Электромобиль — достоинства, недостатки, перспективы — Автомобили

Почему электромобиль? мотивации

В качестве мотиваций приводятся два основных аргумента в поддержку использования электромобиля:

1) Улучшение экологической обстановки в мире.

Это на данный момент – главный аргумент.

Уже ни для кого не секрет, что выхлопы автомобилей с ДВС считаются одними из основных виновников загрязнения атмосферы. Именно они являются источниками ядовитых газов, пагубно влияющих на организм человека. Кроме того, они способствуют возникновению парникового эффекта, неблагоприятно действующего на экосистему планеты.

2) Постепенный уход от зависимости от углеводородного сырья.

Это второй основной аргумент в пользу электромобилей.

Некоторые страны просто не хотят тратить средства на закупку излишних объемов углеводородного сырья, используя его после соответствующей переработки в качестве топлива для автомобилей. На их территориях имеется достаточно развитая сеть электростанций, работающих на воде и ветре.

Кроме того, запасы нефти и газа в недрах Земли не безграничны. Когда-нибудь они полностью иссякнут.

 А для заправки электромобиля они просто не нужны.

Как я заряжаю электромобиль

Заряжается электромобиль от обычной сети, 220 В. В комплекте с машиной идет шнур с блоком питания и разъемом пистолетного типа.

Я заряжала машину на этой заправочной станции один раз, просто чтобы знать, как это работает. Если мне будет нужно куда-то выехать, а заряда мало, то приеду и заряжу машину за 30—40 минут.

Я живу в арендованной квартире на третьем этаже, поэтому организовала себе парковочное место и зарядку под окнами. Это было не так уж и сложно: я 12 лет работала осветителем сцены в маленьком Дворце пионеров и имею большой опыт электромонтажа.

Чтобы не сверлить стены, проколола спицей утеплитель под подоконником, протянула кабель и смонтировала открытую розетку. Фактически это обыкновенный удлинитель, поэтому все законно. Блок питания и розетка хранятся в ящике для электрического счетчика на наружной стене дома. Пятиметрового шнура мне хватает, чтобы парковаться под своим окном и заряжать машину.

Организация парковочного места обошлась мне в 5000 рублей: я просто купила на эти деньги оборудование и все сама установила. Когда нужно зарядить машину, я открываю ключом шкафчик, достаю кабель и подключаю разъем.

Мой знакомый владелец Ниссана Лифа живет в собственной квартире, поэтому подошел к делу более основательно: договорился с председателем ближайшего гаражного кооператива, провел кабель к своему дому и организовал зарядную станцию. Платит за электричество по счетчику. Он даже записал видео, где рассказывает о своем Лифе и организации парковочного места для него.

Можно организовать фабричную зарядную станцию возле дома от управляющей компании. Для этого нужно провести общее собрание жильцов, собрать разрешения и написать заявление с просьбой установить зарядную станцию на территории дома. Я это обязательно сделаю, когда буду жить в собственной квартире.

Дома у меня вайфай-розетка — включить питание для машины могу в любой момент со смартфона. В приложении я ставлю таймер, чтобы заряжать машину ночью.

Как я решилась на электромобиль

В октябре 2020 я уже год ездила на Опеле Астре 2006 года выпуска. Машина хорошая, но на 12-й год эксплуатации стала часто ломаться. Я решила отремонтировать ее и продать. Взамен присматривала себе что-нибудь новое и экономичное.

Из любопытства решила посмотреть на автомобили с электродвигателем. Всегда считала, что они очень дорогие и дефицитные. Совершенно неожиданно увидела объявление о продаже полностью электрического автомобиля Ниссан Лиф за 450 000 Р.

Оказывается, есть обычные электромобили, а не навороченные Теслы. С виду они не отличаются от бензиновых и дизельных машин, «усов», как у троллейбуса, у них нет, поэтому мало кто о них знает.

Какой у меня электромобиль

Электромобили выпускают многие компании. Расскажу подробнее о технических характеристиках на примере своего Ниссана Лифа — это самый распространенный электромобиль в России.

В моей машине двигатель мощностью 80 кВт (109 л. с.) с крутящим моментом 280 Н⋅м, передний привод. Скорость движения — до 150 км/ч, контролируется нажатием на аналог педали газа — реостат, который регулирует силу тока.

В машине три режима:

1. Реверсивное движение — задний ход.
2. Режим D — драйв.
3. Режим ECO — экономия заряда батареи.

