Batteribiler

Hvad bliver fremtiden for bilindustrien? Absolut elektrificerende, takket være udvidelsen af ​​køretøjer med elektriske motorer. Hvis vi tilføjer dette stadig mere avancerede autonome køresystemer, så venter bilindustrien efter mange årtiers konservative ændringer på en teknologisk revolution.

Når jeg sidder fast i trafikken, mens jeg kører, afbryder jeg nogle gange midlertidigt lufttilførslen udefra. Den kondenserede stank af udstødningsgasser fra udstødningsrørene fra omgivende biler bliver uudholdelig. Og selvom jeg tilhører gruppen af ​​bilister, der godt kan lide at høre den aggressive lyd fra forbrændingsmotoren efter at have trykket gaspedalen hårdere ned, begynder jeg i denne særlige situation at forestille mig, hvor smukt det ville være, hvis motorernes trættende støj blev udskiftet med salig stilhed, og i stedet for at kvæle udstødningsgasser med et slag inde i bilen frisk luft. Men for at gøre dette skal alle biler, der sidder fast i trafikken, inklusive min, have brug for grønne elmotorer under motorhjelmene.

Ikke flere kuriositeter

Sådanne visioner kan blive til virkelighed hurtigere, end vi forventer. I begyndelsen af ​​2013 kørte omkring 200 mennesker på vejene rundt om i verden. EV- og PHEV-køretøjer (hybrid-køretøj med opladning af stikkontakt). Der er i øjeblikket over en million af dem. Alene i Europa, i 2015, voksede deres salg med 48,6% i forhold til året før. Sandt nok er disse tal i sammenhæng med det globale bilsalg endnu ikke særlig imponerende, men Den opadgående tendens er tydelig, og det er kun et spørgsmål om tid, før proportionerne vender - elbiler vil dominere vejene i fremtiden.

Mange faktorer bidrager til deres voksende popularitet. For det første er vi vidne til et stort teknologisk gennembrud, der forbedrer batterieffektiviteten og reducerer deres pris. Lige så vigtigt er udtømningen af ​​fossile brændstoffers ressourcer, stigende omkostninger ved dets udvinding og restriktive regler med henblik på at reducere CO-emissioner.₂. Standarder bliver skrappere, og selv de største bilproducenter har problemer med at opfylde dem, da den nylige skandale hos Volkswagen, der gik så langt som at manipulere nitrogenoxidemissioner, var godt illustreret. Dette såkaldte mere, dette kunne være begyndelsen på enden for dieselmotorer. Hvad vil erstatte dem? Naturligvis økologiske skiver. Dette blev indirekte anerkendt af Volkswagen selv, som opgav udviklingen af ​​flere designs af biler med forbrændingsmotorer, og under elektronikmessen i Las Vegas i januar pralede Budd-e - en minivan med fuldelektrisk drev. Biludstillingen er et godt barometer for kommende ændringer. Hvis elbiler indtil for nylig blev behandlet som et kuriosum der, kan næsten alle producenter i dag prale af et køretøj af denne type.

En af lederne af den elektriske revolution i bilindustrien er den japanske Nissan. Blandt de millioner af bilister, der allerede har købt elbiler, valgte så mange som 200 30 den elektriske Nissan Leaf. Koncernen har i år udstyret den med et nyt batteri med en kapacitet på 250 kWh, hvilket ifølge producenten har øget rækkevidden til omkring XNUMX km. Leaf har været på markedet i fem år nu, så Nissan er langsomt ved at forberede sin efterfølger. Måske bliver det et spændende koncept præsenteret på Tokyo Motor Show kaldet IDS.

Elbiler er futuristiske. På billedet: Nissan IDS koncept (Kilde: Nissan)

Den er udstyret med manuelle og automatiske køretilstande (rattet kan skjules i kabinen og erstattes af et stort display) og et 60 kWh batteri, som kombineret med fremragende aerodynamiske egenskaber giver dig mulighed for at tilbagelægge 400 km på en enkelt oplade. Et andet japansk selskab satser også i stigende grad på elbiler. Mitsubishi har arbejdet med elektriske køretøjer siden 60'erne, men ligesom sine konkurrenter har det først for nylig optrappet sine aktiviteter på dette område. I 2020 vil elbiler og PHEV-biler stå for 20 % af koncernens produktion.

