cég 2009-ben megkezdte a Colt alapú elektromos járművek kereskedelmi gyártását. Lítium-ion akkumulátorokkal lesz felszerelve. A meglévő prototípusok hatótávolsága 150 km.
Folyamatban van a rövid töltési idővel (körülbelül 15 perc) újratölthető akkumulátorok létrehozása, beleértve a nanoanyagok felhasználását is . 2005 elején az Altairnano bejelentette egy innovatív anyag létrehozását az akkumulátorelektródák számára. 2006 márciusában az Altairnano és a Boshart Engineering megállapodást kötött egy elektromos jármű közös fejlesztéséről. 2006 májusában sikeresen lezárultak a Li 4 Ti 5 O 12 elektródákkal ellátott autóakkumulátorok tesztjei . Az akkumulátorok töltési ideje 10-15 perc.
A szuperkondenzátorok (IKE-kondenzátorok) áramforrásként való felhasználásának lehetősége, amelyek nagyon rövid töltési idővel, magas energiahatékonysággal (több mint 95%) és sokkal hosszabb töltési-kisütési ciklussal (akár több százezer) rendelkeznek. is mérlegelés alatt áll. A grafén alapú ionisztorok prototípusainak fajlagos energiakapacitása 32 Wh/kg, ami hasonló az ólom-savas akkumulátorokéhoz (30-40 Wh/kg) [45] .
Az elektromos buszokat levegő-cink (Cink-levegő) akkumulátorokon fejlesztik [46] .
A Toyota a Prius hibrid járművek új generációján dolgozik (teljes hibrid, konnektoros hibrid, PHEV). Az új verzióban a sofőr opcionálisan bekapcsolhatja az elektromos autó üzemmódot, és körülbelül 15 km-t tehet meg akkumulátorral. A Ford hasonló modelleket fejleszt - a Mercury Mariner modellt - 40 km-es EV-módot, és a Citroënt - a C-Metisse modellt - 30 km-es EV-módot és másokat. A Toyota vizsgálja a hibrid akkumulátortöltők benzinkutakra történő telepítésének lehetőségét.
A General Motors 2007 januárjában mutatta be a Chevrolet Volt koncepciót , amely 65 km-t képes megtenni elektromos jármű üzemmódban.
A Japan Post 2008-tól kezdődően 21 000 elektromos jármű vásárlását tervezi, hogy postai küldeményeket kézbesítsen rövid távolságra [47] .
Oroszországban a hibridgyártók még nem látnak nagy kilátásokat az elektromos járművek piacának fejlődésére. Ezt a kormányzati támogatás hiánya, a nagy földrajzi határok és az erőforrás-alapú gazdaság hangsúlyozása indokolja. Jelentős probléma az autó futásteljesítményének éles csökkenése is, amikor télen a fűtést az akkumulátorról kapcsolják be.
Vállalat | Ország | év | terveket |
---|---|---|---|
Rimac Automobiles | Horvátország | 2013 2016 |
A Rimac Concept One [48] piacra dobása , jelenleg szintén eladó a Rimac Concept S - közel 300 LE-s növekedéssel. Val vel. és 200 Nm nyomaték az előző modellhez képest és egy agresszívabb aerodinamikai készlet [49] |
Tesla Motors | USA | 2012 2015 2017 |
A Model S értékesítésének kezdete [50] A Model X gyártásának kezdete a Model 3 értékesítésének kezdete |
Renault | Franciaország | 2012 | A Renault Zoe értékesítésének elindítása [51]
2026 után a belső égésű motorral szerelt autók gyártása megszűnik [52] |
Nissan | Japán | 2012 2013 |
Sorozatgyártás [53] Az e-NV200 gyártásának megkezdése Spanyolországban [54] 2026 után a belső égésű motorral szerelt autók gyártása megszűnik [52] |
Detroit Electric | Kína – USA | 2012 | A termelés növelése évi 270 ezerre [55] |
BMW | Németország | 2012 | Megkezdődik az amerikai értékesítés [56] |
Dongfeng Nissan | Kína – Japán | 2012 | Az értékesítés kezdete Kínában [57] |
Ford | USA | 2010 2011 2012 |
Kereskedelmi teherautó mikroautó C-osztályú személygépkocsi [58] |
Toyota | Japán | 2012 | Az iQ gyártás elindítása [59] |
Honda | Japán | 2012 2012 |
