Reynsluakstur rafbíla: að þessu sinni að eilífu
Frá Camilla Genasi í gegnum GM EV1 til Tesla Model X eða sögu rafknúinna ökutækja
Sagan um rafbíla má lýsa sem þriggja þátta frammistöðu. Helsta söguþráðurinn enn þann dag í dag er eftirspurn eftir viðeigandi rafefnafræðilegu tæki sem tryggir nægilegt afl fyrir kröfur rafknúins ökutækis.
Fimm árum áður en Karl Benz kynnti sjálfknúna þríhjólið sitt árið 1886 ók Frakkinn Gustav Trouv rafbílnum sínum á jafnmörgum hjólum í gegnum Exposition D'Electricite í París. Bandaríkjamenn yrðu hins vegar minntir á að landi þeirra Thomas Davenport hafi búið til slíkt 47 árum áður. Og þetta væri næstum satt, því árið 1837 bjó járnsmiðurinn Davenport til rafbíl og „keyrði“ honum eftir teinum, en þessari staðreynd fylgir eitt smáatriði - það er engin rafhlaða í bílnum. Þannig, strangt til tekið, sögulega séð, gæti þessi bíll talist forveri sporvagnsins, en ekki rafbílsins.
Annar Frakki, eðlisfræðingurinn Gaston Plante, lagði mikið af mörkum til fæðingar klassíska rafbílsins: hann bjó til blýsýrurafhlöðuna og kynnti hana árið 1859, sama ár og olíuframleiðsla í atvinnuskyni hófst í Bandaríkjunum. Sjö árum síðar, meðal hinna gullnu nafna sem ýttu af stað þróun rafvéla, var nafn Þjóðverjans Werner von Siemens skráð. Það var frumkvöðlastarfsemi hans sem leiddi til velgengni rafmótorsins, sem ásamt rafhlöðunni varð öflugur hvati fyrir þróun rafknúinna farartækisins. Árið 1882 mátti sjá rafbíl á götum Berlínar og þessi atburður markaði upphafið að hraðri þróun rafbíla í Evrópu og Bandaríkjunum þar sem sífellt fleiri nýjar gerðir fóru að koma fram. Þannig var tjaldið dregið upp fyrir fyrstu aðgerð rafhreyfanleika, framtíðin virtist björt á þeim tíma. Allt sem er mikilvægt og nauðsynlegt til þess hefur þegar verið fundið upp og horfur á hávaðasamri og illa lyktandi brunavél verða sífellt dökkari. Þrátt fyrir að í lok aldarinnar hafi aflþéttleiki blýsýrurafgeyma aðeins verið níu vött á hvert kíló (tæplega 20 sinnum minna en nýjasta kynslóð litíumjónarafhlöðna) hafa rafbílar fullnægjandi drægni allt að 80 kílómetra. Þetta er mikil vegalengd á tímum þegar dagsferðir eru mældar með göngu og hægt er að fara hana þökk sé mjög litlu afli rafmótora. Reyndar geta aðeins fáir þungir rafbílar náð hraða yfir 30 km/klst.
Í ljósi þessa dregur sagan af skapstórum belgíska að nafni Camilla Genazi spennu í hógvært daglegt líf rafbíls. Árið 1898 skoraði „rauði djöfullinn“ franska greifann Gaston de Chasseloup-Laub og bíl hans að nafni Jeanto í háhraðaeinvígi. Rafbíll Genasi ber mun mælskara nafn „La jamais contente“, það er „Alltaf óánægður.“ Eftir fjölda stórkostlegra og stundum forvitnilegra kappaksturs, árið 1899, keppti vindlalíkur bíll, sem snýst á snúningi við 900 snúninga á mínútu, undir lok næstu keppni og skráði meira en 100 km hraða (nákvæmlega 105,88 km / klst.). Aðeins þá er Genasi og bíllinn hans ánægður ...
