Стоит ли покупать электромобиль и какая выгода будет. Сравним и рассмотрим экономию денежных средств, при езде на электромобиле и на обычном автомобиле. В конце статьи видео-обзор самых продаваемых электрокаров.
Одним из первых серийных электромобилей, о котором знают все, конечно же Tesla. Среди других электромобилей, данная марка показала максимально эффективные результаты по мощности и запасу хода. Помимо характеристик, компания Tesla заложила фундамент в сфере разработки и строительства электромобилей. На сегодня многие производители стараются сделать хотя бы одну электрическую модель в своем арсенале.
На автодорогах разных стран все чаще можно встретить Nissan Leaf, Volkswagen e-Golf, BMW i3 или Tesla. Власти разных стран так же идут навстречу производителям, снимая акцизы, уменьшая налоги или вовсе компенсируя половину финансовых расходов на электромобили. В некоторых странах, вам могут вернуть половину суммы от полной цены электромобиля. Все это делается для уменьшения использования автомобилей с двигателем внутреннего сгорания и переход на полностью экологические электромобили.
В связи с резким ростом цен на топливо, популярность электромобилей стремительно стала расти. Как сэкономить на топливе и передвигаться с максимальной выгодой придумывали еще глубоко до появления электромобилей. Одни водители стали переделывать автомобили с бензиновыми двигателями, добавляя газовые установки, другие водители пересели на дизельные агрегаты. Но как показала статистика и испытания, самым экономным стал электромобиль.
В странах Европы все чаще стали покупать электромобили, причин на то много. Первая и конечно же главная, это значительная экономия финансовых расходов, второе – расходы на техническое обслуживание так же значительно меньше, нежели для обычных автомобилей, к тому же сервис для новых автомобилей нужно проходить намного реже, что так же сказывается на финансовом положении.
Чтоб не говорили поклонники классических автомобилей, но век электроники и прогресс делают свое дело. Современные электромобили становятся максимально похожи и удобны, а в некоторых случаях превосходят автомобили, к тому же по цене становятся дешевле.
Средний запас хода современного электромобиля составляет порядка 100-150 километров, последние генерации обычных серийных моделей электромобилей имеют запас хода около 300 км. Прогресс и работа инженеров существенно заметны. Более дорогие гиперкары могут проехать на одном заряде до 500 км.
Вывод достаточно прост, если вам подходит езда на короткие дистанции, а подзарядить электромобиль не составит труда, то выгода будет однозначная. Экономия денежных средства будет минимум в 5 раз, сравнивая с заправкой бензином, дизелем или газом.
Подзаряжать электромобиль приходится самыми необычными способами, одни умудряются возить с собой небольшой генератор, другие же просят подзарядиться в обычном магазине или кафе. Но все же сеть понемногу развивается и через 5 лет планируют установить не меньше станций подзарядки, нежели автозаправочных станций, к тому же сами АЗС подумывают о наличии такой услуги.
Пример тому использование электроприборов, осветительных приборов и систем безопасности. Чем дольше будет нагрузка на них, тем меньше запаса хода будет в электромобиле. Еще один нюанс – погодные условия, как правило, электромобили тестируются в идеальных условиях, а жаркая погода или куда хуже мороз сразу же изменят емкость аккумулятора в худшую сторону. Поэтому чаще всего не нужно рассчитывать на паспортные данные, а оставлять небольшой запас хода во время поездки.
С плюсов электромобилей естественно комфорт, экономия и набор различных систем. Множество из них превосходят безопасность топовых производителей автомобилей. Пример тому автопилот на электромобиле Tesla, производитель первым заявил и начал испытания в этом направлении. На сегодня инженеры компании Tesla добились многих позитивных результатов, а сама система отлично зарекомендовала себя на практике. Немало разработок внесли и другие электромобили, например ассистент автоматической парковки, система контроля и прогрева двигателя, а так же автономные системы комфорта в салоне.
Подсчитать экономию денежных средств, для передвижения на электромобиле достаточно не сложно. На сегодня средняя цена литры бензина марки АИ92 составляет около 35 рублей, на 100 км пути смешанного цикла понадобится заправить порядка 8 литров, итого 280 рублей. Если заправлять газом, то необходимо где-то 10 литров, на сегодня цена пропана в среднем 17 рублей, суммарно нужно будет выложить 170 рубля.
Дизелька выйдет на порядок дешевле, средний расход топлива на сотню около 6 литров, по 37 рублей за литр, в итоге нужно будет заправить минимум на 222 рубля. Учитывая скачки цен на топливо, конечная расчетная сумма может меняться.
Всем известный электромобиль Tesla S немного прожорливей, но и комфортней. Полная зарядка аккумулятора на 75 кВт*час обойдется порядка 262,5 рублей. Этого заряда минимум хватить на пробег в 350 км. На каждые 100 километров пробега Tesla S потребляет 6,5 кВт, что равно 22,75 р.
