Количество электромобилей во всем мире
В настоящее время общее количество автомобилей на электрической тяге в мире — около 2 млн. Количество электромобилей, которые используются в разных странах, очень разное. Это связано с тем, что в одних государствах есть всё необходимое для развития электрических видов транспорта, а другие находятся в самом начале его развития.
В Японии, США, Китае и многих европейских странах действует развитая инфраструктура электрозаправочных станций, здесь же сосредоточены самые крупные автомобильные концерны. Именно поэтому указанные страны являются ведущими мировыми производителями электромобилей.
Однако со счетов не стоит сбрасывать и страны СНГ, которые хотя и отстают от европейских, но все же начинают развивать свою инфраструктуру и производство электромобилей.
Недостатки электромобилей
Недостатки электромобилей
Один за другим выходят все новые модели электромобилей, все более совершенные.Тем не менее, недостатки электромобилей все еще дают о себе знать, особенно в не автомобильных странах. Они следующие:
Небольшой запас хода
Современные электромобили гарантируют устойчивую продолжительность езды со всеми удобствами в пределах 100- 150 км.
Сравнительно высокая все еще цена, обусловленная небольшими тиражами выпуска.
Продолжительная зарядка электромобилей, что в условиях сегодняшнего драгоценного времени чрезвычайно важно.
Неразвитость инфраструктуры, малое количество стационарных зарядных станций, привязанность к «розетке», отсутствие станций обслуживания, технического осмотра, отсутствие запчастей, новых аккумуляторов.
Чувствительность аккумуляторных батарей к изменениям температуры, что снижает их электрическую емкость.
Хрупкость, чувствительность батарей к ударам при ухабах, скачках, столкновениях, тряске и так далее.
Однако, имеющиеся недостатки вполне преодолимы в самое ближайшее время. Так, уже на подходе аккумуляторы, обеспечивающие запас хода до 2400 км. Этого достаточно для самого требовательного путешественника. Более того, такой запас хода обеспечивает торговое преимущество даже перед самым совершенным двигателем внутреннего сгорания.
Недостатки автомобилей с ДВС.
С ростом спроса, а соответственно и производства, постоянно снижается цена электромобилей.Уже сейчас крупные города обладают достаточным количеством зарядных электрических станций, где одновременно производится ремонт и техосмотр электромобилей, поступают на продажу индивидуальные заправочные станции, дающие возможность заправляться дома.
Типы электрифицированных транспортных средств
HEV — гибридные автомобили
Гибридный автомобиль во многом похож на обычное бензиновое или дизельное авто, но его привод состоит из двигателя внутреннего сгорания и встроенного электродвигателя, который обеспечивает определенную долю мощности. Электродвигатель гибрида может управлять автомобилем на низких скоростях, поэтому HEV обычно представляет собой транспортные средства с нулевым уровнем вредных выбросов в режиме городского вождения. Электродвигатель питается от встроенной батареи, которая заряжается в процессе работы топливного мотора и рекуперативным торможением.
PHEV — плагин-гибридные (подключаемые) автомобили
От обычных гибридов, плагин-гибриды отличаются тем, что их электрическая батарея может быть заряжена от сети. Как правило, PHEV имеют большую батарею и обеспечивают больший запас хода на чистой электрической тяге. Существует два типа плагин-гибридов — параллельные, работа электропривода которых более близко схожа с электрокарами и электромобили увеличенного запаса хода. В таком типе плагинов автомобиль всегда приводится в действие электрическим двигателем, питаемым непосредственно от батареи, однако сама батарея заряжается во время движения встроенным топливным генератором.
FCEV — автомобили на топливных элементах
В FCEV электродвигатель питается водородным топливным элементом. В топливном элементе водород соединяется с кислородом, получаемым из воздуха. Этот процесс создает энергию, которая питает электродвигатель. Преимущество электромобилей на топливных элементах заключаются в том, что их можно заправлять как обычные транспортные средства, получая при этом обычный для топливных аналогов запас хода.
EV (BEV) — полностью электрические автомобили
Это автомобили, который движутся за счет энергии сохраняемой в аккумуляторной батарее, питающей электрический двигатель. Данные авто не используют никакого иного топлива, кроме электричества, не производят вредных выбросов и считаются самым экологически чистым транспортом на данный момент.