Kínában bevezették a Fit EV-t [60] Az Egyesült Államokban bemutatták a Fit EV-t [61] |
Chrysler | USA | 2012 | A gyártás kezdete [62] |
AvtoVAZ | Oroszország | 2012 | A Lada ELLada értékesítésének kezdete [63] |
KAMAZ | Oroszország | 2025-ig | A Kama-1 értékesítésének kezdete [64] |
Kia | Dél-Korea | 2012 | A Ray EV gyártásának kezdete [65] |
General Motors | USA | 2013 | A Cadillac Converj gyártásának megkezdése [66] |
BYD Daimler New Technology Co. kft | Kína – Németország | 2013 | A Denza gyártás kezdete [67] |
GM Korea | Dél-Korea | 2013 | A Chevrolet Spark gyártásának kezdete [68] |
mercedes benz | Németország | 2014 | A B-osztályú elektromos autó értékesítésének kezdete [69] |
Mitsubishi Motors | Japán | 2015 | Megkezdődött az oroszországi 7 elektromos járműmodell értékesítése, beleértve a kiterjesztett hatótávolságúakat is. |
ÜLÉS | Spanyolország | 2016 | Az Altea XL Electric Ecomotive gyártásának megkezdése [70] |
Volkswagen | Németország | 2026 után a belső égésű motorral szerelt autók gyártása megszűnik [52] . |
Az Európa Zöld Terv azt a célt tűzte ki, hogy 2025-ig 1 millió tankolóhelyet hoznak létre az elektromos járművek számára. 2020-ban 140 000. A tervek szerint 2035-re az Európai Unió teljes járműparkját teljesen elektromos vontatásra állítják át [52] .
Németország2011 -ben a német kormány programot fogadott el az elektromos járművek gyártásának és üzemeltetésének fejlesztésére. A program célja, hogy 2020-ra 1 millióra, 2030-ra pedig 6 millióra emelkedjen az elektromos akkumulátorral szerelt autók száma az országban. Ugyanakkor a program számos intézkedést tartalmaz az ilyen autók iránti kereslet ösztönzésére. Különösen az elektromos járművek tulajdonosai 10 évre mentesülnek a gépjárműadók alól. Az elektromos járművek számára kialakított speciális parkolóhelyek mellett Németország speciális sávok kialakítását is tervezi számukra.
A kormány 2013-ig további 1 milliárd eurót szán az autók akkumulátorainak fejlesztésére. Korábban ugyanennyit különítettek el a programra. A kormány alatti munka koordinálására külön csoport jön létre. Emellett 2014-re a tervek szerint infrastruktúra kiépítése történik az akkumulátorok töltéséhez, és mintegy 7000 nyilvános töltőállomást hoznak létre.
2019 első felében az elektromos járművek részesedése az új értékesítésekből 2,6% volt (a 2018-as 1,8%-kal szemben) [71] .
A német kormány azt tervezi, hogy 2020-ig 1 millió elektromos, hibrid és full hybrid (PHEV) járművet helyez el az ország útjain [72] . A sorozatgyártás 2011-ben kezdődött. 2012-ben a költségvetésből 500 millió eurót különítettek el e célokra [73] .
FranciaországA francia kormány azt tervezi, hogy 2012-ig több mint 100 000 elektromos járművet helyez el az ország útjain [74] .
2019 első felében az elektromos járművek részesedése az új értékesítésekből 2,5% volt (a 2018-as 1,8%-kal szemben) [71] .
ÍrországAz ír kormány azt tervezi, hogy 2020-ra a közlekedés 10%-át villamos energiára helyezi át [75] .
Japán2006 augusztusában Japán gazdasági, kereskedelmi és ipari minisztere jóváhagyta az elektromos járművek, hibrid járművek és akkumulátorok fejlesztésére vonatkozó tervet. A tervek szerint 2010-re Japánban tömegesen gyártanának kétüléses elektromos járműveket, amelyek hatótávolsága 80 km egy töltéssel, valamint a hibrid járművek gyártásának növelése .
KínaA kínai kormány azt tervezi, hogy 2012-re az ország 11 városában 60 000 jármű tesztelését kezdi meg, beleértve az elektromos járműveket, a hibrideket és a hidrogén üzemanyagcellás járműveket [76] .