Что ж, как не крути, а содержать электромобиль выходит куда дешевле, нежели заправлять обычный автомобиль топливом. По словам специалистов и владельцев электромобилей, себя он окупит от 3 до 5-ти лет, при этом техобслуживание самое элементарное: замена масла, замена покрышек и мелких расходников. Особенно выгодным электромобиль будет для водителей, дистанция поездки которых составляет не более 5-10 километров. Можно сказать, это будет идеальный вариант сочетания комфорта, качества и экономии.
Видео-обзор самых продаваемых электромобилей в Европе:
Электрические транспортные средства заслуживают большую долю рынка, чем та, которая есть у них сейчас. Но главные проблемы электромобилей остаются одними и теми же на протяжении многих лет – небольшой (хотя сейчас с этим можно поспорить) выбор, стоимость, отсутствие понимания возможностей и преимуществ электромобилей и отсутствие обслуживающей инфраструктуры в большинстве стран. Но, тем не менее, даже в США, из 16.5 млн. проданных в прошлом году легковых автомобилей и легких грузовиков лишь 63 000 были полностью электрическими.
Электромобили становятся лучше и дешевле с каждым годом. Новые, более легкие литиевые батареи могут обеспечить 150-200 км запаса хода, чего вполне должно хватать для ежедневных городских нужд. Но кроме электрокаров существуют также плаг-ин гибриды, как Chevrolet Volt, и гибриды, как Toyota Prius.
Электрокар vs. Плаг-ин vs. Гибрид
Транспортные средства на батареях это автомобиль с электрическим двигателем и аккумуляторной батарей в багажнике. В некоторых внедорожниках типа SUV батарея может находится под полом, в так называемом тоннеле трансмиссии. Раньше предпочтение отдавалось никель-металл-гидридным батареям, но они уступают литий-ионным, которые могут вместить на 50% больше мощности в том же объеме.
Обычно их запас хода не превышает 120-180 км (в реальной жизни, а не по техпаспорту). У Tesla Model S с расширенными батареями запас превышает 320 км и, как утверждается, доходит до 430 км. Дальность поездки может зависеть от множества факторов - от погодных условий и загруженности дороги до стиля вождения и использования опций, таких как кондиционер или подогрев сидений. На данный момент два наиболее продаваемых электрокара это Nissan Leaf и Tesla Model S - два совершенно разных по классу транспортных средства.
Среди 63 000 проданных в США электромобилей продажи Nissan Leaf составили около половины или 30 000 машин, затем Tesla Model S (17000), BMW i3 (2500, 6000, если считать плаг-ин гибрид), Mercedes-Benz SmartforTwoEV (2500), электрический Ford Focus (2000). Среди прочих доступных вариантов присутствуют также Fiat 500E, Toyota RAV4 EV, электрический Chevrolet Spark , электрический Mercedes-Benz B-Class , Honda Fit EV, Kia Soul EV, Volkswagen E-Golf, и Mitsubishi i-MiEV.
Большинство из этих транспортных средств это малолитражки или компактные седаны и хэтчбеки. Масса - враг эффективности, поэтому сейчас мы не увидим на рынке много электрических внедорожников, хотя в 2015 был выпущен компактный внедорожник Toyota RAV4 EV. Они предназначены для длительных поездок, а единственный электромобиль, который может обеспечить длительное путешествие без долгих перезарядок это Модель S и то с поправкой на сеть зарядных станций Tesla.
Plug-in hybrids: это электроавтомобиль на 20-70 км, а потом заводим двигатель
Электрические транспортные средства типа плаг-ин определенное время работают на батарее (обычно 20-70 км), а затем переключаются на бензиновый двигатель. Для ежедневных поездок на работу должно хватать запаса электричества, в то время как для длительных путешествий используется бензин.
Среди наиболее полулярных машин этой конструкции Chevrolet Volt, Toyota Prius Plug In, Ford Fusion Energi, Ford C-Max Energi и The Honda Accord Plug.
Среди других игроков на рынке гибридов - Porsche, BMW и Cadillac, и они работают над ними из-за невероятного потенциала мощности электродвигателя, соединенного с двигателем внутреннего сгорания с турбонаддувом. Электродвигатель может развивать максимальный крутящий момент при 0 оборотов в минуту. В этом компоненте бензиновый движок слабее, особенно с турбонаддувом, которому требуется полсекунды после нажатия педали, чтобы увеличить мощность. Так, BMW представили спортивный автомобиль BMW i8, а Porsche новые модели: седан Panamera S E-Hybrid и внедорожник Porsche Cayenne S E-Hybrid. В свою очередь Cadillac ELR это спортивна версия Chevrolet Volt. Также должен появиться новый Volvo XC90 мощностью 400 л.с., в котором передние колеса будут иметь смешанный привод, а задние только электрический.