Батарея. В Лифе установлен литийионный аккумулятор на 24 кВт⋅ч. Есть варианты с 30 кВт⋅ч, а в 2020 году вышли новые модели — с емкостью 40 кВт⋅ч.

Батарея весит 270 кг и состоит из 96 ячеек и 48 модулей. Модули равномерно распределены в днище автомобиля для лучшей устойчивости на дороге. Напряжение в батарее — 380 В постоянного тока, на зарядку можно подключать к обычной сети.

В городе мы в основном притормаживаем, поэтому чаще работает рекуперация. Это дает еще и экономию на замене тормозных колодок — они в электромобиле служат очень долго. В моей машине передние поменяли в Японии, а задние стоят еще с завода, им 8 лет.

Печка. В моей модификации автомобиля печка как у обычных машин: ТЭНы греют антифриз, антифриз греет воздух, воздух греет меня. Время разогрева зимой — 2—3 минуты, энергии расходуется много. Именно из-за печки пробег зимой сокращается на треть.

В новых моделях установлены сухие фены, которые греют сразу воздух, но кардинально проблему расхода энергии это не решает. Многие владельцы устанавливают автономные дизельные или бензиновые обогреватели, что прилично выравнивает ситуацию. Я не ставлю, хватает заряда.

Напоследок

Если вы тоже задумываетесь о покупке электромобиля, задайте себе два вопроса:

1. «Какой мой дневной пробег?» В большом городе это обычно 50—60 км до работы и обратно, по магазинам, за детьми в школу и садик. В маленьком городе это около 20—30 км в день или еще меньше. Если вы укладываетесь в эти рамки, можно смело покупать такой автомобиль.
2. «Где я буду заряжать машину?» Возможные варианты: дома, на работе, в гараже, на зарядных станциях, на специальных парковках. Если же вы живете в собственном доме, где есть теплый гараж, то это вообще идеально.

Немного об устройстве

Далее уместно было бы выделить все сильные и слабые стороны электромобиля, показать, чем же он лучше или хуже обычного автомобиля с ДВС. Но прежде, чем это сделать, давайте хоть совсем вкратце остановимся на его устройстве.

Электромобиль состоит из следующих конструктивных элементов:

• Аккумуляторная батарея тяговая.
   Предназначена для питания электричеством тягового электродвигателя. Обычно это литий-ионная аккумуляторная батарея, состоящая из нескольких модулей, соединенных последовательно. Напряжение постоянного тока на ее выходе составляет порядка 300В.
• Аккумуляторная батарея дополнительная.
  Она служит для питания электричеством различных устройств и систем электромобиля: освещения, аудиосистемы, системы отопления, привода стеклоподъемников и т.д. Имеет напряжение на выходе 12В.
• Тяговый электродвигатель.
  Его предназначение – создать крутящий момент, необходимый для движения электромобиля. Обычно используются синхронные (асинхронные) двигатели переменного тока. Их мощность доходит до 200 кВт и более.
• Трансмиссия.
  Служит для передачи крутящего момента от двигателя на ведущие колеса. Она на электромобиле очень простая – одноступенчатый редуктор.
• Инвертор.
  Он предназначен для преобразования высокого напряжения постоянного тока в переменный ток, необходимый для питания тягового двигателя.
• Преобразователь постоянного тока.
  С его помощью выполняется зарядка дополнительной аккумуляторной батареи.
• Электронная система управления.
  Она выполняет следующие функции:
  1) Регулирует тягу двигателю.
  2) Производит контроль и управление высоким напряжением.
  3) Оценивает заряд тяговой аккумуляторной батареи.
  4) Обеспечивает выбор оптимального режима движения.
  5) Осуществляет управление рекуперативным режимом торможения.
  6) Осуществляет контроль использования энергии.
  7) Обеспечивает плавное ускорение машины.

Ниже приводится более подробная конструктивная схема электромобиля:

Из всего этого нетрудно догадаться, что электромобиль устроен проще, чем обычный автомобиль с двигателем внутреннего сгорания.

Первые впечатления от электромобиля

Первые ощущения от вождения авто с электродвигателем не передать словами. С самого начала поражает тишина: электромотора не слышно совсем. До сих пор я получаю море удовольствия от езды, хоть и пользуюсь машиной уже полгода.

Еще одно открытие: на светофоре я могу тронуться с места и обойти 90% авто с двигателями на бензине или дизеле. При этом вы вряд ли встретите на дороге лихача на электромобиле. Можно «притопить» пару раз, но в целом вырабатывается привычка не тратить заряд батареи без необходимости.