Þannig að árið 1900 ætti rafbíllinn, þótt hann væri ekki enn með fullþróaðan búnað, að hafa náð yfirburði yfir bensínknúna bíla. Á þeim tíma, til dæmis í Ameríku, var fjöldi rafknúinna farartækja tvöfalt meiri en bensín. Það eru líka tilraunir til að sameina það besta af báðum heimum - til dæmis fyrirmynd sem ungur austurríska hönnuðurinn Ferdinand Porsche skapaði, enn óþekktur almenningi. Það var hann sem fyrst tengdi miðstöð mótora við brunahreyfla og bjó til fyrsta tvinnbílinn.
Rafmótorinn sem óvinur rafbílsins
En þá gerist eitthvað áhugavert og jafnvel þversagnakennt, því það er rafmagn sem eyðileggur eigin börn. Árið 1912 fann Charles Kettering upp rafstarter sem gerði sveifarbúnaðinn ónýtan og brotnaði bein margra ökumanna. Þannig var einn mesti ágalli bílsins á þessum tíma í fortíðinni. Lágt eldsneytisverð og fyrri heimsstyrjöldin veiktu rafbílinn og árið 1931 rúllaði síðasta rafmagnsgerðin, Type 99, af færibandinu í Detroit.
Aðeins hálfri öld síðar hófst annað tímabil og endurreisn í þróun rafknúinna farartækja. Stríðið milli Írans og Íraks sýnir í fyrsta sinn fram á viðkvæmni olíubirgða, borgir með milljón íbúa eru að drukkna í reyk og umræðuefnið um að vernda umhverfið verður sífellt viðeigandi. Kalifornía hefur samþykkt lög sem krefjast þess að 2003 prósent bíla verði útblásturslausar árið 1602. Bílaframleiðendur eru fyrir sitt leyti hneykslaðir yfir þessu öllu enda hefur rafbíllinn fengið mjög litla athygli í áratugi. Áframhaldandi viðvera þess í þróunarverkefnum er fremur framandi leikur en nauðsyn, og þær fáu raunverulegu gerðir, eins og þær sem notaðar voru til að flytja kvikmyndatökulið á ólympíumaraþonunum (BMW 1972 árið 10 í München), hafa farið nánast framhjá. Sláandi dæmi um framandi tækni þessarar tækni er tunglferðabíll sem fer yfir tungl með hreyfla á miðstöðvum sem kostar meira en XNUMX milljónir dollara.
Þrátt fyrir að nánast ekkert hafi verið gert til að þróa rafhlöðutækni og blýsýrurafhlöður séu áfram viðmiðið á þessu sviði eru þróunardeildir fyrirtækja að byrja að framleiða ýmis rafbíla á ný. GM er í fararbroddi í þessari sókn, með tilrauna Sunraycer náði lengsta sólarkílómetrametinu og 1000 einingar af síðari merka GM EV1 framúrstefnunni með veltuhlutfalli upp á 0,19 voru leigðar út til útvalinna kaupenda. . Upphaflega útbúinn með blýrafhlöðum og síðan 1999 með nikkel-málmhýdríð rafhlöðum, nær hann ótrúlegu drægni upp á 100 kílómetra. Þökk sé natríum-brennisteinsrafhlöðum Conecta Ford vinnustofunnar getur hann farið allt að 320 km.
Evrópa er líka rafmögnuð. Þýsk fyrirtæki gera Eystrasaltið Rügen að tilraunastöð fyrir rafknúin ökutæki sín og gerðir eins og VW Golf Citystromer, Mercedes 190E og Opel Astra Impuls (búin 270 gráðu Zebra rafhlöðu) keyra samtals 1,3 milljónir prófana kílómetra. Nýjar tæknilausnir koma fram sem eru aðeins fljótleg sýn á rafmagnshimininn, svipað og natríum-brennisteins rafhlaðan sem kviknaði með BMW E1.