Схема принципа работы автомобилей с разными типами силовых установок и видами топлива HEvCars (посмотреть в полном размере)
Как заряжать электромобиль?
Электромобили имеют три режима зарядки, которые условно можно поделить на медленный, ускоренный и быстрый.
Самый простой и доступный тип зарядки электромобиля — это подключение к стандартной бытовой розетке. Обычно она занимает 7-12 часов, что зачастую ограничено мощностью обычной сети, которая составляет 2-3,5 кВт. Несмотря на долгий процесс, зарядка от бытовой сети самый распространенный тип пополнения электромобиля энергией.
Второй тип — это ускоренная зарядка (AC), при которой электромобиль подключается к более мощному источнику энергии: до 7.4 кВт, если речь идет об однофазном и до 22 кВт при 3-м фазном подключении переменного тока. В тоже время сама скорость зарядки здесь зависит от пропускной способности зарядного устройства электромобиля. Как правило, чем новее и мощнее электромобиль, чем более емкую АКБ он имеет, тем мощнее его зарядное устройство.
Примером может послужить самый популярный электромобиль в Украине Nissan Leaf, АКБ которого ёмкостью 24 кВт•ч при наличии зарядного устройства мощностью 6,6 кВт можно зарядить за 4 часа.
Стоит также упомянуть, что некоторые электромобили, например, Renault ZOE имеют встроенный инвертор до 43 кВт, а значит могут заряжаться быстро от источников переменного тока.
Третий тип — быстрая зарядка постоянным током (DC) со способностью зарядить АКБ до 80% емкости за полчаса. Для зарядки электромобиля постоянным током, он должен быть оборудован разъемом соответствующего стандарта (CCS Combo, CHAdeMO, Tesla DC Supercharger), отличного от портов медленной и ускоренной зарядки.
На данный момент единого стандарта для зарядки электрокаров нет, но его создание является приоритетной задачей в отрасли. Сейчас существует несколько основных стандартов зарядки соперничающих между собой:
- Type 1 J1772
- Type 2 Mennekes
- CCS Combo
- CHAdeMO
- Tesla Supercharger
- GB/T
Медленная зарядка (AC): 1. Type 1 J1772 (США/Япония) 2. Type 2 Mennekes (Европа) 7. GB/T (Китай) Комбинированная зарядка (AC/DC): 3. Type 1 CCS Combo 1 (США/Япония) 4. Type 2 CCS Combo 2 (Европа) Быстрая зарядка (DC): 5. CHAdeMO (США/Япония) 6. Tesla Supercharger (США/Япония) 8. GB/T (Китай)
Устройство электрокара
Электрические автомобили имеют очень простое устройство. Конечно, для управления оборотами мотора, контроля уровня заряда и других функций требуется довольно мощный компьютер. Именно через него водитель взаимодействует с машиной, каждый раз нажимая на педаль газа.
Компьютер выводит информацию об автомобиле на экран, принимает команды водителя и так далее. И электроника в этом случае является самым сложным элементом.
Если же говорить о механической части, то устройство электромобиля сведено к минимуму, аккумулятор питает двигатель, который крутит колеса непосредственно или через редуктор.
Разновидности электромобилей
Учитывая довольно быстрые темпы развития электромобилей, стоит отметить, что уже сегодня существуют разные их виды. Во-первых, они классифицируются по типу кузова и назначению:
- Легковые автомобили для частного использования (седаны, паркетники, хэтчбеки и так далее).
- Грузовые – электрические транспортные средства для перевозки грузов.
- Служебные – выполняющие определенные задачи, такие как погрузчики, муниципальные автомобили и так далее.
- Общественный транспорт – электробусы, электропоезда и так далее.
Во-вторых, данный вид ТС можно подразделить по типу батарей:
- Li-ion батареи – самый распространенный вид аккумуляторов для электрокаров.
- Машины на суперконденсаторах – в настоящее время ведутся разработки данного вида накопителя электроэнергии. У него есть масса особенностей и довольно неплохие перспективы. Однако пока это лишь прототип.
Это два основных вида батарей, которые имеют перспективы.
Электромобилей все больше, а что с утилизацией батарей?