Гибрид Toyota Prius отпразднует свое 20-летие через два года, и на данный момент Toyota продала почти 4 млн. этих машин. Их технология включает в себя небольшой аккумулятор, электрический двигатель, который часто работает как генератор или стартер и бензиновый двигатель. На батарее автомобиль пройдет всего пару километров, но скорость и запас хода это лишь вторичные атрибуты, главное здесь - концепция. Батарея заряжается от торможения и работы бензинового двигателя. Использование энергии на подзарядку аккумулятора, а также движение за счет электродвигателя на низкой скорости существенно оптимизирует работу двигателя. Гибриды позволяют повысить экономию топлива, особенно при езде в городе. Гибридные трансмиссии встречаются не только на маленьких автомобилях, но и на средних внедорожниках типа SUV, а также седанах, включая BMW, Lexus и Mercedes-Benz.
Каково ездить на электромобиле
Езда на электрокаре (электроавтомобиле) ненамного отличается от езды на бензиновом автомобиле. Конечно, внешний дизайн электрических транспортных средств зачастую немного специфичен, примеры этого можно увидеть на фото, но внутри они не слишком отличаются от обычных машин среднего класса. Кроме того, они создают меньше шума, поэтому пешеходам нужно чаще оглядываться по сторонам. Существует даже движение, требующее, чтобы двигатели электромобилей издавали шум.
Водить электромобиль, возможно, немного легче. Кнопка старта, никаких коробок передач и электрически усиленный руль, облегчающий повороты. Чувство ускорения приходит лишь с увеличивающимся дорожным шумом, поэтому стоит быть осторожным и не давить на газ (может стоит назвать педаль газа как-то по другому?), хотя, в конце концов, это же всего лишь электромобиль. Также можно услышать шум трансмиссии, который может показаться индикатором поломки, но так и должно быть. К этому привыкают.
Значительно отличаться может только торможение. Наиболее эффективные электромобили, регенерирующие большее количество кинетической энергии обратно в потенциальную, начинаются тормозить немедленно и регенерируют энергию, когда вы отпускаете газ. Если вы когда-то ездили на картинге или хотя бы играли в гоночные симуляторы, вы поймете, о чем речь - как только вы перестаете давить на газ, машина заметно замедляется. Электромобили часто имеют непропорциональную чувствительность тормоза, и незначительная разница в нажатии может вызвать разительно отличающееся замедление. Впрочем, некоторые автомобили позволяют регулировать уровень регенерации.
Как повысить запас хода
Чтобы осведомлять водителя о состоянии автомобиля в большинстве электромобилей используется приборная панель с дисплеем на центральной консоли. Все ваши действия могут отображаться на заряде батарее. Это касается климат-контроля и подогрева сидений (если они есть), режима двигателя, работы фар и всего остального.
Но главным образом на запас хода влияет стиль вождения, и если вы хотите продлить работу аккумулятора, то дни максимально быстрого разгона до сотни и резких торможений должны остаться позади. Кроме того, неторопливый стиль вождения снижает риск аварии. Это может показаться скучным для многих автомобилистов, но электромобили редко покупают для развлечений на дороге. За исключением авто от Tesla.
Что с зарядкой?
В основном электрические транспортные средства поставляются с зарядным кабелем, который подключается к любой 120-вольтовой розетке и может зарядить машину за ночь. Это называют зарядкой первого уровня. Большинство владельцев предпочитают устанавливаться зарядку второго уровня на 220 вольт, что позволит зарядить аккумулятор за 2-4 часа. Цены на зарядные устройства падают и его можно купить за $1000 - $2000. Почти все электрокары, кроме Tesla и Nissan используют для зарядного устройства и подключения промышленный стандарт J1772. Nissan использует нечто под названием CHAdeMO (на фотографии ниже), а Tesla включает свой адаптер, который позволяет специальному кабелю Tesla работать с обычными розетками.
Большинство электромобилей оснащены встроенной телематикой, которая оповещает, когда машина полностью заряжена. Специальные приложения от производителей позволяют распланировать зарядный цикл, основываясь на текущем уровне заряда. Например, вам нужно, чтобы автомобиль был готов к семи утра, и приложение подскажет вам, когда лучше начать зарядку. Кроме того, приложение позволяет предварительно подогреть кабину или просто сообщить, что кабель зарядного устройства не отключен (или не подключен).
Опасности быть ударенным током практически нету, даже если вы босиком ходите по влажному гаражу. Кабели очень надежно изолированы, но что еще важнее, они ведут себя как пустые садовые шланги. В кабеле электричество не задерживается благодаря микропроцессорам на обоих его концах. Даже если отключить кабель и бросить его в ведро с водой, ничего не произойдет (теоретически), кроме повреждений самого кабеля.
