Rafhlöðubílar

Hver verður framtíð bílaiðnaðarins? Örugglega rafmögnuð, ​​þökk sé stækkun ökutækja með rafmótorum. Ef við bætum við þetta sífellt fullkomnari sjálfstjórnarkerfi, þá bíður bílaiðnaðurinn eftir margra áratuga íhaldsömum breytingum eftir tæknibyltingu.

Þegar ég er fastur í umferðinni í akstri, þá skera ég stundum tímabundið úr lofti að utan. Þéttur fnykur af útblásturslofti frá útblástursrörum nærliggjandi bíla verður óbærilegur. Og þó ég tilheyri þeim hópi ökumanna sem gjarnan heyra ágengt hljóð brunahreyfilsins eftir að hafa ýtt harðar á bensínfótinn, þá fer ég að ímynda mér við þessar tilteknu aðstæður hversu fallegt það væri ef þreytandi hávaði vélanna væri skipt út. með sæluþögn, og í stað þess að kæfa útblástursloft með höggi inni í bílnum ferskt loft. Hins vegar, til þess að gera þetta, þurfa allir bílar sem sitja fastir í umferðinni, líka minn, græna rafmótora undir húddunum.

Ekki fleiri forvitnilegar

Slíkar sýn gætu rætast fyrr en við búumst við. Í ársbyrjun 2013 óku um 200 manns á vegum um allan heim. EV og PHEV farartæki (blendingur farartæki með hleðslugetu fyrir rafmagnsinnstungu). Þeir eru nú yfir milljón. Einungis í Evrópu, í 2015, jókst sala þeirra um 48,6% miðað við árið áður. Að vísu eru þessar tölur í samhengi við bílasölu á heimsvísu ekki enn mjög áhrifamiklar, en Hækkunin er skýr og það er aðeins tímaspursmál hvenær hlutföllin snúast við - rafbílar munu ráða ferðinni á vegum í framtíðinni.

Margir þættir stuðla að vaxandi vinsældum þeirra. Í fyrsta lagi erum við vitni að mikilli tæknibyltingu sem bætir skilvirkni rafhlöðunnar og lækkar verð þeirra. Jafn mikilvæg eru eyðing jarðefnaeldsneytisauðlinda, aukinn kostnaður við vinnslu þess og takmarkandi reglur sem miða að því að draga úr losun koltvísýrings.₂. Staðlar eru að verða harðari og jafnvel stærstu bílaframleiðendurnir eiga í vandræðum með að uppfylla þá, þar sem nýlegur hneyksli hjá Volkswagen sem gekk svo langt að stjórna losun köfnunarefnisoxíðs var vel sýndur. Þetta svokallaða meira, þetta gæti verið byrjunin á endalokunum fyrir dísilvélar. Hvað kemur í stað þeirra? Auðvitað, vistvænir diskar. Þetta var óbeint viðurkennt af Volkswagen sjálfu, sem hætti við þróun nokkurra hönnunar bíla með brunavélum, og á raftækjamessunni í Las Vegas í janúar státaði Budd-e - smábíll með alrafdrifnu drifi. Bílasýningin er góður mælikvarði á komandi breytingar. Ef þar til nýlega var farið með rafbíla sem forvitni þar, í dag getur nánast hver einasti framleiðandi státað af farartæki af þessari gerð.

Einn af leiðtogum rafbyltingarinnar í bílaiðnaðinum er japanska Nissan. Meðal þeirra milljóna ökumanna sem þegar hafa keypt rafbíla völdu allt að 200 30 rafknúna Nissan Leaf. Á þessu ári hefur fyrirtækið útbúið það með nýrri rafhlöðu með afkastagetu upp á 250 kWh, sem að sögn framleiðanda hefur aukið drægni í um XNUMX km. Leaf hefur verið á markaðnum í fimm ár núna svo Nissan er hægt og rólega að undirbúa arftaka sinn. Kannski verður þetta forvitnilegt hugtak sem kynnt var á bílasýningunni í Tókýó sem heitir IDS.

Rafbílar eru framúrstefnulegir. Mynd: Nissan IDS hugmynd (Heimild: Nissan)

Hann er búinn handvirkri og sjálfvirkri akstursstillingu (stýrið er hægt að fela í stýrishúsinu og skipta út fyrir stóran skjá) og 60 kWh rafhlöðu, sem ásamt frábærum loftaflfræðilegum eiginleikum gerir þér kleift að keyra 400 km á einni. gjald. Annað japanskt fyrirtæki veðjar einnig í auknum mæli á rafbíla. Mitsubishi hefur unnið að rafknúnum farartækjum síðan á sjöunda áratugnum, en eins og keppinautarnir hefur það nýlega aukið starfsemi sína á þessu sviði. Árið 60 munu rafbílar og PHEV bílar vera 2020% af framleiðslu hópsins.

