Батерије за хибридна и електрична возила

У нашем претходном чланку разговарали смо о батерији као извору електричне енергије, прије свега потребне за покретање аутомобила, као и за релативно краткотрајан рад електричне опреме. Међутим, постављају се потпуно другачији захтеви за својства батерија које се користе у области погона великих мобилних уређаја, у нашем случају, хибридних возила и електричних возила. За погон возила потребна је много већа количина ускладиштене енергије и мора се негде складиштити. У класичном аутомобилу са мотором са унутрашњим сагоревањем складишти се у резервоару у облику бензина, дизела или ТНГ -а. У случају електричног возила или хибридног возила, складишти се у батеријама, што се може описати као главни проблем електричног возила.

Тренутни акумулатори могу складиштити мало енергије, док су прилично гломазни, тешки, а за њихово максимално пуњење потребно је неколико сати (обично 8 или више). Насупрот томе, конвенционална возила са моторима са унутрашњим сагоревањем могу да ускладиште велику количину енергије у поређењу са батеријама у малом кућишту, под условом да је за пуњење потребно само минут, можда и два. Нажалост, проблем складиштења електричне енергије мучи електрична возила од њиховог почетка, и упркос неспорном напретку, њихова густоћа енергије потребна за погон возила је и даље врло ниска. У следећим редовима, уштеда е -поште Детаљније ћемо разговарати о енергији и покушати приближити стварну стварност аутомобила са чистим електричним или хибридним погоном. Постоји много митова око ових „електронских аутомобила“, па не штети да се боље размотре предности или недостаци таквих погона.

Нажалост, бројке које су дали произвођачи су такође веома сумњиве и прилично су теоретске. На пример, Киа Венга садржи електрични мотор снаге 80 кВ и обртног момента од 280 Нм. Снага се напаја литијум-јонским батеријама капацитета 24 кВх, процењени домет Киа Венги ЕВ према произвођачу је 180 км. Капацитет батерија нам говори да, потпуно напуњене, могу да обезбеде потрошњу мотора од 24 кВ, или да напајају потрошњу од 48 кВ за пола сата итд. Једноставан прерачун и нећемо моћи да возимо 180 км. . Ако бисмо желели да размишљамо о таквом домету, онда бисмо морали да возимо у просеку 60 км/х око 3 сата, а снага мотора би била само десетина номиналне вредности, односно 8 кВ. Другим речима, уз заиста опрезну (пажљиву) вожњу, где ћете скоро сигурно користити кочницу у раду, таква вожња је теоретски могућа. Наравно, не разматрамо укључивање разних електричних додатака. Већ свако може да замисли какво је самоодрицање у поређењу са класичним аутомобилом. Истовремено, сипате 40 литара дизел горива у класичну Венгу и возите стотине и стотине километара без ограничења. Зашто је то тако? Хајде да покушамо да упоредимо колико ове енергије и колику тежину класичан аутомобил може да издржи у резервоару, а колико електрични аутомобил у батеријама – више прочитајте ОВДЕ.

Неколико чињеница из хемије и физике

• калорична вредност бензина: 42,7 МЈ / кг,
• калорична вредност дизел горива: 41,9 МЈ / кг,
• густина бензина: 725 кг / м3,
• густина уља: 840 кг / м3,
• Џул (Ј) = [кг * м2 / с2],
• Вати (В) = [Ј / с],
• 1 МЈ = 0,2778 кВх.

Енергија је способност обављања посла, мерена у џулима (Ј), киловат сатима (кВх). Рад (механички) се манифестује променом енергије током кретања тела, има исте јединице као енергија. Снага изражава количину обављеног посла по јединици времена, при чему је основна јединица ват (В).