Загадка Tesla - не только лучший электромобиль, но и отличная машина
Есть электромобили, есть электромобили высокого класса (как BMW i3), а есть Tesla Model S. Все, что вы слышали о Tesla, это правда. А вы слышали примерно половину. Это фантастический автомобиль, собравший множество наград. Это полноразмерный спортивный седан с большим задним сиденьем, отличным внешним видом и техническим оснащением (например, 17-дюймовый ЖК-дисплей на центральной консоли). Если бы Mercedes не придумали этот слоган сто лет назад, Tesla могли бы говорить «Лучшее или ничего». Также Маску и его компании следует отдать должное за то, что они выстроили альтернативный канал продаж и создали беспрецедентную систему обслуживания, включающую сотни бесплатных зарядных станций.
Итог: позволит ли электромобиль сэкономить деньги?
Чем больше автовладельцев знают об электромобилях, тем больше шансов, что они предпочтут их, особенно в семьях, где несколько машин или водителей. Независимо от того, что говорят сторонники технологии, если электрокар это ваше единственное транспортное средство, запас хода всегда будет ограничивать ваши возможности. 20 километров на работу и обратно - без проблем, но если вы поедете на обед к другу, который живет за 20-30 км от вас, в холодный, зимний день, а вы не успели зарядить батарею на 100%, у вас могут появиться проблемы.
Также вызывает вопросы срок пригодности батареи. Однако, следует отметить, что аккумуляторы на автомобилях изнашиваются значительно медленнее, чем на телефонах и другой электронике. Поэтому даже если вы берете электромобиль в кредит, можете не волноваться, что после его погашения через 10 лет батарея перестанет работать. Сообщение о нулевом заряде появляется на 25% зарядки, а полной считается батарея, заряженная на 75% от своих реальных возможностей. Это продлевает их срок годности.
Все еще идут споры, помогают ли владельцы электромобилей окружающей среде, ведь для производства электроэнергии также используется ископаемое топливо, но, тем не менее, нельзя отрицать, что электрические транспортные средства (включая гибриды и плаг-ины) значительно сокращают расход энергии.
В конце концов, вопрос может быть не в том, лучше ли Nissan Leaf, чем Ford Focus Electric, а лучше ли они чем бензиновые Nissan Versa или Ford Focus. Можно найти много хороших автомобилей в соответствующем ценовом диапазоне, да еще и на $ 2500-$5000 дешевле, чем сопоставимый электрокар. Но тут вступает в дело экономия топлива. Всё зависит от целей покупки автомобиля - для городских поездок электромобиль или гибрид, наверное, лучший вариант, в то время как для долгих путешествий еще не нашли альтернативы старому доброму двигателю внутреннего сгорания.
Многие неискушенные граждане считают, что электромобили появились совсем недавно, максимум 10-20 лет назад. Но это очень далеко от истины. Как только человечество изобрело электричество, сразу же нашлись прогрессивные инженеры и механики, которые пытались применить его для задачи создания экономичного и быстрого транспорта. Устройство электромобиля еще не было представлено на обозрение широкой публики, но уже вынашивалось в головах механиков и ученых.
Первые воспоминания о машине, движущейся благодаря электрическому двигателю, идут из 1841 года. Это была не машина в полном смысле этого слова, а тележка с электромотором. Она не получила широкой популярности и распространения, но энтузиасты продолжили работы по совершенствованию конструкции.
В 1899 году русский инженер Ипполит Романов разработал электромобиль, который мог проехать без подзарядки почти 60 километров, при этом борт машины был рассчитан на 17 пассажиров. Его скорость достигала 40 км/час.
Многие успешные попытки создания таких авто предпринимались в Европе, Америке, Японии после 2-й Мировой войны. К примеру, в США отличилась компания General Motors, которая начала выпускать серийные модели EV1. В последние годы на весь мир гремит компания Tesla, которая смогла возвести электромобили из сферы неинтересной экзотики в ранг стильных и желаемых транспортных средств.
Устройство электромобиля не содержит в себе никаких тайн и сложностей, так как основывается на общеизвестных физических и технических принципах. В целом, конструкция такой машины в области ходовой части, кузова, управления может совсем не отличаться от классического транспорта. Главное отличие состоит именно в моторе, который работает не на жидком дизельном топливе или бензине, а на генерируемом электрическом токе.
Принцип работы электромобиля заключается в следующем. В нем задействован механизм электромагнитной индукции, который состоит в том, что при наличии переменного электрического тока в проводнике возникает магнитное поле, которое по закону Ампера выполняет отклоняющее действие. В моторе существуют два основных компонента: ротор и статор. Статор остается постоянно неподвижным и по нему пропускается электрический ток определенной частоты. Генерируемое в статоре магнитное поле действует на ротор и тот начинает вращаться. Получаемая механическая энергия используется для движения транспортного средства. Скорость движка прямо пропорциональна частоте тока и количеству установленных магнитных полюсов.