Alhliða samsetta hleðslukerfið var þróað af þýsku fyrirtækjunum Audi, BMW, Daimler, Porsche og Volkswagen í nánu samstarfi við Ford og General Motors (heimild: Audi).

Árið 2018 mun fyrsti fjöldaframleiddi rafbíll Audi, byggður á Audi e-tron quattro hugmyndinni, koma á markaðinn. Bíllinn notar afl þriggja rafmótora - einn þeirra knýr framöxulinn og hinir tveir knýja afturöxulinn. Heildarafl þeirra er 320 kW. Rafgeymirinn - 95 kWh - gefur að sögn næga orku fyrir 500 km akstur. Bíllinn er hægt að hlaða bæði með jafnstraumi og riðstraumi, örvunarhleðsla er einnig möguleg og á sólríkum dögum er rafmagn veitt til viðbótar með sólarorkuuppsetningu sem er fest á þaki.

Einnig ætla bandarísk fyrirtæki ekki að hylja perurnar með ösku. Árið 2020 mun Ford fjárfesta 4,5 milljarða dollara til viðbótar í þróun rafbíla og kynna þrettán nýjar rafbílagerðir. Á bílasýningunni í Detroit í janúar sýndi Chevrolet nýja útgáfu af Bolt rafbílnum en drægni hans var aukin í 320 km.

Hins vegar, til að vera sanngjarn, verður að segja það Flest helstu bílaáhyggjuefni hafa lengi verið að nálgast rafbíla án sannfæringar, og það eru aðeins nýjungarnar í fjórhjólaheiminum eins og Google og Tesla sem hafa vakið þá til starfa. Sérstaklega sá síðarnefndi, skapaður og undir forystu Elon Musk, hugsjónamanns og uppfinningamanns með milljarða dollara til heiðurs, stuðlaði að uppsveiflu rafbíla. Musk er ósveigjanlegur, hefur ekki áhuga á tvinnbílum og hefur stöðugt verið að þróa rafdrif, sem hann lítur á sem framtíð bílaiðnaðarins. „Eftir nokkur ár mun fólk líta á brunabíla eins og við lítum á gufuvélar. Þeir munu segja með tilfinningu: Þetta voru frábærir tímar, en þeir eru horfnir og munu aldrei koma aftur,“ segir hún sannfærð. Hann byggði Tesla frá grunni án aukagetu stórfyrirtækja. Það tók hann aðeins tíu ár að hanna, framleiða og selja tiltölulega stöðuga bíla sem eru ekki bara algjörlega umhverfisvænir heldur líka nánast engan veginn síðri en keppinautar með brunavélar hvað varðar frammistöðu. Flaggskipsvara Musk, Tesla Model S, er falleg, hröð og rafhlöðurnar klárast ekki eftir 100 mílur, sem gerir þér kleift að ferðast meira en fjórfalt lengri. Í fyrra eignaðist Model S lítinn bróður en eldri bróðirinn er Model X sportcrossover.Í mars 2016 á Tesla að sýna frumgerð af Model 3 sem ætti að vera bylting fyrir vörumerkið, aðallega vegna þess að hann verður verulega ódýrari en forverar hans. Verðið, sem ætti að byrja á 35 þús. dollara er samt sem áður óhófleg upphæð fyrir flesta fjórhjóla. Og þetta er stærsta vandamálið við nútíma rafknúin farartæki: þau eru hagkvæm í rekstri, en mjög dýr þegar litið er til kaupverðsins.

Nýjasta sköpun Tesla er Model X sport crossover (heimild: Tesla Motors).

Vandamál með rafhlöður

Fáir vita að rafmótorar voru búnir til miklu fyrr en keppinautar þeirra við innri brennslu. Samkvæmt sumum fréttum var fyrsti rafbíllinn hannaður af Ungverjanum Anjos Jedlik árið 1828. Uppfinningar hollenska prófessorsins Sibrandus Strating Groningen og bandaríska járnsmiðsins Thomas Davenport, sem eru algjörlega óháðar hvor öðrum, eru aðeins betur skjalfestar um miðjan þriðja áratuginn. Rafmagn. Brunavélin var ekki þróuð fyrr en 30, en þremur áratugum síðar var hún allsráðandi á markaðnum. Rafhlöður eru akkilesarhæll rafdrifna - óhagkvæmar, dýrar í framleiðslu, koma í veg fyrir hraðhleðslu og langferðir. Rafbílarnir sem voru búnir þeim áttu enga möguleika gegn hinum ódýra og óslítandi Ford T. Það tók næstum hundrað ár fyrir tækniframfarir að kreista meiri orku úr litíumjónarafhlöðum.