Специфична снага извора енергије

Енергетски ресурс	Калорична вредност / густина кг	Калорична вредност / л Енергија / л	Енергија / кг
Бензин	42,7 МЈ / кг 725 кг / м3	30,96 МЈ / л 8,60 кВх / л	11,86 кВх / кг
Уље	41,9 МЈ / кг 840 кг / м3	35,20 МЈ / л 9,78 кВх / л	11,64 кВх / кг
Ли-ион батерија (Ауди Р8 е-трон)	42 кВх 470 кг		0,0893 кВх / кг

Из наведеног је јасно да, на пример, са калоричном вредношћу од 42,7 МЈ / кг и густином од 725 кг / м3, бензин нуди енергију од 8,60 кВх по литру или 11,86 кВх по килограму. Ако изградимо тренутне батерије које су сада уграђене у електрична возила, на пример, литијум-јонске, њихов капацитет је мањи од 0,1 кВх по килограму (ради једноставности, узећемо у обзир 0,1 кВх). Конвенционална горива пружају преко сто пута више енергије за исту тежину. Схватићете да је ово велика разлика. Ако га поделимо на мале, на пример, Цхевролет Црузе са батеријом од 31 кВх носи енергију која може да стане у мање од 2,6 кг бензина или, ако желите, око 3,5 литара бензина.

Можете рећи како је могуће да ће се електрични аутомобил уопште покренути, а не да ће и даље имати више од 100 км енергије. Разлог је једноставан. Електромотор је много ефикаснији у смислу претварања ускладиштене енергије у механичку. Обично би требало да има ефикасност од 90%, док је ефикасност мотора са унутрашњим сагоревањем око 30% за бензинске моторе и 35% за дизел моторе. Због тога је за пружање исте снаге електромотору довољно са много мањом резервом енергије.

Лакоћа употребе појединачних погона

Након процене поједностављеног прорачуна, претпоставља се да из литра бензина можемо добити приближно 2,58 кВх механичке енергије, из литра дизел горива 3,42 кВх, а из килограма литијум-јонске батерије 0,09 кВх. Дакле, разлика није више од стострука, већ само тридесетак пута. Ово је најбољи број, али још увек није баш ружичаст. На пример, узмите у обзир спортски Ауди Р8. Његове потпуно напуњене батерије, тешке 470 кг, имају енергетски еквивалент 16,3 литара бензина или само 12,3 литара дизел горива. Или, ако бисмо имали Ауди А4 3,0 ТДИ са резервоаром од 62 литра дизел горива и желели бисмо да имамо исти домет на чистом батеријском погону, требало би нам отприлике 2350 кг батерија. За сада, ова чињеница електричном аутомобилу не даје баш светлу будућност. Међутим, нема потребе да бацате пушку на раж, јер ће притисак за развој оваквих „е-аутомобила“ скинути немилосрдни зелени лоби, па свидело се то произвођачима аутомобила или не, они морају да произведу нешто „зелено“. " “. Дефинитивна замена за чисто електрични погон су такозвани хибриди, који комбинују мотор са унутрашњим сагоревањем са електромотором. Тренутно су најпознатији, на пример, Тоиота Приус (Аурис ХСД са истом хибридном технологијом) или Хонда Инсиде. Међутим, њихов чисто електрични домет је и даље смешан. У првом случају, око 2 км (у најновијој верзији Плуг Ин повећано је „на“ 20 км), ау другом Хонда чак и не куца на чисто електрични погон. До сада, резултујућа ефикасност у пракси није тако чудесна као што сугерише масовно оглашавање. Реалност је показала да их могу обојити било којим плавим покретом (економијом) углавном конвенционалном технологијом. Предност хибридне електране лежи углавном у економичности горива при градској вожњи. Ауди је недавно рекао да је тренутно потребно само смањити телесну тежину да би се постигла, у просеку, иста економичност горива коју неки брендови постижу уградњом хибридног система у аутомобил. Да ово није врисак у мрак, доказују и нови модели неких аутомобила. На пример, недавно представљени Волксваген Голф седме генерације користи лакше компоненте за учење и у пракси заправо користи мање горива него раније. Јапански произвођач аутомобила Мазда кренуо је у сличном правцу. Упркос овим тврдњама, развој хибридног погона „великог домета“ се наставља. Као пример навешћу Опел Амперу и, парадоксално, модел из Аудија А1 е-трон.