В целом, устройство электромобиля достаточно простое, но требует очень аккуратного и точного исполнения. Ток для питания статора генерируется установленными на борту батареями. В зависимости от модели машины, батареи могут иметь разную емкость, конструкцию, особенности используемых механизмов работы.
Интересный факт! Многие перспективные разработки старины отвергались обществом или просто не были замечены.
В зависимости от того, как устроен электромобиль и для каких задач он разработан, можно провести некоторую классификацию этих ТС. Она довольно условна и обращает внимание более на особенности эксплуатации, так как по конструкции все разработки повторяют друг друга.
Выделяют такие машины на электричестве:
Также стоит упомянуть гибриды – транспорт, на котором установлен как электрический, так и бензиновый двигатель. Подобные ТС очень популярны во всем мире, в частности, в Японии, США, Европе. Напряжение электромобиля во всех рассмотренных случаях разное, так как в них требуется неодинаковая рабочая мощность силового агрегата.
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 компании «Honda», 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.
Интересный факт! Преимущества гибридов отлично подходят для патрулей ДПС, поэтому в этой структуре их используют повсеместно по всему миру.
Многих людей, которые колеблются в выборе транспортного средства для личного использования, волнует вопрос: какие существуют плюсы и минусы электромобилей и стоит ли сейчас рассматривать их как серьезный вариант для покупки.
Плюсы электромобилей выглядят следующим образом:
Что касается негативных моментов, то они также есть и выглядят так:
Это главное, что стоит учитывать человеку, выбирающему транспортное средство.
После того, как мы увидели плюсы и минусы электрокаров, стоит обратить внимание на перспективы этого типа транспорта. Стоит ли покупать данный вид ТС, тратить немалые деньги и будет ли это правильным шагом? Ответ здесь не так однозначен.
Если Вы хотите просто хорошую проверенную машину для решения повседневных задач, развитую систему сервиса и ремонта, предсказуемые проблемы и их легкое решение – то лучше всего покупать классический бензиновый или дизельный агрегат. Это все еще актуально и несет в себе только преимущества.
Если Вы относитесь к смелым людям, которые пытаются идти в ногу со временем и смотрят наперед, то такая покупка будет оправданной, хотя нужно быть готовым к некоторым упомянутым выше минусам и неудобствам.
Что касается перспектив рассматриваемого транспорта, то они очень большие. Ожидается, что в ближайшие 10 лет человечество массово пересядет именно на электрокары.
За последние несколько лет рынок электрических машин расширился и распространился на все развитые страны мира. Если еще недавно подобная покупка была экстравагантным шагом для любителей нового и необычного, то сегодня это уже проверенный и выгодный шаг для комфортной езды и экономии средств.
По имеющейся статистике, в 2017 году рынок рассматриваемых авто вырос сразу на 60%! На данный момент динамика сохраняется и в перспективе этот процесс станет еще более массовым. По всему миру в 2017 было продано около 750 000 новых авто, из них на гибриды приходится примерно 290 000. Все , видя такие тенденции рынка, активно начали разрабатывать свои варианты и представлять их на автовыставке по всему миру. Свои творения уже показали Мерседес, Фольксваген, Порше, Астон Мартин и многие другие производители. В России также наблюдается повышенный интерес к этой тематике.
Нашумевший предприниматель миллиардер из США, родом из ЮАР, по имени произвел настоящую революцию в мире электромобилей. Он один из первых в новейшее время решил поставить процесс производства этого транспорта на поток и сделать их частью повседневной реальности. Такие начинания не остались без внимания, поэтому имя этого человека стало известно на весь мир.
Как работает электромобиль Tesla? Все так же, как и любые другие подобные продукты. Устройство электромобиля следующее: кузов здесь практически целиком повторяет таковой в Мерседесах бизнес класса. Батарея и двигатель разработан для максимально эффективной, экономичной и длительной работы. Минусом ТС от Tesla сегодня считается слишком слабо развитая сервисная система, которая часто бросает владельца такой дорогой машины на произвол судьбы с его проблемами.
Устройство электромобиля обязательно должен хоть в общих чертах знать каждый человек, который собирается его приобретать. Чтобы купить хорошее ТС, нужно следовать таким советам:
Что касается сервиса, то здесь не должно быть никаких проблем. Электродвигатели хорошо известны любому инженеру и механику, вся остальная часть авто полностью повторяет конструкцию классического транспортного средства. Единственный совет по сервису – стоит обращаться в продвинутые СТО, в которых способны проводить точную диагностику.
