В настоящее время продолжает расти интерес к электромобилям в мире, особенно в странах Европы и Америке. Так производство электромобилей в мире выросло с 240 тыс. электромобилей в 2013 году до 400 тыс. в 2014 году. А по прогнозу энергетического центра московской школы управления «Сколково» продажи электромобилей к 2020 году вырастут до 7,2 млн. электромобилей. [1] Согласно прогнозу Международного энергетического агентства рынок электромобилей активно будет возрастать, что хорошо показано на рисунке 1. [2]
Рис. 1. Прогноз мировых продаж автомобилей, использующих электроэнергию: 1) гибридные автомобили; 2) электрические автомобили
Электромобиль «Mitsubishi Outlander PHEV» состоит из 2-х литрового бензинового двигателя, расположенный в правой части такого же моторного отсека, как и у New Outlander ICE; Передний (60 КВт) электродвигатель + инвертор + генератор: расположен в левой части моторного отсека вместе с ДВС, аналогично коробке передач в блоке с редуктором; Тяговая аккумуляторная батарея: безопасно расположена под полом в пределах колесной базы, не уменьшая пространство салона; Задний (60 КВт) электродвигатель + инвертор: расположен под полом, не уменьшая свободное пространство багажного отделения.
Рис. 2. Mitsubishi Outlander PHEV Электромобиль
Рис. 3. Сравнение мощности электродвигателей
По диаграмме видно, что электромобиль TeslaModelS опережает по мощности другие известные марки электромобилей.
Рис. 4. Сравнение объема батареи электромобилей
По диаграмме видно, что электромобиль FordFocusElectric опережает по объему батареи своих представителей.
Рис. 5. Сравнение запаса хода электромобилей
В диаграмме показаны запас хода электромобилей из них выдвигается вперед TeslaModelS.
Из перечисленных агрегатов автомобиля важными эксплуатационными составляющими являются электродвигатель и аккумуляторная батарея.
Нами проводится мониторинг типов аккумуляторов, используемых в электромобилях. С помощью полученных параметров произвели теоретическое сравнение типов аккумуляторов. [3]
Были выявлены следующие типы аккумуляторов, использующихся в электромобилях:
– Свинцово-кислотный аккумулятор: КПД — 80–90 %, рабочая температура может колебаться в пределах от — 40 до + 40 градусов Цельсия, напряжение разряженного аккумулятора — 1.8 Вольт, ЭДС заряженного аккумулятора — 2.18 Вольт, напряжение — 2 Вольта, энергоёмкость — 30–60 ВТч\кг. Цикл жизни составляет 1000–1500 разряд\заряд батареи.
– Литий-ионный аккумулятор: напряжение заряженного элемента — 4.2 Вольта, напряжение разряженного — 2.75 Вольта, температурный режим — -20 до +60 градусов Цельсия, время заряда — 2–4 часа. Цикл жизни — свыше 1000 разряд/заряд аккумулятора.
– Натрий-никель-хлоридный аккумулятор: рабочая температура — + 300 градусов Цельсия, энергоемкость — 730 ВТч/кг, ЭДС — 2.6 Вольта. Цикл жизни — более 1000 разряд\заряд аккумулятора.
– Никель-кадмиевый аккумулятор: Рабочая температура от -50 до +40 градусов Цельсия, напряжение рабочее — 1, 3 Вольта, ЭДС — 1.37 Вольта, мощность — 150–500 Вт\кг, энергоемкость — 65 Втч\кг. Цикл жизни — свыше 1000 разряд\заряд аккумулятора.
Учитывая технические характеристики нами был проведен анализ работы аккумуляторов в Крайнем Севере.
Рис. 6. Изменение емкости аккумулятора от температуры
В дальнейшем будут проведены испытание аккумуляторов в Крайнем Севере и будут представлены способы сохранение тепла в аккумуляторах, без потерь емкости.
При большом интересе к электромобилям появляется проблема зарядки автомобиля в электро-заправочных станциях в Крайнем Севере. Например, возьмем город Якутск. В городе отсутствуют электро-заправочные станции, но уже есть гибриды и в скором времени будут электромобили. На территории автодорожного факультета Северо-восточного федерального университета им. М. К. Аммосова была организована специализированная парковка для безгаражного хранения автомобилей с возможностью подключения подогревательных устройств в зимний период и в перспективе для зарядки транспортных средств с электродвигателем.
Литература:
- Статья Института информационных технологий машиностроения и автотранспорта КузГТУ им. Т. Ф. Горбачева, г. Кемерово, Российская Федерация «Рост интереса к электромобилям в мире»
- Свиридов С. А., Хатина И. В., Юго-Западный государственный университет, г.Курск, Россия — «Электромобили: достоинства и недостатки»
- Д. Г. АСАДОВ, канд. техн. наук, доцент. Московский государственный агроинженерный университет имени В. П. Горячкина — «Исследование типов аккумуляторов, используемых в электромобилях»