Det universelle kombinerede ladesystem er udviklet af de tyske virksomheder Audi, BMW, Daimler, Porsche og Volkswagen i tæt samarbejde med Ford og General Motors (kilde: Audi).

I 2018 kommer Audis første masseproducerede elbil baseret på Audi e-tron quattro-konceptet på markedet. Bilen bruger kraften fra tre elmotorer – en af ​​dem driver forakslen, og de to andre driver bagakslen. Deres samlede effekt er 320 kW. Batterikapaciteten - 95 kWh - giver angiveligt nok energi til 500 km kørsel. Bilen kan oplades med både jævn- og vekselstrøm, induktionsopladning er også muligt, og på solrige dage leveres el yderligere af en solcelleinstallation monteret på taget.

Amerikanske virksomheder vil heller ikke dække pærerne med aske. I 2020 vil Ford investere yderligere 4,5 milliarder dollars i udvikling af elbiler og introducere tretten nye elbilmodeller. På biludstillingen i Detroit i januar viste Chevrolet en ny version af Bolt-elbilen, hvis rækkevidde blev øget til 320 km.

Men for at være retfærdig skal det siges De fleste af de store bilindustrien har længe nærmet sig elektriske køretøjer uden overbevisning, og det er kun de nye rigdomme i firehjulsverdenen som Google og Tesla, der har provokeret dem til handling. Især sidstnævnte, skabt og ledet af Elon Musk, en visionær og opfinder med milliarder af dollars til gode, bidrog til elbilboomet. Musk er kompromisløs, uinteresseret i hybridbiler og har konsekvent udviklet elektriske drev, som han ser som fremtiden for bilindustrien. "Om nogle år vil folk se på forbrændingskøretøjer, som vi ser på dampmaskiner. De vil sige med følelser: det var store tider, men de er væk og vil aldrig vende tilbage, siger hun med overbevisning. Han byggede Tesla fra bunden af ​​uden overskudskapacitet fra store virksomheder. Det tog ham blot ti år at designe, fremstille og sælge relativt stabile biler, der ikke kun er fuldstændig miljøvenlige, men som næsten på ingen måde også er ringere end konkurrenter med forbrændingsmotorer med hensyn til deres ydeevne. Musks flagskibsprodukt, Tesla Model S, er smuk, hurtig, og dens batterier løber ikke tør efter 100 miles, hvilket giver dig mulighed for at rejse mere end fire gange så lang tid. Sidste år fik Model S en lillebror, men storebror er Model X sportscrossover.Tesla skal i marts 2016 vise en prototype af Model 3, som skal være et gennembrud for mærket, primært fordi den vil være væsentligt billigere end sine forgængere. Prisen, som bør starte fra 35 tusind. dollars er dog stadig et uoverkommeligt beløb for de fleste firehjulede biler. Og dette er det største problem med moderne elbiler: De er økonomiske i drift, men meget dyre, når man tænker på købsprisen.

Teslas seneste kreation er Model X sports crossover (kilde: Tesla Motors).

Problem med batterier

Få mennesker ved, at elektriske motorer blev skabt meget tidligere end deres forbrændingskonkurrenter. Ifølge nogle rapporter blev den første elbil designet af ungareren Anjos Jedlik tilbage i 1828. Den hollandske professor Sibrandus Strating Groningens og den amerikanske smed Thomas Davenports opfindelser, som er fuldstændig uafhængige af hinanden, er lidt bedre dokumenteret i midten af ​​30'erne Elektricitet. Forbrændingsmotoren blev først udviklet i 1885, men tre årtier senere dominerede den markedet. Batterier er akilleshælen for elektriske drev - ineffektive, dyre at fremstille, forhindrer hurtig opladning og langdistancerejser. Elbilerne udstyret med dem havde ingen chance mod den billige og uforgængelige Ford T. Det tog næsten hundrede år for teknologiske fremskridt at presse mere energi ud af lithium-ion-batterier.

