Электромобиль
-
История электромобилей
- Первые электромобили появились в конце 19 века.
- Использование электричества было предпочтительным методом приведения в движение автомобилей из-за бесшумности, комфорта и простоты управления.
- Недостаток дальности из-за ограниченного запаса энергии препятствовал массовому внедрению частных электромобилей.
-
Развитие гибридных электромобилей
- Гибридные электромобили, где электродвигатели используются в качестве дополнительной тяги, получили широкое распространение в конце 1990-х годов.
- Plug-in гибридные электромобили, где электродвигатели могут использоваться в качестве основного движителя, не стали практическими вариантами для потребительского рынка до 2010-х годов.
-
Современные электромобили
- Современные электромобили стали более доступными благодаря прогрессу в области аккумуляторов, электродвигателей и силовой электроники.
- Государственные стимулы способствуют внедрению электромобилей и грузовиков для сокращения выбросов углекислого газа и других загрязняющих веществ.
-
Примеры современных электромобилей
- BMW i3, заряжающийся от стандартной электрической розетки.
- Электрический самолет Solar Impulse 2, совершивший кругосветное путешествие.
- Электрическая лодка TûRanor PlanetSolar, первая лодка на солнечных батареях, совершившая кругосветное плавание.
- Высокоскоростной электропоезд серии N700 «Синкансэн» компании JR Central.
- Электробус на батарейках, автобус BYD в Ландскруне, Швеция.
- Электровелосипед Geero со съемным аккумулятором.
- Электрический грузовик Tesla Semi в Роклине, Калифорния.
- Электрическая тележка Italcar Attiva C2S.4.
-
История электромобилей
- Электромобили были популярны в начале 20 века, но их популярность снизилась из-за появления дешевых автомобилей с ДВС.
- Электропоезда стали популярными благодаря экономичности и скоростям.
- В 20 веке Великобритания была крупнейшим пользователем электромобилей.
-
Причины снижения популярности
- Улучшенная дорожная инфраструктура и доступность бензина сделали автомобили с ДВС более привлекательными.
- Электромобили редко продавались как автомобили класса люкс, что способствовало их стигматизации.
- Изобретение электрического стартера и глушителя упростило эксплуатацию автомобилей с ДВС.
-
Эксперименты и попытки внедрения
- В 1990-х годах GM и другие автопроизводители выпустили ограниченное количество электромобилей.
- В 2000-х годах интерес к электромобилям возродился из-за экологических проблем.
- В конце 20-го века электромобили стали более приемлемыми благодаря достижениям в аккумуляторных технологиях.
-
Современные технологии и источники энергии
- Электромобили могут получать энергию из различных источников, включая возобновляемые и ядерные.
- Бортовые генераторы и гибридные электромобили также используются.
- Литий-ионные аккумуляторы являются наиболее распространенными, но требуют безопасного использования.