Производители позиционируют электромобили как «транспорт будущего», поэтому оснащают их самыми передовыми технологиями. В моей машине нет только подогрева сидений и руля, потому что машина изначально была сделана для юга Японии. В других комплектациях подогрев есть.

Главное достоинство электромобиля — в его экономичности: при активной езде он обходится где-то в 1000—2000 рублей в месяц. Я заряжаю машину каждую ночь по 5 часов, а к концу дня расходую весь заряд.

Плюсы и минусы электромобиля

Я подала документы через МФЦ, и мой автомобиль внесли в реестр парковочных разрешений электромобилей. Теперь парковка для меня бесплатна.

Главным недостатком бюджетного электромобиля считается небольшой пробег на одном заряде. В среднем это 120—170 километров в зависимости от состояния батареи. Для моего авто — около 100—120 км летом и 70—80 км зимой. Знакомый ездил на Лифе с более емкой батареей из Казани в Чебоксары — это 150 км, и еще 20 оставалось в запасе. Другой владелец Лифа ради эксперимента устроился работать в такси. Справляется.

У противников электромобилей есть один аргумент: «А как на нем уехать хотя бы за 300—400 км?» Пока это сложно: развитой инфраструктуры в России нет, станции быстрой зарядки есть только в больших городах. Но не стоит забывать, что зарядиться можно практически везде. В глухой деревне может не быть бензозаправки, но будет розетка.

Правда, быстрые зарядки владельцы устанавливать не торопятся, но хотя бы обычной розеткой я вправе воспользоваться.

Если хотите купить электромобиль, подумайте, как часто вы ездите за 300—400 км. Если часто, то электромобиль вам не подойдет. Большинство в повседневной жизни передвигается в пределах 60—70 км по городу — как раз на расстояние, которое может покрыть электромобиль: детей в садик, жену на работу, сам на работу, вечером за женой, за детьми, в магазин.

Еще один распространенный вопрос: «Что ты будешь делать, если у тебя внезапно кончится зарядка?» Да то же самое, что и без бензина: сяду кому-нибудь на трос и доеду до ближайшей розетки. Ситуация, когда заряд кончится ВНЕЗАПНО, практически невозможна: машина подсчитывает и показывает, сколько километров я еще могу проехать на текущем заряде.

Если заряда остается меньше чем на 15 км, машина предупредит, что пора на зарядку. На остатке 1—2 кВт⋅ч авто переходит в режим жесткой экономии: вы можете проехать тихим ходом 1—2 км до зарядной станции.

Я люблю приводить пример с мотоциклом. Кто-то возмущается и говорит, что два колеса — это мало. Но ведь мотоцикл — специфический вид транспорта со своими особенностями. Те, кому мотоцикла мало, покупают автомобили. Важно просто правильно оценить свои ежедневные перемещения и принять решение, подходит вам такая машина или нет.

Электромобиль идеален как вторая машина в семье. Думаю, благодаря комфорту и экономичности он очень скоро станет первой и самой используемой. У моего молодого человека есть Опель Астра, и на дальние расстояния мы ездим на нем.

Преимущества и недостатки

А вот теперь можно приступить к перечню сильных и слабых сторон электромобиля.

Преимущества

• Нет загрязнения окружающей среды.
  Это на сегодня самый главный аргумент в пользу электромобиля. Он не выделяет вредных веществ в атмосферу и не способствует усилению парникового эффекта.
• Заметная экономия средств на топливе.
  Заправка электромобиля электричеством обходится значительно дешевле, чем заправка автомобиля бензином, дизтопливом или газом.
• Экономия средств на ремонте.
  Так как электромобиль устроен значительно проще классического автомобиля, то его ремонт придется делать гораздо реже, да и обойдется он гораздо дешевле.
• Отсутствие шума.
  Электромобиль при движении издает гораздо меньше шума, чем автомобиль с ДВС. Впрочем, некоторые люди склонны считать это преимущество, как недостаток.
• Больший уровень безопасности.
  Ввиду того, что в электромобиле отсутствуют такие громоздкие элементы, как ДВС и КПП, в случае аварии вероятность получения тяжелых травм значительно снижается.