Fremskridtene er store, men stadig ikke nok. Produktionsomkostningerne for et lithium-ion-batteri er fortsat meget høje: fra PLN 250 til næsten PLN 1. hul. for 1 kWh. Dermed kan selve batteriet stå for op til 50-60 % af prisen på en bil. Som et resultat heraf koster elbiler stadig i gennemsnit 30-40 % mere end deres ICE-modstykker, og i sidste ende er en elbil ikke billigere end konventionelle køretøjer på trods af lavere driftsomkostninger.

For at gøre ondt værre er batterier ikke kun frygteligt dyre, men reducerer også rækkevidden af ​​elektriske køretøjer betydeligt. Sandt nok er den hundrede kilometer lange barriere allerede overvundet, takket være hvilken det er blevet realistisk at overvinde korte afstande i byen, men at rejse til en længere rute med en elbil er en vanskelig logistisk opgave, og i regioner, hvor der ikke er nogen ladestandere, bliver det umuligt. Batteriydelsen påvirkes også af vejrfaktorer, både varme og hård frost skader dem. Efterhånden som bilen ældes, falder batteriets kapacitet, og dermed rækkevidden. Derudover oplades lithium-ion-batterier meget langsomt. Ved brug af en klassisk stikkontakt tager dette 6-10 timer. En CHAdeMO eller CCS Combo 2 hurtiglader skærer dette ned til 30-40 minutter, men det er stadig en frygtelig tid i forhold til at fylde benzin eller diesel.

Grønne biler parkerer gratis

Den lange liste af problemer, som elbilbrugere står over for, kan være skræmmende, selv for de bilister, der er meget miljøbevidste. Det skal dog huskes, at disse er tekniske begrænsninger, og deres betydning vil falde med udviklingen af ​​moderne teknologier. Vi skal gradvist værdsætte fordelene ved denne type kørsel. Og dem er der en del af. Princippet for driften af ​​en elbil er meget enkelt: elektriciteten, der er lagret i batterierne, overføres til en AC-motor, der driver hjulene. En motor som et bildrev er meget mere effektiv end en forbrændingsmotor, fordi den når sit højeste drejningsmoment næsten med det samme, hvilket udmønter sig i høj køredynamik og eliminerer koblingen og normalt gearkassen. Opladning af batterier er usammenlignelig billigere end tankning på tankstationer. En ny Segment B-bil med dieselmotor forbruger omkring 100 liter diesel pr. 5 km. Med en brændstofpris på 4 PLN pr. liter, vil dette koste os omkring 20 PLN. I mellemtiden vil en elbil bruge flere kilowatt-timers energi til at tilbagelægge den samme afstand, så der vil kun være 7-8 PLN tilbage fra vores pung. Derudover er omkostningerne ved at vedligeholde en elbil lavere, fordi den ikke behøver at skifte olie, tændrør eller luftfilter med jævne mellemrum. At køre selv på længere ruter er ikke trættende – bilen bevæger sig næsten lydløst, og batterierne placeret i gulvet sænker køretøjets tyngdepunkt markant, hvilket giver føreren bedre kontrol over køretøjet.

I mange lande kan øko-bilejere regne med forskellige incitamenter og økonomiske incitamenter. For eksempel er elbiler i Norge fritaget for moms og vejafgift, de kan køre i busbaner, deres ejere betaler ikke for parkering, vejafgift eller færgekørsel. Som følge heraf er næsten hver tredje personbil, der sælges i Norge, udstyret med et elektrisk drev. Elektriske køretøjer får et forspring, primært fordi deres negative miljøpåvirkning er minimal, hovedsageligt på grund af nul CO-emissioner.₂, oxider af kulstof og nitrogen og sod. i denne sammenhæng det er dog værd at være opmærksom på, hvor elektriciteten, der driver de grønne biler, kommer fra. I Polen er dens hovedkilde for eksempel kul - som et resultat, når vi kører en bil ladet med et konventionelt elektrisk netværk, bidrager vi stadig til miljøforurening, om end indirekte. Problemet med bortskaffelse af brugte batterier forbliver også uløst.