Framfarir eru miklar en samt ekki nóg. Framleiðslukostnaður litíumjónarafhlöðu er enn mjög hár: frá 250 PLN til næstum 1 PLN. holu. fyrir 1 kWst. Þannig getur rafhlaðan sjálf staðið undir allt að 50-60% af kostnaði bíls. Þess vegna kosta rafbílar enn að meðaltali 30-40% meira en ICE hliðstæða þeirra, og á endanum, þrátt fyrir lægri rekstrarkostnað, er rafbíll ekkert ódýrari en hefðbundin farartæki.

Til að gera illt verra eru rafhlöður ekki bara hræðilega dýrar heldur draga þær líka verulega úr drægni rafbíla. Að vísu hefur hundrað kílómetra hindrunin þegar verið yfirstigin, þökk sé því raunhæft að sigrast á stuttum vegalengdum í borginni, en að ferðast lengri leið með rafbíl er erfitt skipulagsverkefni og á svæðum þar sem engin hleðslustöðvar, verður það ómögulegt. Afköst rafhlöðunnar verða einnig fyrir áhrifum af veðurþáttum, bæði hiti og mikið frost skaða þá. Eftir því sem bíllinn eldist minnkar afkastageta rafgeymisins og þar af leiðandi drægni. Að auki hlaðast litíumjónarafhlöður mjög hægt. Þegar klassískt rafmagnsinnstunga er notað tekur þetta 6-10 klst. CHAdeMO eða CCS Combo 2 hraðhleðslutæki styttir þetta niður í 30-40 mínútur, en það er samt hræðilegur tími miðað við að fylla á bensín eða dísel.

Grænum bílastæðum ókeypis

Langi listi yfir vandamál sem notendur rafbíla standa frammi fyrir getur verið skelfilegur, jafnvel fyrir þá ökumenn sem eru mjög umhverfismeðvitaðir. Hins vegar ber að hafa í huga að þetta eru tæknilegar takmarkanir og vægi þeirra mun minnka með þróun nútímatækni. Við verðum smám saman að meta kosti þessarar tegundar aksturs. Og þeir eru ansi margir. Meginreglan um notkun rafbíls er mjög einföld: rafmagnið sem geymt er í rafhlöðunum er flutt yfir í AC mótor sem knýr hjólin. Vél eins og bíldrif er mun skilvirkari en brunavél vegna þess að hún nær hæsta togi nánast samstundis, sem skilar sér í mikilli aksturseiginleika og útilokar kúplinguna og venjulega gírkassann. Hleðsla rafgeyma er óviðjafnanlega ódýrari en eldsneyti á bensínstöðvum. Nýr Segment B bíll með dísilvél eyðir um 100 lítrum af dísilolíu á 5 km. Þar sem eldsneytisverð er 4 PLN á lítra mun þetta kosta okkur um 20 PLN. Á meðan mun rafbíll nota nokkrar kílóvattstundir af orku til að ná sömu vegalengd, þannig að aðeins 7-8 PLN verða eftir af veskinu okkar. Auk þess er kostnaður við viðhald rafbíls lægri vegna þess að hann þarf ekki að skipta reglulega um olíu, kerti eða loftsíu. Það er ekki þreytandi að aka jafnvel á lengri leiðum - bíllinn hreyfist nánast hljóðlaust og rafhlöðurnar sem eru settar í gólfið lækka verulega þyngdarpunkt ökutækisins, sem gefur ökumanni betri stjórn á ökutækinu.

Í mörgum löndum geta vistbílaeigendur treyst á ýmsa hvata og fjárhagslega hvata. Sem dæmi má nefna að í Noregi eru rafbílar undanþegnir virðisaukaskatti og vegaskatti, þeir mega keyra á strætóakreinum, eigendur þeirra borga ekki fyrir bílastæði, vegatolla eða ferjuflutning. Þess vegna er nær þriðji hver fólksbíll sem seldur er í Noregi búinn rafdrifnu. Rafknúin farartæki fá forskot aðallega vegna þess að neikvæð umhverfisáhrif þeirra eru í lágmarki, aðallega vegna núlls koltvísýrings.₂, oxíð af kolefni og köfnunarefni og sóti. Í þessu samhengi þó er rétt að gefa gaum hvaðan rafmagnið sem knýr grænu bílana kemur. Í Póllandi er aðaluppspretta þess til dæmis kol - þar af leiðandi, þegar ekið er bíl sem er hlaðinn með hefðbundnu rafkerfi, stuðlum við enn að umhverfismengun, þó óbeint sé. Vandamálið við förgun notaðra rafhlaðna er enn óleyst.