Электродвигатель представляет электромашину, перестраивающую электрическую энергию в механическую. Обычно электрическая машина реализует механическую работу благодаря потреблению приложенной к ней электроэнергии, преобразовывающейся во вращательное движение. Ещё в технике есть линейные двигатели, способные создавать сразу поступательное движение рабочего органа.
Не важно какое конструктивное исполнение, но устройство любых электродвигателей однотипное. Ротор и статор находятся внутри цилиндрической проточки. Вращение ротора возбуждают магнитное поле, отталкивающее его полюса от статора (неподвижной обмотки). Сохранять постоянное отталкивание можно путём перекоммутации обмоток ротора, или образовав вращающееся магнитное поле непосредственно в статоре. Первый способ присущий коллекторным электродвигателям, а второй — асинхронным трехфазным.
Корпус любых электродвигателей обычно чугунный или выполнен из сплава алюминия. Однотипные двигатели, не смотря на конструкцию корпуса производятся с одинаковыми установочными размерами и электрическими параметрами.
Работа электродвигателя базируется на принципах электромагнитной индукции. Магнитная и электрическая энергия создают электродвижущуюся силу в замкнутом контуре, проводящем ток. Это свойство заложено в работу любой электромашины.
На движущийся электроток в середине магнитного поля постоянно воздействует механическая сила, стремительно пытающаяся отклонить направление зарядов в перпендикулярной силовым магнитным линиям плоскости. Во время прохождения электротока по металлическому проводнику либо катушке, механическая сила норовит подвинуть или развернуть всю обмотку и каждый проводник тока.
Электрические машины имеют много функций, они способны усиливать мощность электрических сигналов, преобразовывать величины напряжения либо переменный ток в постоянный и др. Для выполнения таких разных действий существуют многообразные типы электромашин. Двигатель представлят тип электрических машин, рассчитанных для преобразования энергии. А именно, этот вид устройств превращает электроэнергию в двигательную силу или механическую работу.
Он пользуется большим спросом во многих отраслях. Их широко используется в промышленности, на станках различного предназначения и в других установках. В машиностроении, к примеру, землеройных, грузоподъёмных машинах. Также они распространены в сферах народного хозяйства и бытовых приборах.
Электродвигатель, является разновидностью электромашин по:
В гистерезисных устройствах вращающий момент образуется путём перемагничивания ротора или гистерезиса (насыщения). Эти двигатели мало эксплуатируются в промышленности и не считаются традиционными. Востребованными являются магнитоэлектрические двигатели. Существует много модификаций этих двигателей.
С помощью двигателей постоянного тока создают регулируемые электрические приводы с высокими эксплуатационными и динамическими показателями.
Эти машины выпускаются различных размеров от самых маленьких низковольтных до громадных размеров (в основном до мегаватта). Миниатюрными электродвигателями оснащены компьютеры, телефоны, игрушки, аккумуляторные электроинструменты и т.п.
Электромашины постоянного тока применяют в разных областях. Ими комплектуют подъёмно-транспортные, красочно-отделочные производственные машины, а также полимерное, бумажное производственное оборудование и т.д. Часто электрический двигатель этого типа встраивают в буровые установки, вспомогательные агрегаты экскаваторов и другие виды электротранспорта.
В электродвигателях переменного тока электроток описывается по синусоидальному гармоническому закону, периодично меняющему свой знак (направление).
Статор этих устройств изготавливают из ферромагнитных пластинок, имеющих пазы для помещения в них витков обмотки с конфигурацией катушки.
Электродвигатели по принципу работы бывают синхронными и асинхронными . Главным их отличием является то, что скорость магнитодвижущей силы статора в синхронных приборах равна скорости вращения ротора, а в асинхронных двигателях эти скорости не совпадают, обычно ротор вращается медленнее поля.
Из-за одинакового (синхронного) вращения ротора с магнитным полем, аппараты именуют синхронными электродвигателями. Их подразделяют на подвиды:
Большая часть компьютерной техники оснащена шаговыми электродвигателями. Преобразование энергии в этих устройствах основано на дискретно угловом передвижении ротора. Шаговый электродвигатель имеет высокую продуктивность, независящую от их мизерных размеров.
Недостатки синхронного двигателя, делают более выгодным для использования электродвигатель асинхронного типа. Тем не менее, большинство синхронных двигателей из-за их работы с постоянной скоростью востребованы для установок в компрессоры, генераторы, насосы, а также крупные вентиляторы и пр. оборудование.
Статор асинхронных двигателей представляет распределённую двухфазную, трехфазную, реже многофазную обмотку. Ротор выполняют в виде цилиндра, используя медь, алюминий либо металл. В его пазы залиты либо запрессованные токопроводящие жилы к оси вращения под определённым углом. Они соединяются в одно целое на торцах ротора. Противоток возбуждается в роторе от переменного магнитного поля статора.