Á þeim tíma voru mestar vonir um aðskilnað frá þungum blýsýru rafhlöðum settar á nikkel-málmhýdríð rafhlöður. Hins vegar, árið 1991, opnaði Sony alveg nýja stefnu á þessu sviði með því að gefa út fyrstu litíumjónarafhlöðuna. Allt í einu er rafmagnshitinn að aukast aftur - til dæmis spá þýskir stjórnmálamenn 2000 prósenta markaðshlutdeild fyrir rafbíla fyrir árið 10 og Calstart í Kaliforníu spáir 825 rafknúnum bílum í lok aldarinnar. .
Hins vegar brennur þessi rafmagnsflugeldur nokkuð fljótt út. Það er ljóst að rafhlöður geta enn ekki náð fullnægjandi afköstum og kraftaverkið mun ekki gerast og Kalifornía neyðist til að breyta útblástursmarkmiðum sínum. GM tekur alla EV1 og eyðileggur þá miskunnarlaust. Það var kaldhæðnislegt að það var þá sem verkfræðingum Toyota tókst að ljúka vinnusamri Prius tvinnmódelinu með góðum árangri. Þannig er tækniþróunin að fara nýja leið.
3. lag: Enginn afturhvarf
Árið 2006 hófst síðasti þáttur rafmagnssýningarinnar. Sífellt áhyggjuefni merki um loftslagsbreytingar og ört hækkandi olíuverð gefa öflugri byrjun á nýrri byrjun í rafmagnssögunni. Að þessu sinni eru Asíubúar í fararbroddi í tækniþróun, veita litíumjónarafhlöður og Mitsubishi iMiEV og Nissan Leaf eru brautryðjendur á nýju tímabili.
Þýskaland er enn að vakna af rafsvefni, í Bandaríkjunum, GM dustar rykið af EV1 skjölum og Tesla, byggt í Kaliforníu, vippaði gamla bílaheiminum með 6831 hestafla roadster sínum sem almennt er notaður í fartölvur. Spár eru farnar að taka á sig stórt hlutfall aftur.
Þegar hér var komið sögu var Tesla þegar í fullri vinnu við hönnun Model S sem veitti ekki aðeins kraftmikið uppörvun við rafvæðingu bíla heldur skapaði einnig merki fyrir vörumerkið og gerði það að leiðandi á þessu sviði.
Í kjölfarið mun hvert stórt bílafyrirtæki byrja að kynna rafmagnslíkön í vörulínu sinni og eftir hneykslismálin sem tengjast dísilvélinni eru áætlanir þeirra nú nokkuð hraðar. Renault rafmódel eru í fararbroddi - Nissan og BMW i módel, VW leggur mikla áherslu á þetta svið með MEB pallinum, Mercedes EQ undirmerkinu og tvinnbrautryðjendum Toyota og Honda til að hefja virka þróun á eingöngu rafmagnsviði. Hins vegar er virk og farsæl þróun litíumjónafrumufyrirtækja, og þá sérstaklega Samsung SDI, að búa til sjálfbærar 37 Ah rafhlöðufrumur fyrr en búist var við og þetta hefur gert sumum framleiðendum kleift að auka umtalsverða kílómetrafjölda rafbíla sinna undanfarin tvö ár. Að þessu sinni stíga kínversk fyrirtæki einnig inn í leikinn og mikið af vaxtarkúrfunni fyrir rafmagnslíkön er að verða svo bratt.
Því miður var vandamálið með rafhlöðurnar áfram. Þrátt fyrir að þær hafi tekið verulegum breytingum eru jafnvel nútímalitíum rafhlöður ennþá þungar, of dýrar og ófullnægjandi.
Fyrir meira en 100 árum sagði franski bílablaðamaðurinn Baudrillard de Saunier: „Hljóðlátur rafmótor er sá hreinasti og seigursti sem hægt er að óska sér og skilvirkni hans nær 90 prósentum. En rafhlöður þurfa mikla byltingu.“
Enn í dag getum við ekki bætt neinu við þessu. Aðeins að þessu sinni nálgast hönnuðirnir rafvæðingu með hóflegri en öruggari skrefum og fara smám saman í gegnum mismunandi tvinnkerfi. Þannig er þróunin mun raunverulegri og sjálfbærari.
Texti: Georgy Kolev, Alexander Blokh