Многие спорят, что экологичнее: автомобили с двигателями внутреннего сгорания или электрические аналоги. Главный минус электромобилей – это их же ключевой компонент, аккумуляторные батареи (АКБ). В большинстве электромобилей установлены литий-ионные аккумуляторы. Такие же, как в ноутбуке или телефоне. Они рассчитаны на 5–8 лет эксплуатации, после этого теряют около 15-20% емкости и подлежат замене. Просто так выбрасывать их нельзя, потому что аккумулятор содержит в себе литий, кадмий, никель, свинец – они будут заражать почву и грунтовые воды.
Проблемой утилизации традиционных батарей и аккумуляторов в мире занимаются уже на протяжении трех десятилетий. В США, Европе, Китае, Японии и России уже работают заводы по утилизации и переработке батарей от электромобилей.
При этом аккумуляторы можно использовать повторно и без переработки, например, для создания резервного источника энергии. В Иркутской области этот способ очень популярен, отмечают наши собеседники. «В свободной продаже старые ячейки от электромобилей найти сложно. Их покупают те, кто использует ветряки или солнечную энергетику. Также в Иркутске уже есть специалисты, которые на базе элементов LG Chem или компании CATL собирают новые батареи», – отмечает Сергей.
Электромобиль позволяет равномерно загружать электросеть
Денис: Чем хороши ещё электромобили? В большинстве случаев мы заряжаем электромобиль дома и заряжаем в ночное время. В мире существует, наверное все сталкивались, такое понятие как перекос потребления электроэнергии. Когда мы приходим домой, дома мы больше всего потребляет утром и вечером, а днем и ночью у нас потребление электричества снижается. Электромобиль позволяет для уровня электросетевой компании равномерно загружать электросеть.
Цены на нефть и популярность электрокаров
Сами по себе цены на нефтепродукты и нефть практически никак не влияют на популярность автомобилей на электрических двигателях. Но вот распространение последних очень сильно может повлиять на стоимость нефти, так как она станет менее востребованной на рынке. Существует даже конспирологическая теория о том, что крупные нефтяные корпорации сдерживают развитие других источников энергии, чтобы не потерять монополию на рынке и свои сверхдоходы.
На данный момент количество машин на токе никак не влияет на цену нефти, поэтому говорить о каких-либо опасностях для этого традиционного источника энергии пока очень рано.
Что такое электромобиль
Принцип работы электромобиля основан на простых и известных физических принципах. Главной изюминкой, отличающей его от обычных автомобилей, является двигатель. Он работает на электрическом токе. В нём используется механизм электромагнитной индукции.
Двигатель состоит из ротора и статора. Статор, как ему и положено, является неподвижным и служит для пропускания по нему электрического тока с определенной частотой. При этом в статоре генерируется магнитное поле, которое вращает ротор. Это вращение преобразуется в механическую энергию электромобиля.
Скорость движения прямо пропорциональна частоте тока и количеству магнитных полюсов.
Кузов машины, трансмиссия и управление, в целом аналогичны обыкновенным автомобилям.
Актуальные электродвижки
Интересными вариантами сегодня являются электродвигатели которые могут заменяться на обычные, внутреннего сгорания. Конечно, цена таких машин является очень высокой. Но именно их можно назвать теми, у которых давняя проблема недостающего запаса хода успешно была решена.
Из всего вышесказанного можно сделать вывод, что уже в недалеком будущем электродвигатели неизбежно займут свое достойное место в производстве автотранспортных средств. Перед многими отечественными автолюбителями сегодня стоит желанная цель создать электродвигатель для автомобиля своими руками. Оказывается, это не такая уж и недостижимая мечта. За основу может быть взята любая машина, и даже «Ока».
Исчерпание углеводородного топлива, ухудшение экологической обстановки и ряд других причин рано или поздно заставят производителей разработать модели электромобилей, которые станут доступны для широких слоев населения. А пока остается только ждать или собственноручно разрабатывать варианты экологически чистой техники.Если же вы все-таки предпочитаете самостоятельно искать решения, а не дожидаться их со стороны, то вам понадобятся знания о том, какие двигатели для электромобиля уже изобрели, чем они отличаются и какой из них наиболее перспективный.