Асинхронные электрические двигатели значительно облегчают работу людей, поэтому они незаменимы во многих сферах.
Но благодаря питанию электродвигателя с помощью частотного преобразователя, некоторые недостатки устройств устраняются. Поэтому потребность асинхронных моторов не падает. Их применяют в приводах разных станков в областях металлообработки, деревообработки и пр. В них нуждаются ткацкие, швейные, землеройные, грузоподъёмные и другие виды машин, а также вентиляторы, насосы, центрифуги, разные электроинструменты и бытовые приборы.
Э лектромобиль - это модно и экономично, например, в солнечной Калифорнии или сознательной Европе. Есть ли будущее у авто на электротяге в России, разбираемся на примере Mitsubishi i-MiEV.
Ваше жаркое летнее утро начинается не с чтения новостей и не с чашки кофе. Вы даете команду вашему электромобилю, припаркованному под окном, остудить салон до приемлемых 23 градусов. Потому что так экономичнее: он ведь сейчас подключен к городской зарядке, и пока есть время выставить температуру по ночному тарифу. Когда вы сядете в машину, она будет полностью заряжена, а температура - настроена. Пополнить заряд можно будет на стоянке около офиса во время рабочего дня или около кафе в обеденный перерыв: машина подзаряжается там, где вам удобно. И это уже происходит в Москве.
Такую футуристическую картинку с уверенностью в голосе рисует Сергей Черненко, управляющий по связям с общественностью Mitsubishi Motors. Японский электромобиль i-MiEV - пока что единственный электрокар, который официально продается в России. Другие производители электрокаров не спешат выходить на российский рынок. Даже договоренность Renault с "Почтой России" об аренде 12 электрокаров была расторгнута.
Основная выгода от перехода на электромобили - экологическая, ощутить которую горожане смогут не через десятки лет, а уже сейчас. В крупных городах России на транспорт приходится до 90% вредных выбросов, а электрокары этого недостатка полностью лишены. Воздух, которым мы дышим, будет гораздо чище, если автовладельцы будут выбирать экологичные машины. К тому же электромобиль движется очень тихо: нет звука мотора, так что эти машины могут снизить и шумовое загрязнение.
Со своим электромобилем на российский рынок Mitsubishi вышла два года назад. По словам Сергея Черненко, на тот момент в России мало кто интересовался этим видом транспорта: "Мы выступали на всех форумах, где могла быть затронута тема экологического транспорта, рассказывали про электромобили и про i-MiEV, устраивали тест-драйвы. Рынок не просто был пустой -его фактически не было". Первым крупным соратником Mitsubishi на пути внедрения в России экологичных машин стала компания МОЭСК, которая начала строить первые зарядные станции. Энергетики подключились к проекту, чтобы решить свои проблемы с перепадами потребления электричества. Как объясняет Сергей Черненко, если 1,5% всех автомобилей будут по ночам заряжаться от розетки, энергетики смогут выровнять эти перепады до приемлемого для себя уровня. К тому же увеличение электромобилей подстегивает инновационное развитие сетей.
Главное, что беспокоит экологов, - это утилизация аккумуляторов. Батареи содержат литий-ион и другие опасные химические вещества. Пока что в мире утилизация отработавших аккумуляторов хоть и существует, однако не поставлена на поток. Просто потому что в выпущенных машинах батареи не выработали свой срок годности. Но в Mitsubishi считают, что внедрение таких технологий - задача ближайших лет, а не сегодняшнего дня. "Производители готовы выкупать отработавшие батареи, переоснащать их новыми технологиями и ставить в новые машины. А энергетики предлагают использовать старые аккумуляторы в качестве хранилища для лишней электроэнергии, которая вырабатывается в часы спада потребления", - комментирует Сергей Черненко.
Другая головная боль производителей электрокаров - безопасность пассажиров. В батарее может произойти возгорание, при попадании автомобиля в воду - замыкание. Но в Mitsubishi уверяют, что четыре десятка лет разработок не прошли даром: "В наших электрокарах стоит целый ряд защитных механизмов - усиленный металлический кожух для батареи, воздушная система охлаждения аккумулятора. В машине есть детекторы, которые отключат электронику, если внутрь попадет влага или возникнут какие-то неполадки, так что возгорание или удар током полностью исключены".