Venter på et gennembrud

Uanset hvad, ser fremtiden for elbiler ret lys ud. Dette bevises af det voksende antal hurtigopladere, der dukker op på tankstationer, supermarkeder, indkøbscentre og boligkomplekser. Der er stadig for få af dem i forhold til behov, men situationen forbedres støt, i hvert fald i de rigeste lande (desværre er sådanne opladere stadig eksotiske i Polen). For eksempel er der 10 CHAdeMO'er, der opererer på verdensplan, hvoraf 353 er i Japan, 5960 er i Europa, 2755 er i Nordamerika og 1530 er i andre regioner. Tesla udvider intensivt sit netværk af kraftfulde ladestationer uden at se tilbage og uden at vente på statsstøtte (det har allerede omkring 108, for det meste i USA). Elon Musk har også til hensigt at reducere prisen på batterierne, der driver hans køretøjer, med så meget som $590 til $70. per kilowatt time. Nøglen til succes skal bygges til en pris på 38 milliarder dollars. topmoderne fabrik i Nevada, den såkaldte Gigafactory. Celler vil være billigere, men også mere teknologisk avancerede. Tesla har til hensigt at bruge en mere effektiv kobolt-aluminium (NCA) katode i kombination med en siliciumbaseret anode og syntetisk grafen.

Et induktionsladesystem til elektriske køretøjer udviklet af Volvo (kilde: Volvo).

Andre virksomheder arbejder også på at forbedre batteriegenskaberne. Det tyske firma Kreisel Electric introducerede for nylig et bilstrømsystem baseret på et 85 kWh batteri, der giver en rækkevidde på 300 km og oplader op til 18 % af den nominelle kapacitet på kun 80 minutter. Der udvikles også induktive opladningsteknologier. Stop blot bilen på det angivne sted, og batteriet begynder automatisk at oplade. En induktionsspole i en ladestation vil skabe et vekslende elektromagnetisk felt, og en lignende spole i en mobilenhed vil tage energi fra dette felt og omdanne det til en elektrisk strøm lagret i et batteri. Enkelt og bekvemt.

Det er dog muligt, at lithium-ion-batterier er en blindgyde, og den virkelige revolution vil først begynde, når et helt andet, innovativt materiale bruges til at producere celler, såsom grafen, et materiale med fremragende superledende egenskaber, bestående af en enkelt lag af kulstofatomer. De første eksperimentelle grafenceller er allerede blevet udviklet, der gør det muligt for et elbilbatteri at blive fuldt opladet på mindre end et minut, er biologisk nedbrydelige og giver meget længere levetid og effektivitet end de nuværende batterier!

Elbilkonkurrence - Hydrogen Drive (kilde: Toyota).

Men hvis elbiler dominerer markedet, bør den teknologiske udvikling på dette område accelerere betydeligt. De har stærk konkurrence på deres side, der er lige så innovativ og økologisk, hvis ikke mere. Jeg mener brintbiler, som bruger brændselsceller, hvor brint kombineres med ilt. De første produktionsbiler med sådan et drev er allerede på vores veje (Hyundai ix35 Fuel Cell og Toyota Mirai).

Hvilken udviklingsvej vil bilindustrien i sidste ende vælge? Det ved vi ikke endnu, men vi kan være sikre på én ting - den nærmeste fremtid i en verden af ​​fire hjul har ikke lovet at blive så spændende og interessant i lang tid.

El at passe på

Tesla Model S

Dette er uden tvivl en rigtig stjerne blandt elbiler. Model S'ens krop er stiliseret som en sportscoupé og er udelukkende lavet af aluminium. Da batteripakken er placeret under gulvet, og motorerne er placeret direkte på hjulenes aksler, har bilen to bagagerum (i stedet for standardbagagerummet kan der placeres to ekstra barnestole).