Особенности устройства электромобиля-гибрида
Гибриды получили широкое распространение и популярность в силу своей универсальности и удобства использования практически в любых условиях. Высокий уровень экономии, отличные рабочие характеристики, совмещение лучших свойств агрегатов на жидком топливе и токе делают гибриды популярными не только среди индивидуальных покупателей, но и среди госслужащих, полицейских и т.д. После длительного простоя такое авто не нужно «прогревать» и терять время. Достаточно использовать электродвигатель и буквально мгновенно тронуться в путь. Когда же требуется большая скорость, мощность и дополнительный ресурс на расстояние передвижения, то мгновенно происходит переключение на бензин или дизель.
Существуют различные схемы реализации гибридов, но наиболее популярной является вариант от , в котором оба движка работают в параллельном режиме. При необходимости любой из них может включаться или выключаться без каких-либо сложностей. Работа электромобиля в этом случае отличается надежностью, безопасностью и высокой эффективностью.
Санкционные минусы: ограничение импорта и проблемы с комплектующими
В начале текущего года в связи с санкциями и разрушением традиционных каналов поставок произошел взлет цен на автозапчасти и сами автомобили. Казалось, пострадали в основном водители машин с ДВС, однако кризис коснулся и владельцев электромобилей. Причем есть сразу несколько болевых точек.
Во-первых, с марта 2022 года Америка наложила эмбарго на ввоз электромобилей в РФ и Белоруссию, поскольку этот тип автомобилей является предметом роскоши. Японские премиальные «электрички» также попали в соответствующий список, а Южная Корея прекратила поставки Genezis, Kia и Hyundai. Ситуация с европейскими электроавтомобилями тоже далека от идеальной: отгрузки новых e-cars заблокировала Audi, а Daimler, Volvo, Volkswagen и GM приостановили работу в России.
Во-вторых, проблемы связаны не только с отсутствием самих автомашин. С российского рынка ушли и производители зарядных устройств. Казалось бы, что такого, зарядки-то уже установлены? Однако многие станции даже российского производства, на которых был установлен зарубежный софт, начали работать некорректно. Отечественные производители ЭЗС остались без запчастей и техподдержки.
Пункт третий: не все благополучно с импортом подержанных электромобилей из Японии, на который многие рассчитывали. Несмотря на территориальную близость двух стран, внешнеполитический конфликт и общая нестабильность экономики наложили свой отпечаток на работу аукционов, которые были приостановлены для российских покупателей. Кроме того, значительно выросли цены — в основном из-за роста курса йены по отношению к рублю. Некоторые российские и белорусские пользователи, зайдя на сайты аукционов, обнаруживали блокировку аккаунтов. Отметим, что данный способ приобретения «электричек» был весьма популярен на «сером» рынке. Именно так до кризиса в Россию ввозили те модели, которые были запрещены для импорта.
И, наконец,ни для кого не секрет, что сегодня существуют немалые сложности с морскими контейнерными перевозками, поскольку многие порты закрыты, а большинство контейнеровозов теперь не ходят в Россию. США же и вовсе заблокировали свои порты для нашего транспорта.
Плюсы электрических автомобилей
Электромашин сегодня не много, но их количество стремительно увеличивается. Достоинство такого транспортного средства компактность и в том, что электроэнергия стоит намного дешевле бензина.Прогрессирующее уменьшение стоимости батареи — важнейший плюс. Даже после окончания топлива, такая машина ещё способна двигаться. В сравнении с другими автомобилями, электромобиль работает намного тише, практически беззвучно. Сервис у электромашин простой, им не нужен ни тосол, ни моторное масла, ни фильтры.Скорость такого транспортного средства можно считать и плюсом и минусом, ибо ради того, чтобы сэкономить энергию, ее нужно будет снизить до 80 км/час.
Современные электромобили
Современный электромобиль являет собой венец технологических достижений человечества. Такие модели, как Lucid Air, Tesla Model X и S, Byton Concept способны удивить даже самого искушенного автолюбителя.
Они оснащены самыми передовыми технологиями, в том числе и автопилотом, который способен самостоятельно следить за дорожной разметкой, удерживать безопасную дистанцию, включать аварийное торможение в случае опасности и так далее.
Конечно, не все электромобили обладают такими возможностями, но чем больше развивается эта область, тем доступными и более технологически продвинутыми становятся автомобили.