-
Увеличение срока службы аккумулятора
- Использование подмножества элементов питания и их переключение
- Переход от никель-металлогидридных аккумуляторов к литий-ионным
-
Литий-ионные аккумуляторы
- Снижение цен на литий-ионные аккумуляторы
- Рост цен на литий в 2021-2022 годах
-
Электрический мотор
- Мощность измеряется в киловаттах
- Электродвигатели могут выдавать максимальный крутящий момент в широком диапазоне оборотов
- Эффективность зарядки зависит от типа зарядного устройства
-
Энергия и двигатели
- Электротранспорт питается от стационарных источников электроэнергии
- Рекуперативное торможение для экономии энергии
- Линейные двигатели используются в поездах на магнитной подвеске
-
Типы транспортных средств
- Чисто электрические транспортные средства
- Гибридные электромобили (HEV)
- Подключаемые электромобили (PEV)
- Электромобили с увеличенным радиусом действия (REEV)
-
Электромобили для езды по дорогам и бездорожью
- Дорожные электромобили: электромобили, троллейбусы, электробусы, грузовики, велосипеды, мотоциклы, скутеры, личные транспортные средства
- Внедорожные транспортные средства: электрифицированные вездеходы, электрические тракторы
-
Электромобили железнодорожного назначения
- Электровозы, электропоезда, трамваи, системы легкорельсового транспорта
- Высокоскоростные поезда и электровозы с высокой мощностью и кратковременной импульсной мощностью
- Поезда на магнитной подвеске почти всегда являются электромобилями
-
Морские электромобили
- Электрические лодки и паромы
- Подводные лодки с аккумуляторами, ядерной энергией, топливными элементами или двигателями Стирлинга
-
Бортовые электромобили
- Эксперименты с использованием электроэнергии в самолетах
- Современные методы приведения в движение: ракета arcjet, электростатический ионный двигатель, двигатель на эффекте Холла, электрорадиоизлучающий двигатель
-
Транспортные средства типа «Космический ровер»
- Аппараты с экипажем и без экипажа для исследования Луны и Марса
- Луноходы и марсоходы на солнечных батареях
-
Записи
- Электрический гиперкар Rimac Nevera установил 23 мировых рекорда скорости
- Самый быстрый разгон электромобиля с 0 до 100 км/ч за 1,461 секунды
- Электрический рекорд скорости на суше — 353 мили в час (568 км/ч)
- Рекордное расстояние на электромобиле — 1725 миль (2776 км) за 24 часа
- Наибольшее расстояние на электромобиле без подзарядки — 999,5 миль (1 608,5 км)
- Sunswift 7 — самый быстрый электромобиль на солнечной энергии, способный преодолевать более 1000 км без остановки для подзарядки
- Электрический мотоцикл: 1070 миль (1720 км) менее чем за 24 часа
- Полет на электротяге: 439,5 миль (707,3 км) без подзарядки
-
Типы аккумуляторов и двигателей
- Типы аккумуляторов и двигателей варьируются в зависимости от размера и мощности транспортного средства.
- Электромобили могут быть как маленькими, так и крупными, включая промышленные вилочные погрузчики.
-
Источники энергии
- Электромобили менее загрязняют окружающую среду, чем автомобили на ископаемом топливе.
- Электроэнергия может быть получена из возобновляемых источников, что снижает выбросы.
-
Батареи
- Аккумуляторы для электромобилей (EVB) и тяговые аккумуляторы используются в различных транспортных средствах.
- Литий-ионные аккумуляторы являются наиболее распространенными.
-
Зарядка
- Зарядные станции обеспечивают электроэнергией электромобили.
- Существуют зарядные станции переменного и постоянного тока.
- Зарядные устройства постоянного тока обеспечивают более мощную зарядку.
-
Заряжающие проезжие части
- В США установлена первая дорожка для беспроводной зарядки.
- Механическая замена батарей возможна на специальных станциях.
-
Динамическая зарядка
- Воздушное питание обеспечивает высокую мощность, но не подходит для некоммерческих транспортных средств.
- Наземное питание по рельсам и индукции также рассматривается.
-
Другие разрабатываемые технологии
- Электрические двухслойные конденсаторы могут повысить плотность энергии литий-ионных аккумуляторов.
- Литий-серные и натрий-ионные аккумуляторы также разрабатываются.
-
Безопасность
- ООН приняла правила безопасности для электромобилей.
- ЕС и Япония планируют включить эти правила в свои стандарты.
-
Экологический аспект
- Электромобили не выделяют загрязняющих веществ и снижают риск респираторных заболеваний.
- Выбросы углекислого газа при производстве и эксплуатации электромобилей меньше, чем у автомобилей на ископаемом топливе.
- Электрические микромобильные транспортные средства могут способствовать декарбонизации транспортных систем.
-
Прозрачность и подотчетность в добыче сырья
- Вопросы прозрачности и подотчетности в управлении добывающими ресурсами.
- Участие различных заинтересованных сторон в цепочке поставок литиевых технологий.
- Необходимость установления стандартов управления технологиями.