Bíð eftir bylting

Hvað sem því líður lítur framtíð rafknúinna ökutækja frekar björt út. Þetta sést af vaxandi fjölda hraðhleðslutækja sem birtast á bensínstöðvum, matvöruverslunum, verslunarmiðstöðvum og íbúðabyggðum. Þeir eru enn of fáir miðað við þarfir, en ástandið batnar jafnt og þétt, að minnsta kosti í ríkustu löndunum (því miður eru slík hleðslutæki enn framandi í Póllandi). Til dæmis eru 10 CHAdeMO starfandi um allan heim, þar af 353 í Japan, 5960 eru í Evrópu, 2755 eru í Norður-Ameríku og 1530 eru á öðrum svæðum. Tesla er að stækka net sitt af öflugum hleðslustöðvum ákaft, án þess að líta til baka og án þess að bíða eftir ríkisstyrkjum (það er nú þegar með um það bil 108, aðallega í Bandaríkjunum). Elon Musk hyggst einnig draga úr kostnaði við rafhlöðurnar sem knýja ökutæki hans um allt að $590, niður í $70. á hverja kílóvattstund. Lykillinn að velgengni verður að byggja á kostnaði upp á 38 milljarða dollara. hátækniverksmiðju í Nevada, svokölluð Gigafactory. Frumur verða ódýrari en einnig tæknivæddari. Tesla ætlar að nota skilvirkari kóbalt-ál (NCA) bakskaut ásamt sílikon-undirstaða rafskaut og tilbúið grafen.

Innleiðsluhleðslukerfi fyrir rafbíla þróað af Volvo (heimild: Volvo).

Önnur fyrirtæki vinna einnig að því að bæta eiginleika rafhlöðunnar. Þýska fyrirtækið Kreisel Electric kynnti nýlega raforkukerfi fyrir bíla sem byggir á 85 kWst rafhlöðu sem veitir 300 km drægni og hleður allt að 18% af nafngetu á aðeins 80 mínútum. Einnig er verið að þróa innleiðandi hleðslutækni. Stöðvaðu bara bílinn á tilgreindum stað og rafhlaðan byrjar að hlaðast sjálfkrafa. Spóla í hleðslustöð mun búa til rafsegulsvið til skiptis og sambærilegur spóli í fartæki tekur orku úr þessu sviði og breytir því í rafstraum sem geymdur er í rafhlöðu. Einfalt og þægilegt.

Það er þó mögulegt að litíumjónarafhlöður séu blindgötur og hin raunverulega bylting hefst fyrst þegar allt annað, nýstárlegt efni er notað til að framleiða frumur, eins og grafen, efni með framúrskarandi ofurleiðandi eiginleika, sem samanstendur af eitt lag af kolefnisatómum. Fyrstu grafenfrumurnar hafa þegar verið þróaðar sem gera kleift að fullhlaða rafbíla rafhlöðu á innan við mínútu, eru lífbrjótanlegar og veita mun lengri endingu og skilvirkni en rafhlöður sem nú eru framleiddar!

Rafbílasamkeppni - Vetnisdrif (heimild: Toyota).

Hins vegar, ef rafbílar ráða ríkjum á markaðnum, ættu tækniframfarir á þessu sviði að hraða verulega. Þeir hafa sterka samkeppni á sínu bandi sem er jafn nýstárleg og vistvæn, ef ekki meira. Þá á ég við vetnisbíla, sem nota efnarafala þar sem vetni er blandað saman við súrefni. Fyrstu framleiðslubílarnir með slíkt drif eru þegar komnir á vegi okkar (Hyundai ix35 Fuel Cell og Toyota Mirai).

Hvaða þróunarleið munu bílafyrirtækin á endanum velja? Við vitum þetta ekki ennþá, en við getum verið viss um eitt - nálæg framtíð í heimi fjögurra hjóla hefur ekki lofað að vera svo spennandi og áhugaverð í langan tíma.

Rafmagn til að passa upp á

Tesla Model S

Þetta er án efa alvöru stjarna meðal rafbíla. Yfirbygging Model S er stílfærð sem sportbíll og er eingöngu úr áli. Þar sem rafhlöðupakkinn er staðsettur undir gólfinu og mótorarnir eru staðsettir beint á ása hjólanna, er bíllinn með tvö farangursrými (í stað hefðbundins skotts að aftan er hægt að setja tvö barnasæti til viðbótar).