Недостатки

• Высокая стоимость.
  Цена нового электромобиля заметно выше, чем цена автомобиля с ДВС такого же класса.
• Ограниченный запас хода.
  Пробег электромобиля с полной зарядкой тяговой аккумуляторной батареи будет заметно меньше пробега автомобиля такого же класса с полным баком бензина, солярки или газа.
• Долгое время зарядки.
  Для того, чтобы полностью зарядить электромобиль, необходимо потратить в большинстве случаев несколько часов. В то же время для заправки обычного автомобиля понадобится лишь несколько минут.
• Плохо развитая на сегодняшний день инфраструктура станций зарядки.
  В настоящее время зарядные станции имеются в России только в крупных городах, да и то в очень малом количестве.
• Зависимость величины пробега от температуры воздуха.
  Чем ниже температура, тем меньше емкость аккумулятора и, следовательно, меньше запас хода. Зимой, при полной зарядке, электромобиль проедет меньшее расстояние, чем при той же зарядке летом.

Про деградацию батареи

В России такие батареи не производятся и официально не продаются. Стоимость замены сравнима с капитальным ремонтом двигателя: живую батарею можно купить во Владивостоке за 100—120 тысяч рублей. Старую батарею за 30—40 тысяч рублей охотно купят любители солнечной энергии в качестве аккумулятора для солнечных панелей. Можно ее разобрать и продать по ячейкам.

Срок службы батареи зависит от эксплуатации, но, скорее всего, ее придется заменить где-то через 10—15 лет. Основная причина деградации батареи — перегрев. Даже поставщики говорят, что с севера Японии приходят машины с более живой батареей, чем с юга. Значит, наш климат будет на руку. Быстрые зарядки тоже разогревают батарею, поэтому она может быстрее терять емкость.

Я думаю, что буду менять батарею через четыре года. За это время сэкономлю на бензине, запчастях, ремонте и расходниках гораздо большую сумму, чем стоимость батареи.

Сравнение трат на обычную машину и электромобиль

До электромобиля у меня был Опель Астра. Машины по размерам и классу соответствуют друг другу, поэтому сравню их между собой. Бензин в Опель будем заливать АИ-92, так дешевле.

За 2020 год на Астре я проехала 30 000 км. Это 2500 км в месяц, около 83 км в день. Возьмем этот пробег за среднегодовой.

Сколько потрачу за год на Опеле Астре. Возьмем средний расход бензина в городе — около 9 л на 100 км. Литр АИ-92 в Казани сейчас стоит 41 Р. На 100 км потрачу 369 Р. Стоимость 1 км на бензине будет 3,69 Р.

30 000 км × 3,69 Р = 110 700 Р — столько потрачу на бензин за год.

За 30 000 км пробега нужно будет поменять масло в двигателе три раза, 3000 Р за один раз, итого 9000 Р в год. Один раз за год надо будет поменять свечи — это еще 1000 Р.

Раз в 60 000 км рекомендуют менять ремень газораспределительного механизма — ГРМ. Стоимость везде разная, поэтому возьмем среднюю — 10 000 Р — и поделим на два: у нас же не 60, а 30 тысяч километров. Получается 5000 Р.

Итого на топливо и обслуживание Астры за год уходит 125 700 Р.

30 000 км × 0,53 Р = 15 900 Р потрачу на электричество за год.

В редукторе электромобиля раз в 30 000 км нужно менять масло. Литр стоит 1000 Р.

Расходы на электроэнергию и замену масла в редукторе Лифа — 16 900 Р в год.

Траты на опель астру и электромобиль ниссан лиф в год при пробеге 30 000 км

По самым скромным подсчетам, на электромобиле можно сэкономить 108 800 Р в год.

Дополнительно за год на Астру я потратила еще 60 000 Р. Мне поменяли оба радиатора, отремонтировали рулевую рейку, заменили мембрану клапанной крышки и дроссельную заслонку, устранили шумы во впускном коллекторе.

В электромобиле намного меньше узлов, чем у авто с двигателем внутреннего сгорания, и нет такого трения. Поэтому выйти из строя может меньшее количество деталей.

Заключение

Как видно из всего вышеизложенного, электромобиль имеет как свои сильные, так и слабые стороны. И главная цель на данный момент – найти такие технические решения, которые помогут быстрее избавиться от этих слабых сторон. Сделать так, чтобы электромобиль стал для нас таким же обыденным средством передвижения, как и знакомый всем нам классический автомобиль с ДВС.

Имеет ли электромобиль перспективы своего развития? Конечно, имеет! По той простой причине, что электричество – единственно доступный и дешевый на сегодняшний день вид энергии, использование которой для передвижения транспортных средств не принесет заметного вреда окружающей среде.