A Kínai Tudományos és Technológiai Minisztérium az elektromos járművek 12. ötéves tervét dolgozza ki a 2012-2016 közötti időszakra. A terv a következőket tartalmazhatja:
A tervek szerint 2025-re Kína eléri az elektromos járművek arányát az összes újautó-eladás 25%-ában [71] .
Kína a tervek szerint 2030-ra leállítja a benzinmotoros autók gyártását [78] .
Dél-KoreaA dél-koreai kormány azt a célt tűzte ki az autógyártók elé, hogy 2011 második fele előtt kezdjék meg az elektromos járművek tömeggyártását [79] , és 2020-ig 1 millió elektromos járművet állítsanak elő [80] .
IndiaIndia elfogadta a National Electric Mobility Mission Plan 2020-at (NEMMP 2020), amely szerint 2020-ra a tervek szerint 6-7 millió darabra növelik az elektromos járművek flottáját [81] .
Norvégia2025-re az ország teljesen le akarja állítani a belső égésű motorral szerelt új autók értékesítését [82] [83] .
SvédországA svéd kormány azt tervezi, hogy 2030-ra teljesen beszünteti a benzinüzemű járművek értékesítését [78] .
Oroszország2021-ben az Orosz Föderáció kormánya jóváhagyta az "Orosz Föderációban a 2030-ig tartó időszakra szóló elektromos közúti szállítás gyártásának és használatának fejlesztésére vonatkozó koncepciót" [84] A 2021–24-es időszakra tervezett. 25 ezer elektromos jármű gyártása, 9400 töltőállomás építése. 2030-ra az elektromos járművek gyártása a teljes autógyártás 10%-át teszi ki. [85]
Az energiamérleg egyenlete [6] :
e G b \u003d ω L (G a + G e + G b + G p ) 10 3 ahol e az akkumulátor fajlagos energiaintenzitása , W*h/kg; ω a fajlagos energiafogyasztás abban az üzemmódban, amelyre az utazótávolság be van állítva, W*h/(t*km); G a a futómű tömege, kg; G e - az elektromos hajtás tömege , kg; G p - hasznos teher , kg; G b - akkumulátor tömege, kg. L a teljesítménytartalék, km;Az elektromos jármű össztömege, kg:
G \u003d G a + G e + G p + G bAz akkumulátor tömege (első becslésként) [35] :
G b = ω G L γ ω — fajlagos energiafogyasztás 1 t*km bruttó tömegre egy adott sebesség mellett, kW*h/(t*km); L a teljesítménytartalék, km; γ az akkumulátor fajsúlya, kg/kW*h.Akkumulátor fajlagos energia:
ω b \u003d K L / (G b / G) \u003d K L / α ahol K az 1 km*kg-onkénti energiafogyasztás, W*h/(kg*km); α az akkumulátor relatív tömege.Maximális mechanikus mozgási teljesítmény :
R d \u003d ± R - + R t ± R a ± R n ahol P k az elektromos jármű gyorsítására fordított teljesítmény; P t a gördülési ellenállásból eredő erők leküzdésére fordított teljesítmény; P a az aerodinamikai ellenállás leküzdésére fordított teljesítmény; P n - az emelkedés leküzdésére fordított teljesítmény.Teljes akkumulátor teljesítmény:
R e \ u003d R d / (η m η e ) + R a ahol η e - az elektromos energia mechanikussá alakításához szükséges energiaveszteségek; η m - mechanikai energiaveszteség a vonókerekekre történő átvitel során; P aux - segédszükségletekre fordított teljesítmény. A közeljövőben a tervek szerint töltőállomásokat építenek Londonban és az Egyesült Királyság más városaiban.Az elektromos járművek tényleges üzemeltetése során az akkumulátortöltésenkénti deklarált maximális futásteljesítmény általában magasabb, mint a valós. Ennek oka lehet a klímaberendezések, fényszórók, ablaktörlők fokozott elektromos terhelése, valamint az agresszív vezetés, különösen dombos területeken. A Volvo mérései szerint 0 °C-os vagy valamivel alacsonyabb hőmérsékleten a futásteljesítmény-veszteség 30...40% [86] .
Az ICE járművek benzint fogyasztanak, amely a világ olajtermelésének körülbelül 44%-át fogyasztja. Az OPEC előrejelzése szerint 2035-re elkezdődik a globális olajkereslet csökkenése, amelyet az elektromos járművek használatára való átállás okoz. Más becslések szerint ez 2025-re fog megtörténni [71]
![]() | ||||
---|---|---|---|---|
|