Kvaliteten af ​​interiørmaterialer og deres overholdelse er den højeste billiga. Meget imponerende er også den 17-tommer multimedietablet med touchskærm, placeret i midten af ​​instrumentbrættet, som vi styrer alle de systemer, som bilen er udstyret med. Den intelligente luftaffjedring sænker køretøjets højde ved høje hastigheder, såsom ved kørsel på motorvej, og øger derved rækkevidden. Og dette spænder, afhængigt af versionen, fra 370 km (70 kWh batteri) til 440 km (model 85D). Den seneste opgraderede version af P90D er i stand til at køre op til 100 km/t. på kun 3,3 sekunder Sådanne mirakler koster desværre penge. Tesla Model S priser starter ved 54 og slutter ved 138. dollars.

BMW i3

i3 er virksomhedens første elbil fra München. Dens silhuet er noget futuristisk, ligesom det rummelige og udførlige interiør. Et interessant faktum er manglen på en B-stolpe, hvilket betyder, at bagdørene åbner i den modsatte retning end i traditionelle biler. I3'eren driver en 170 hk elmotor. og et drejningsmoment på 250 Nm, som katapulterer bilen til hundrede på kun 7 sekunder af gaspedalen. Energien lagret i batterier med en kapacitet på 22 kWh giver dig mulighed for at rejse fra 130 til 160 km på en enkelt opladning. i3 evaluerer intelligent batteriforbrug baseret på aktuelle vejforhold og din personlige kørestil. Opladning gennem et almindeligt husholdningsstik tager cirka 10 timer, mens vi ved brug af CCS-stikket kun har brug for cirka 30 minutter. Pris: fra 146 tusind. zloty

Nissan Leaf

Nissan Leaf er en elbilklassiker. Selvom maskinen ikke er imponerende i sin skønhed, er den komfortabel og vellavet, og motoren på 109 hk har, som det sømmer sig et elektrisk drev, 254 Nm drejningsmoment til rådighed efter start. Rækkevidden for en bil med et 24 kWh batteri bør nærme sig 190 km. Men under vinterforhold, da jeg testede Leaf, var det bedste resultat omkring 120 km. En ny batteripakke tilgængelig i år med 30 kWh energi skulle give os mulighed for at køre yderligere 50 km. Interiøret i Leaf er pænt og moderne udført, giver god plads til fører og passagerer, sæderne er varme både for og bag, varmelegemet er ligeledes placeret i rattet. CHAdeMO hurtigopladeren giver dig mulighed for at oplade batterier op til 80 % på 30 minutter. – Opladning fra et konventionelt 230 V-stik tager omkring 10 timer. Pris: fra 128 tusind. zloty.

Chevrolet Bolt EV

Den tidligere Bolt-elbil solgte omkring 100 enheder. kopier. Så det er ikke overraskende, at amerikanerne fulgte trop og i begyndelsen af ​​dette år viste en ny version af denne populære "elektriker". Han kan holdes af på mange måder. Øjet tiltrækkes af en slank og elegant silhuet med strømlinede former, der giver en lav luftmodstandskoefficient. En 200 hk motor, der udvikler et drejningsmoment på 360 Nm, leverer en 60 kWh batteripakke.

Dermed kan den reelle rækkevidde nå op på 300 km, hvilket er et fremragende resultat. Konventionelle opladere vil genopfylde batteriet på omkring 9 timer, og CCS Combo på 45-60 minutter. (op til 80%). Indeni finder du en stor touchskærm, der kan styres med personlige widgets. Tekniske innovationer omfatter et miljøovervågningssystem og et bakspejl, der kan udskiftes med et bakkameradisplay. Tilføj til alt dette en attraktiv pris (ca. 30-35 tusind dollars for basisversionen), og vi har en opskrift på et hit "grøn bil".