Глава 10. Електромобілі

10.1. Загальні відомості

Сьогодні більшість автомобільних виробників серійно випускають в невеликій кількості електромобілів. Гаражі різних міських служб експериментують із широкомасштабною експлуатацією електромобілів. У великих містах вже є пункти зарядки акумуляторів електромобілів. Проте сьогодні експлуатація електромобілів економічно невиправданою є, вона виготовляється понад з політичних, ніж екологічних міркувань. Електромобілі стоять значно дорожче аналогічних моделей з двигунами внутрішнього згоряння (ДВС). Попри останні досягнення, технологія електромобілів ще досить розвинена. Серйозний недолік електромобілів — малий пробіг до перезарядження акумуляторної батареї: 80... 160 км — залежно від швидкості. У гібридних електромобілях цей недолік долається з допомогою використання двох джерел енергії: електродвигуна з акумулятором і ДВС. Наприклад, гібрид Toyota Prius (Японія) при невеликих навантаженнях застосовує електричну тягу, на великих — бензиновий 1,5-литровый двигун внутрішнього згоряння чи обидва двигуна одночасно, акумуляторна батарея підзаряджається від ДВС. Забруднення навколишнього середовища токсичними відходами від гібридних електромобілів проти автомобілями значно зменшено. Слід зазначити, що електромобілі з'явилися раніше, ніж авто із двигунами внутрішнього згоряння. Перший електромобіль, наведений в рух електродвигуном, що живиться від акумулятора, було створено 1835 року у США Т. Давенпортом. Спочатку електромобілі були поширені, ніж авто із ДВС: електродвигуни простіше включалися і керувалися, був потреби у бензозаправних станціях, які у роки просто більше не існували. Бистре вдосконалення ДВС, поява електростартерів зробили електромобілі неконкурентоспроможними. Проте електромобілі ще довго застосовувалися обмежено місцевими службами доставки. Наприклад, пошта США їх використовувала у Нью-Йорку багато десятиліть. Збільшення забруднення довкілля з 1960 року зграю критичним чинником, і в автомобілебудівників до розробки електромобілів. Однак цей водночас активно форсувались роботи з значного зменшення кількості токсичних речовин, що у довкілля від автомобілів з ДВС. Основна хиба електромобілів — щодо короткий пробіг до перезарядження, щільність енергії у традиційному паливі для ДВС удвадцятеро і вище, ніж у сучасних акумуляторах. Власті штату Каліфорнія ухвалили, що з року 2% які й нових автомобілів масою до 1700 кг би мало бути екологічно чистими і забруднювати довкілля токсичними речовинами (zero emission vehicle — ZEV). Відсоток які й у Каліфорнії автомобілів у проекті ZEV планувалося збільшити до 5% 2001 року і по 10% 2003 року, насправді ці плани не запроваджені та інших штатах північного сходу

10.1. Загальні відомості було виконано.

Проте аналогічні законодавства, будуть. Сьогодні єдиним комерційно доступним автомобілем ZEV є електромобіль. Основний аргумент використання електромобілів — відсутність викидів токсичних речовин у навколишнє середу. Забруднення атмосфери у великих містах автомобільними ДВС досягло рівня. Перехід на електромобілі зменшить забрудненню довкілля автомобілями, але збільшиться споживання й забруднення довкілля електростанціями. Коли дивитися на забрудненню довкілля тільки від автомобілів і електростанцій, відбудеться таке. У атмосферу мало надходитимуть токсичні речовини (канцерогени) ЗІ, озон, леткі органічні сполуки. Рівень С02 буде знижений вдвічі, зміст окислів азоту NOx знизиться на 20...25%. Зміст двоокису сірки виросте. Двоокис сірки — продукт спалювання вугілля на теплових електростанціях викликає кислотні дощі. Для зменшення забруднення атмосфери під час спалювання палива окислами сірки й азоту на електростанціях встановлюють спеціальні фільтри. Другим аргументом на користь застосування електромобілів є скорочення споживання. Теплові електростанції можуть споживати вугілля чи газ, авто із ДВС — лише паливо, виробленої з нафти, розвіданої якої значно менше, ніж вугілля. Наприклад, США лише 4% електроенергії виробляється електростанціями, споживають нафтопродукти. Третій аргумент: більшість електромобілів будуть перезаряджатися не пікові вночі. Це дозволить раціональніше скористатися наявну систему розподілу електроенергії, що сприятиме зниження тарифів. Постачальники електроенергії тарифної політикою заохочують нічну перезарядження. Уряд США розглядає питання заохочувальної часткову компенсацію витрат за електроенергію для придбання електромобілів. Серйозною вадою електромобілів в плані є забрудненню довкілля свинцем. На більшості електромобілів встановлено свинцево-кислотні акумуляторні батареї. Виробництво, експлуатація, утилізація таких батарей неминуче збільшує забрудненню довкілля свинцем. Моделі електромобілів 1998 року у 60 разів більше забруднюють свинцем довкілля за пройдений кілометр, ніж автомобіль із ДВС на етильованому бензині. Акумулятори з урахуванням нікелю ще більше токсичні. Забруднення навколишнього середовища свинцем сильно зменшує екологічну привабливість електромобілів. Усупереч думці про високої економічності акумуляторних електромобілів, аналіз показує, що хімічна енергія палива, спалюваного на електростанціях, використовується для руху транспортний засіб всього на 15% і менше. Це наслідок втрат електроенергії у лініях електропередачі, трансформаторах, перетворювачах, зарядних пристроях для акумуляторів та тіла акумуляторах, електромашинах, як і тяговому, і у генераторному режимах, соціальній та гальмах при неможливості рекуперації енергії. Порівняйте, дизельний двигун в оптимальному режимі роботи перетворює в механічну енергію близько сорока% хімічної енергії палива. При великому поширенні акумуляторних електромобілів їм можливо бракуватиме електроенергії, вироблюваної усіма електростанціями світу. Не слід забувати, що сумарна настановна потужність двигунів усіх автомобілів значно перевищує потужність всіх електростанцій світу.