Gæði innréttingaefna og samræmi þeirra er hæsta bílaflokkurinn. Mjög áhrifamikil er líka 17 tommu margmiðlunarspjaldtölva með snertiskjá sem er staðsett í miðju mælaborðinu og með henni stjórnum við öllum þeim kerfum sem bíllinn er búinn. Snjöll loftfjöðrun lækkar hæð ökutækisins á miklum hraða, eins og þegar ekið er á hraðbraut, og eykur þar með drægni. Og þetta, allt eftir útgáfu, er á bilinu 370 km (70 kWh rafhlaða) til 440 km (gerð 85D). Nýjasta uppfærða útgáfan af P90D er fær um allt að 100 km/klst. á aðeins 3,3 sekúndum Slík kraftaverk kosta því miður peninga. Tesla Model S verð byrjar á 54 og endar í 138. dollara.

BMW i3

i3 er fyrsti rafbíll fyrirtækisins frá München. Skuggamynd þess er nokkuð framúrstefnuleg, sem og rúmgóð og vandaður innrétting. Athyglisverð staðreynd er skortur á B-stólpi sem gerir það að verkum að afturhurðir opnast í gagnstæða átt en í hefðbundnum bílum. I3 knýr 170 hestafla rafmótor. og tog upp á 250 Nm, sem ýtir bílnum í hundrað á aðeins 7 sekúndum af bensínfótlinum. Orkan sem geymd er í rafhlöðum með afkastagetu upp á 22 kWh gerir þér kleift að ferðast frá 130 til 160 km á einni hleðslu. i3 metur rafhlöðunotkun á skynsamlegan hátt út frá núverandi ástandi vegarins og persónulegum akstursstíl þínum. Hleðsla í gegnum venjulega heimilisinnstungu tekur um 10 klukkustundir, á meðan við notum CCS tengið þurfum við aðeins um 30 mínútur. Verð: frá 146 þús. zloty

Nissan Leaf

Nissan Leaf er klassískur rafbíll. Þó að vélin sé ekki tilkomumikil í fegurð sinni er hún þægileg og vel gerð og 109 hestafla vélin, eins og rafdrifið sæmir, er með 254 Nm tog í boði eftir flugtak. Drægni bíls með 24 kWh rafhlöðu ætti að nálgast 190 km. Hins vegar, við vetraraðstæður, þegar ég prófaði Leaf, var besti árangurinn um 120 km. Nýr rafhlaða pakki í boði á þessu ári með 30kWh af orku ætti að gera okkur kleift að keyra aðra 50km. Innrétting Leaf er snyrtilegur og nýtískulegur frágangur, gefur mikið pláss fyrir ökumann og farþega, sætin eru hituð bæði að framan og aftan, hitari er einnig staðsettur í stýri. CHAdeMO hraðhleðslutækið gerir þér kleift að hlaða rafhlöður allt að 80% á 30 mínútum. – Hleðsla úr hefðbundinni 230 V innstungu tekur um 10 klukkustundir. Verð: frá 128 þús. zloty.

Chevrolet Bolt EV

Fyrri Bolt rafbíllinn seldist í um 100 eintökum. eintökum. Það kemur því ekki á óvart að Bandaríkjamenn fylgdu í kjölfarið og sýndu í byrjun þessa árs nýja útgáfu af þessum vinsæla „rafmagnsmanni“. Hann getur verið hrifinn á margan hátt. Augað laðast að mjótt og glæsilegri skuggamynd með straumlínulögðum formum, sem gefur lágan loftmótstöðustuðul. 200 hestöfl vél sem skilar 360 Nm togi nærir 60 kWh rafhlöðupakka.

Þannig getur raunverulegt drægni orðið 300 km, sem er frábær árangur. Hefðbundin hleðslutæki munu endurnýja rafhlöðuna á um 9 klukkustundum og CCS Combo á 45-60 mínútum. (allt að 80%). Að innan finnurðu stóran snertiskjá sem hægt er að stjórna með sérsniðnum búnaði. Meðal tækninýjunga má nefna umhverfisvöktunarkerfi og baksýnisspegil sem hægt er að skipta út fyrir baksýnismyndavélarskjá. Bætið við þetta allt aðlaðandi verð (um 30-35 þúsund dollara fyrir grunnútgáfuna) og við erum með uppskrift að vinsælum „grænum bíl“.