Подвижной состав "Такие разные электромобили…"


 

 

   Александр РОЖКОВ

 

  Пройдет немного времени и уже никого не удивит зарядный электроштекер вместо заправочного пистолета на АЗС. Подобное произошло с сотовыми телефонами, которые быстро превратились в привычную бытовую вещь.

 

 Транспортные средства с нулевой эмиссией и низким содержанием вредных выбросов стали главной темой международного автосалона 2018 г., недавно завершившегося в столице Швейцарии Женеве.


 Каждый уважающий себя автопроизводитель спешит произвести на свет конструкцию, отвечающую международным экологическим стандартам. Таким идеальным решением по функциональности и экологичности, соответствующим зеленым требованиям, сегодня могут служить только конструкции с электрическими двигателями – электромобили и вариации гибридов с комбинированными силовыми установками.


 Новые тенденции и направления развития автомобилестроения доказывают значимость электрического тока для будущего транспортной сферы. Технические инновации широко обсуждаются в СМИ. Нелишне представлять, в чем различие между такими понятиями, как электрический автомобиль и гибрид? Чем одни разновидности гибридов отличаются от других? Какие из них более экологичные? Является ли гибрид вообще электрическим автомобилем?


 Для обозначения электромобилей часто используется аббревиатура EV – сокращение от Electrical Vehicle (электрическое транспортное средство). Электромобиль приводится в движение электродвигателем с питанием от автономного источника электроэнергии, зарядка осуществляется от внешнего источника электроэнергии.

 

 

 


 Электромобили становятся все более востребованными благодаря значительным экономическим и экологическим преимуществам: невысокая стоимость электроэнергии по сравнению с углеводородным топливом, выгодные государственные налоговые программы, стимулирующие использование экологически чистого транспорта. Электромобили не выбрасывают вредные вещества в атмосферу, они практически бесшумны, ими легко управлять. Благодаря особенностям конструкции им не нужна коробка передач, которая необходима гибридам. Для езды на малой скорости им не требуется много мощности. Управлять электромобилем можно при наличии прав на управление автомобилем с автоматической коробкой. Самыми популярными в мире электромобилями на сегодняшний день являются: Nissan Leaf, Renault Zoe и Tesla Model S.


 Гибридные автомобили, хотя и имеют электрические моторы, не могут считаться электрическими автомобилями, так как в них кроме электрического двигателя установлен еще и двигатель внутреннего сгорания (ДВС).


 Одним из самых известных и авангардных брендов электрического автомобилестроения является компания Tesla, которая также разрабатывает новейшие решения для хранения электрической энергии.


 Главным недостатком электромобиля считается большая продолжительность его зарядки. Если автомобиль с ДВС заправляется всего за несколько минут, то для зарядки электромобиля потребуется гораздо больше времени – обычно несколько часов. Наиболее продвинутым электромобилям для подзарядки нужно времени поменьше, но все равно, контраст по сравнению с длительностью заправки жидким топливом разительный. На сегодняшний день самая быстрая зарядка электромобилей осуществляется в пределах 40–45 мин. Во время зарядки батарей электромобиль безотрывно присоединен к источнику питания, и это большая проблема, т.к. еще не везде имеются соответствующие технические возможности и подходящая для этого инфраструктура.


 Термин «гибрид» (англ. hybrid) довольно расплывчатый. В автомобильном контексте его почти всегда относят к машинам с бензиново-электрическим силовым агрегатом. Это означает, что такой автомобиль использует для движения колес комбинацию электричества, хранящегося в батареях, и бензина, хранящегося в баке. Гибридное транспортное средство может заряжать собственные батареи с помощью имеющегося в его конструкции бензинового двигателя. Главное отличие гибридных автомобилей в том, что транспортные средства этого типа приводятся в движение посредством использования нескольких источников энергии: тепловой и электрической. Гибридная машина имеет на борту несколько типов двигателей, которые и приводят ее в движение. Каждый из них обладает определенной функцией. Если гибрид стоит в пробке или медленно движется, будет работать электромотор. Когда машина наберет ход, в работу включится ДВС.

 

 


 В последнее время на рынке появилось множество видов гибридных автомобилей. Они разнятся не только дизайном кузова и размерами, несмотря на единую техническую структуру, одни версии гибридов могут значительно отличаться от других. Поэтому, если в поле вашего зрения попали две машины с лейблами hybrid, большая доля вероятности, что вы смотрите на абсолютно разные по конструкции автомобили.