Комплектации и цены
Модель i-Pro в ноябре 2022 года доступна пока в единственной модификации 53 kWh, ее рекомендованная автопроизводителем цена без учета бонусов – 2 млн 990 тыс. рублей.
Машина Эволют Ай-Про оборудуется галогенными передними фарами, светодиодными ДХО.
В набор опций также входит:
Электромобиль оснащается колесами на литых дисках R17, малоразмерным запасным колесом типа докатка на стальном диске.
Обивка сидений – искусственная кожа, обшивка потолка – «вязаная ткань».
Передние кресла наделяются механическими регулировками, для водителя – в шести, для переднего пассажира – в четырех направлениях.
В салоне предусматривается 12-вольтовая розетка, второй ряд сидений оборудуется двумя USB-портами.
Зарядка аккумуляторов
Возможность «заправиться» от домашней розетки — одновременно и преимущество, и недостаток электромобиля. Бытовая электросеть не способна обеспечить ток, необходимый для быстрой зарядки, существует реальная опасность пожара. Тем не менее в комплект каждого электромобиля входит кабель со встроенным ограничителем тока для подключения к обычной розетке, хотя процесс и занимает несколько часов.
Сегодня эта возможность сохранена в конструкции электрокаров в основном как аварийный вариант, для того чтобы доехать до ближайшей стационарной заправки и восстановить работоспособность аккумулятора за несколько минут. Через разъем для зарядного устройства заправочной станции соединиться с бытовой сетью невозможно.
Минусы электромобиля
Как и все новое, электромобили интегрируются в нашу жизнь не без сложностей. Некоторые проблемы постепенно решаются, причем рост количества электромобилей ускоряет их решение — развитие сети зарядных станций и сервисов не имело смысла при небольшом их количестве, но теперь ситуация постепенно налаживается, хотя и неравномерно. Однако даже в Москве, где электромобилей относительно много, до сих пор нет достаточно надежных источников информации о расположении и режиме работы зарядных станций. Их гораздо проще построить, чем автозаправочную станцию, однако еще проще их отключить или закрыть. Они принадлежат разным организациям, вплоть до МГТС, и для подключения к ним нужно быть зарегистрированным пользователем. Хотя и это не гарантирует успеха — иногда зарядку должен запускать оператор по заказу подключившегося клиента, но сделать это просто не получается.
Есть и психологические сложности — водители обычных автомобилей не понимают, почему стоять рядом с зарядкой им запрещено и занимают место, предназначенное для электромобиля.
Скорее всего, ситуация в этой области будет исправляться. Но пока самый эффективный способ эксплуатации электромобиля — иметь гарантированную точку зарядки, что оптимально сочетается с собственным домом или гаражом с достаточно высокой подведенной мощностью. Бытовая электропроводка рассчитана на не очень высокую силу тока, и от обычной розетки современный электромобиль может заряжаться очень долго. К тому же организация зарядки в многоквартирном доме по действующим российским нормативам — очень непростая и дорогостоящая задача.
«Свое» место для зарядки исключает и еще одну проблему — разнообразие разъемов и параметров зарядки. Они разные даже в пределах одной страны, например США и Японии. А поскольку в России значительная часть электромобилей ввозится не через официальных дилеров, разнообразие разъемов у нас максимальное, и это затрудняет унификацию зарядной сети. В некоторых случаях можно использовать переходники, а в некоторых нет.
Существует также риск самовозгорания аккумуляторных батарей. Он невелик — такие случаи единичны, но они все-таки не исключены, а гасить электромобиль очень непросто. В Нидерландах пожарные погрузили задымившуюся BMW i8 в контейнер с водой на 24 часа, чтобы гарантированно предотвратить возгорание. В России до 2017 года была вообще запрещена зарядка электромобилей в закрытых помещениях и под навесами.
Многие покупатели выбирают электромобили для снижения ущерба окружающей среде, и в этом случае они задумываются о том, что происходит с отслужившей свое аккумуляторной батареей. Как показывает опыт эксплуатации, деградация батарей происходит гораздо медленнее, чем предполагали расчеты. Производители электромобилей намеренно ограничивают степень их заряда и разряда, чтобы продлить срок их службы. В итоге, например, Tesla нуждается в замене аккумулятора примерно через полмиллиона километров пробега. На такой пробег современный автомобиль с ДВС просто не рассчитан, и уж точно потребует серьезного ремонта. Вопрос об утилизации батарей производители обсуждают с момента начала выпуска электромобилей — и обещают организовать их вторичное использование, например, в качестве домашних накопителей энергии. Утилизация аккумуляторов с их разборкой возможна, но пока не реализована в промышленных масштабах — их просто слишком мало на рынке. Проблема в том, что в случае неисправности утилизировать их может только сертифицированная организация (по крайней мере, таковы правила ЕС), а их немного.