-
Оценка устойчивости цепочек поставок
- Система оценки устойчивости цепочек поставок (ASSC) для оценки соответствия стандартам.
- Качественная оценка включает принципы управления и социальные и экологические обязательства.
- Количественная оценка включает системы управления и стандарты, соответствие требованиям и социальные и экологические показатели.
-
Влияние электромобилей на окружающую среду
- К 2035 году более пятой части лития и около 65% кобальта будут поступать из вторичных источников.
- Электромобили сокращают потребности в сырье, но выбросы CO2 при производстве выше.
- «Гринпис» критикует мнение о том, что электромобили спасают от изменения климата.
-
Социально-экономические аспекты
- Загрязнение в районах с большим количеством детей и пожилых людей.
- Бедные районы выделяют меньше загрязняющих веществ.
- Электрические двигатели просты и эффективны, но вызывают обеспокоенность по поводу шума и безопасности.
-
Энергетическая устойчивость и энергоэффективность
- Электроэнергия обеспечивает наибольшую степень энергетической устойчивости.
- Эффективность электромобилей «от бака к колесам» в три раза выше, чем у автомобилей с ДВС.
- Использование электромобилей сокращает выбросы парниковых газов.
-
Общая стоимость и диапазон
- Цена покупки электромобиля часто выше, но общая стоимость владения варьируется.
- Электромобили могут иметь меньший запас хода, что затрудняет электрификацию транспорта на большие расстояния.
-
Нагрев и охлаждение электромобилей
- Хорошо изолированные кабины позволяют обогревать электромобили за счет тепла пассажиров.
- Система теплового насоса эффективна для обогрева и охлаждения.
-
Эффективность использования электрического общественного транспорта
- Переход на общественный транспорт может повысить эффективность.
- Трамваи являются наиболее энергоэффективным видом общественного транспорта.
-
Уровень аварийности и государственное стимулирование
- Электромобили сбивают пешеходов чаще из-за своей тишины.
- Государственные стимулы включают налоги, субсидии и инвестиции в инфраструктуру.
-
Будущее и общественное восприятие
- Европейцы предпочитают гибридные автомобили, но электромобили набирают популярность.
- Китайские покупатели с наибольшей вероятностью купят электромобиль.
-
Опрос о владении электромобилями в США
- 50% респондентов не планируют покупать электромобили
- Поддержка запрета неэлектрических транспортных средств снизилась с 47% до 40%
-
Экологические соображения
- Электромобили снижают загрязнение воздуха и предотвращают преждевременные смерти
- Выбросы парниковых газов у электромобилей меньше, чем у гибридов и автомобилей на бензине
-
Улучшенные аккумуляторы
- Литий-ионные аккумуляторы позволяют электромобилям преодолевать большие расстояния
- Стоимость производства аккумуляторов снижается, ведутся исследования по их повторному использованию
-
Управление батареей и промежуточное хранение
- Отсоединение электродвигателя от аккумулятора с помощью суперконденсаторов
- Интеллектуальное управление элементами устраняет слабые места
-
Электрические грузовики
- Электромобили снижают уровень шума и загрязнения
- Стоимость аккумуляторных батарей для грузовиков снизилась
-
Водородные поезда
- В Европе популярны электропоезда на топливных элементах
- Франция планирует заменить дизель-электрические поезда на водородные к 2035 году
-
Высоковольтные розетки в гаражах
- В Нью-Мексико планируют устанавливать розетки с высоким напряжением для зарядки электромобилей
-
Двунаправленная зарядка
- GM добавляет функцию V2H для передачи энергии от электромобилей в дом
-
Управление инфраструктурой
- Необходимо создать достаточное количество зарядных станций и систему управления
- Электромобили могут снизить потребность в новых электростанциях
-
Парковки для электромобилей
- Парковки могут обеспечить удовлетворение спроса
- Существующая инфраструктура может справиться с источниками энергии переменной мощности
-
Ремонтные мастерские
- Инфраструктура для ремонта электромобилей вызывает беспокойство у страховщиков и механиков