 В рекламе и описаниях довольно часто используется термин «мягкий гибрид». Существенным отличием этого вида гибридов является их неспособность полностью обеспечить автомобиль электрическим ходом. Такая установка называется «мягким» гибридом, то есть не совсем полноценным. В «мягких» гибридах количество электроэнергии, приводящей в движение колеса, ограничено. Автомобиль в этом случае не будет долго ездить только на электроэнергии, но для заполнения энергетических пробелов можно использовать небольшой электрический двигатель. Мягкие гибридные системы дешевле, чем полноценные гибридные модели, но имеют гораздо меньше преимуществ с экологической точки зрения.


 Подключаемые гибриды – самый массовый вид гибридных автомобилей (еще их часто называют: «подзаряжаемые гибриды» или «плагин-гибриды» – английский глагол to plug с приставкой in переводится на русский язык, как подключать). Подключаемые гибриды – это гибридные автомобили, оснащенные двигателем внутреннего сгорания и электродвигателем, а также более мощной, по сравнению с другими гибридами, аккумуляторной батареей, которую можно заряжать не только во время поездки, но и напрямую от электрической сети.


 Потенциальный запас хода при использовании только электродвигателя составляет в среднем около 100 км. Купе от Volvo Polestar 1 относится к категории подключаемых гибридов. Батарея этой уникальной шведско-китайской разработки обеспечивает пробег автомобиля только на электротяге в пределах 150 км. На сегодняшний день данный показатель запаса хода является рекордным среди всех гибридов на автомобильном рынке.


 Подключаемые гибриды могут эксплуатироваться в смешанном режиме – когда работают ДВС и электродвигатель, что в значительной степени экономит топливо, при этом параллельно происходит подзарядка аккумуляторной батареи.


 Некоторые владельцы плагин-гибридов причисляют свои транспортные средства к электромобилям-гибридам и называют их Plug-in Hybrid Electric Vehicle (PHEV), но это лишь разное название для одного и того же типа конструкции. Примеры наиболее известных гибридов-плагинов: Toyota Prius, Mitsubishi Outlander PHEV и спортивный BMW i8.


 Не все плагин-гибридные модификации одинаковы, разница проявляется в аккумуляторах. Литий-ионные батареи дороже, но обеспечивают большой запас хода на электротяге. Свинцово-кислотные доступнее, но дают небольшой запас хода. А никель-металлогидридные находятся посередине шкалы в отношении цены и запаса хода.


 Главный недостаток гибрида в том, что расчетный срок службы аккумуляторной батареи намного меньше срока эксплуатации самого автомобиля, при этом новый аккумулятор стоит очень дорого. Особенностью гибридных автомобилей является тот факт, что экономия топлива достигается лишь при городском цикле движения. При движении по трассе гибридный автомобиль теряет свои преимущества в сравнении с традиционным из-за того, что гибридная трансмиссия в движении практически не участвует. Еще один существенный недостаток заключается в том, что ремонт гибридных автомобилей обходится на порядок дороже. Объясняется это сложностью конструкции.


 Основной причиной популярности гибридных автомобилей являются экономичные показатели. Как правило, расход топлива у них на 35–40% меньше, чем у автомобилей с ДВС. Достигается этот показатель за счет интеллектуального управления двигателями с помощью бортового компьютера: ДВС отключается во время остановки автомобиля, далее продолжение движения возможно без его запуска, только на электротяге. В городском цикле гибрид основную часть времени работает как электромобиль.


 Однако существуют и более экзотические версии экологичных машин, например, работающих на водороде. Автомобиль с водородным топливным элементом (hydrogen vehicle) заправляется сжатым водородом. Специальная система вырабатывает из водорода электричество, которое и используется для вращения колес. Эмиссией этого процесса становится практически чистая питьевая вода.


 Водород получается в процессе электролиза путем выщелачивания. Для водорода не требуется заправочный бак. Он закачивается в автомобиль очень быстро, почти как жидкое топливо.


 В частности, на данный момент в Великобритании есть только несколько водородных, так называемых насосно-заправочных станций. Первая из них была открыта в начале этого года на одной из крупных АЗС. Эта страна в числе первых стала использовать водород в качестве топлива для серийно выпускаемых водородомобилей. Британские специалисты прогнозируют довольно скорый охват своей территории водородными автомобилями в ближайшие несколько лет.