Все с теми же батареями связан главный недостаток электрокаров с точки зрения водителя: ограниченный запас хода. Аккумулятор в i-MiEV весит 300 килограммов. Чтобы проехать на нем обещанные Mitsubishi 150 километров, машину от обычной розетки в 220 вольт нужно заряжать всю ночь - от 6 до 7 часов. Если включить по дороге печку или кондиционер, то запаса энергии не хватит даже на это расстояние. Поэтому совершенствование батарей - задача номер один для всех производителей электромобилей и, конечно, для Mitsubishi. "Можно поставить в машину две батареи, и тогда она сможет проезжать не 150 километров, а 300, - рассказывает Сергей Черненко. - Но и весить такой автомобиль будет еще на 300 килограммов больше, а заряжаться - 12 часов". Сейчас наши инженеры работают над тем, чтобы увеличить мощность батареи, но оставить ее того же веса и размера. К тому же батарея - самая дорогая часть электромобиля, ее доля доходит до 50%, и увеличение запаса за счет числа аккумуляторов сильно скажется на цене, которая и так немаленькая: i-MiEV в России компания "ММС Рус" продает за 1,8 миллиона рублей.
Конечно, для передвижения по городу заявленного километража должно хватить с избытком, а i-MiEV и позиционируется как городской автомобиль. Зарядных станций - муниципальных и компании МОЭСК - в Москве пока около 50 в разных районах города, не только в центре. К 2020 году правительство столицы планирует построить еще 2 тысячи, из них три сотни - станции быстрой зарядки с прямым напряжением 500 вольт, где можно полностью зарядить электрокар за 20 минут. Сергей Черненко объясняет: "Развитие инфраструктуры играет еще и роль подстраховки, потому что философия использования электромобилей отличается от использования бензиновых авто. Электрокар можно заряжать, как мобильный телефон, приехали домой, поставили на ночь на зарядку. Днем приехали в торговый центр, 3 часа погуляли - получили 30-40% заряда и отправились дальше". В Mitsubishi уверяют, что эффекта памяти у их i-MiEV нет: согласно проведенным в Японии тестам, за 10 лет батарея сохраняет 80 и более процентов своей емкости. Стоит полная зарядка батареи около 30 рублей по дневному тарифу и 10-15 рублей по ночному.
Так что, помимо дополнительных очков за экологическую ответственность, потенциальный покупатель i-MiEV может еще существенно сэкономить на бензине. За те же 150 километров вместо 15 рублей владелец авто с двигателем внутреннего сгорания заплатит минимум 500 рублей, а в месяц набежит приличная сумма.
На этом плюсы не заканчиваются. Уже сейчас в центре Москвы электромобиль можно припарковать бесплатно, обсуждается возможность проезда по выделенным полосам -по аналогии с большинством крупных европейских городов.
Сергей Черненко с особым энтузиазмом рассказывает про еще одно преимущество электромобилей - ощущение от вождения: "В салоне абсолютная тишина, только на скорости свыше 100 км/ч появляется шум покрышек. Такое чувство, что ведешь маленький троллейбус".
i-MiEV для Mitsubishi - пробный шар, а не продукт, приносящий прибыль. Уже в этом году компания планирует представить на российском рынке электровнедорожник с увеличенным запасом хода Outlander PHEV. К электрическому двигателю в нем может подключаться бензиновый, увеличивая проезд без подзарядки со 180 до 880 километров. При этом Outlander PHEV можно использовать как 100-процентный электромобиль, ведь запас хода на чистом электричестве превышает 60 км.
Есть ли будущее у электромобилей
Пока что единственный представленный в России электрокар Mitsubishi i-MiEV - товар штучный и эксклюзивный. При стоимости почти в 2 миллиона рублей за полтора года в стране было продано более 100 машин, к концу 2013-го компания планирует продать еще столько же. Цены должны снизиться, если государство поддержит производителей, уверен Сергей Черненко. Обнуление ввозных пошлин на электрокары - это снижение цены минимум на 20%. Машины станут покупать чаще, производить больше, будет строиться больше зарядных станций, развиваться инфраструктура, а также заработает эффект масштаба.
Сделать электромобиль более доступным поможет и снижение остальных налогов. В Калужской области для стимулирования перехода на экологичные авто для их владельцев был отменен транспортный налог. Правда, i-MiEV под транспортный налог и так не попадает. В Москве, например, им облагаются машины от 70 лошадиных сил, а в электрокаре Mitsubishi их всего 67.
Во многих странах Европы правительства оказывают серьезную поддержку сознательным автовладельцам, которые решили пересесть на электрокар. Так, в Норвегии покупатель автомобиля на электротяге за счет всех льгот может сэкономить до 20 тысяч евро, а в Лондоне бесплатно передвигаться могут только электромобили, за въезд в город на обычном авто приходится платить по 9 фунтов в день (450 рублей).
В Mitsubishi считают, что поддерживать электрокары нужно не все время, а лишь в ближайшие несколько лет: к 2020 году доля электромобилей среди всего автотранспорта в России должна достигнуть 7-10%, и тогда помощь государства уже не понадобится. К этому времени Mitsubishi планирует ставить электродвигатель в каждую пятую выпускаемую машину, и все модели будут доступны в электромодификации. В России эти авто будут пользоваться спросом во многом благодаря усилиям Mitsubishi по созданию рынка.
Александра Латышева