Стоит ли покупать электромобиль в России
Можно ли сейчас купить электромобиль в России? Безусловно: недавно мы даже рассказывали, какие модели актуальны в 2022 году. Многие из них реально купить в РФ. Так, цена на Nissan Leaf первой модели на вторичном рынке Москвы по-прежнему стартует от 500 000 рублей. Если вы не выезжаете за пределы города, небольшой пробег на одном заряде (до 175 км) не станет проблемой, а уберечь батарею от деградации в морозы – дело техники (но лучше всего держать машину в гараже).
Но стоит ли переходить на электрические авто в 2022 году? Решить инфраструктурные и рыночные проблемы на данный момент не представляется возможным, поэтому если перед вами стоит вопрос, какую машину выбирать: с ДВС или электро, то советуем отдать предпочтение старому доброму двигателю внутреннего сгорания. С электромобилем стоит подождать хотя бы пять лет. За это время рынок насытится китайскими и отечественными электромоделями, улучшится инфраструктура и владение «электричкой» станет более комфортным.
| Плюсы электромобилей | Минусы электромобилей |
| Нулевой выхлоп | Грязное производство и сложная переработка батарей |
| Экономия на топливе | Слабо развитая инфраструктура |
| Льготы для владельцев | Высокая стоимость авто |
| Низкая стоимость техобслуживания | Чувствительность к холоду и перепадам температур |
| Актуальное техническое оснащение | Ограниченный выбор моделей |
| Безопасность | Санкционные ограничения |
Автономность и запас хода ⚡
Скажем прямо — сегодня преимущество в способности пополнить запасы источника энергии у автомобилей с двигателями внутреннего сгорания просто разгромное. АЗС с бензином и соляркой в достаточном количестве есть и в крупных городах, и в глубинке, и на всех мало-мальски «цивилизованных» трассах, чего, увы, не скажешь о специализированных зарядных станциях для электромобилей. Их число неуклонно растет, но пока не в той мере, чтобы существенно повлиять на ситуацию.
Время заправки-зарядки тоже не в пользу электромобилей. Залить полный бак бензина можно буквально за несколько минут, а на полный заряд батареи в среднем потребуется около трех часов. Если же вам попадется так называемая медленная (невысокой мощности) зарядная станция, умножайте время минимум на два.
Запас хода на одном баке у автомобилей с ДВС в среднем в полтора-два раза выше, чем у электромобилей с полным зарядом батареи. И последний весомый аргумент — никто не мешает закинуть в багажник автомобиля пару канистр с горючим, но вот дополнительный запас электричества с собой не увезешь…
Что будет
Пока в России электромобили занимают две почти противоположные рыночные ниши. Первые покупают ради экономии — обычно это подержанные Nissan LEAF из Японии. Их используют в регионах с дешевой электроэнергией, например, в Иркутской области. Вторые — новейшие модели престижных марок, такие как Porsche Taycan, Audi e-tron, Jaguar I-PACE или та же Tesla. На них ездят в основном столичные жители. Их, конечно, радует экономия на транспортном налоге и плате за парковку, которая для электромобилей бесплатная. Это достаточно существенный фактор, особенно для Москвы, учитывая, что в 2022 году стоимость парковки в центре выросла до 450 рублей в час днем и 200 рублей с 21:00 до 8 утра.
Несмотря на все сложности нет сомнения, что производство электромобилей будет расти. Крупнейшие автогиганты не могут позволить себе терять рынок, и постепенно будут заменять бензиновые и дизельные модели на электрические. Даже если запреты на регистрацию новых автомобилей с ДВС будут отодвинуты или смягчены, спрос на электромобили уже растет и будет расти. В России по самым оптимистичным для электромобилей прогнозам их доля в парке в обозримом будущем не превысит 10% парка. Но свое место они займут.