Лакоћа употребе појединачних погона

Енергетски ресурс	Ефикасност мотора	Ефективна енергија / л	Ефективна енергија / кг
Бензин	0,30	2,58 кВх / л	3,56 кВх / кг
Уље	0,35	3,42 кВх / л	4,07 кВх / кг
Литијум-јонске батерије	0,90	-	У РЕДУ. 0,1 кВх / кг

Опел Ампера

Иако се Опел Ампера често представља као електрично возило, то је заправо хибридно возило. Осим електромотора, Ампере користи и 1,4-литарски мотор са унутрашњим сагоревањем снаге 63 кВ. Међутим, овај бензински мотор не покреће директно точкове, већ делује као генератор у случају да се батерије испразне. енергије. Електрични део представљен је електромотором снаге 111 кВ (150 КС) и обртним моментом од 370 Нм. Напајање напајају литијумске ћелије у облику слова Т. Укупне снаге 220 кВх и тежине 16 кг. Овај електрични аутомобил може прећи 180-40 км на чисто електричном погону. Ова удаљеност је често довољна за целодневну градску вожњу и значајно смањује оперативне трошкове јер градски саобраћај захтева значајну потрошњу горива у случају мотора са сагоревањем. Батерије се такође могу пунити из стандардне утичнице, а у комбинацији са мотором са унутрашњим сагоревањем, домет Ампере се протеже на веома респектабилних петсто километара.

Ауди е елецтрон А1

Ауди, који преферира класични погон са напреднијом технологијом од технички веома захтевног хибридног погона, представио је занимљив хибридни аутомобил А1 е-трон пре више од две године. Литијум-јонске батерије капацитета 12 кВх и тежине 150 кг пуни Ванкел мотор као део генератора који користи енергију у облику бензина ускладиштену у резервоару од 254 литра. Мотор има запремину од 15 кубних метара. цм и генерише 45 кВ/х ел. енергије. Електромотор има снагу од 75 кВ и за кратко време може произвести снагу до 0 кВ. Убрзање од 100 до 10 је око 130 секунди и максимална брзина је око 50 км / х. Аутомобил може да путује око 12 км по граду на чисто електрични погон. Након исцрпљивања е. енергија се дискретно активира ротационим мотором са унутрашњим сагоревањем и допуњава струју. енергија за батерије. Укупан домет са потпуно напуњеним батеријама и 250 литара бензина је око 1,9 км са просечном потрошњом од 100 литара на 1450 км. Радна тежина возила је 12 кг. Хајде да погледамо једноставну конверзију да видимо у директном поређењу колико енергије је скривено у резервоару од 30 литара. Уз претпоставку ефикасности модерног Ванкел мотора од 70%, онда је 9 кг истог, заједно са 12 кг (31 Л) бензина, еквивалентно 79 кВх енергије ускладиштене у батеријама. Дакле, 387,5 кг мотора и резервоара = 1 кг батерија (израчунато у теговима Ауди А9 е-Трон). Ако бисмо желели да повећамо резервоар за гориво за 62 литра, већ бисмо имали на располагању XNUMX кВх енергије за погон аутомобила. Да бисмо могли да наставимо. Али он мора имати једну кваку. То више неће бити „зелени” аутомобил. Дакле, чак и овде се јасно види да је електрични погон значајно ограничен густином снаге енергије ускладиштене у батеријама.

Конкретно, виша цена, као и велика тежина, довели су до тога да је хибридни погон у Аудију постепено избледео у други план. Међутим, то не значи да је развој хибридних аутомобила и електричних возила у Аудију потпуно депресирао. Недавно су се појавиле информације о новој верзији модела А1 е-трон. У поређењу са претходним, ротациони мотор/генератор замењен је 1,5-литарским троцилиндричним мотором са турбопуњачем од 94 кВ. Употребу класичне јединице са унутрашњим сагоревањем Ауди је форсирао углавном због потешкоћа повезаних са овим мењачем, а нови троцилиндрични мотор је дизајниран не само да пуни батерије, већ и ради директно са погонским точковима. Батерије Санио имају идентичну снагу од 12кВх, а домет чисто електричног погона је незнатно повећан на приближно 80км. Ауди каже да би унапређени А1 е-трон требало да буде у просеку један литар на сто километара. Нажалост, овај трошак има једну препреку. За хибридна возила са проширеним чисто електричним дометом. погон користи занимљиву технику за израчунавање коначног протока. Такозвана потрошња се занемарује. допуњавање горива из мрежа за пуњење батерија, као и финална потрошња л/100 км, узима у обзир само потрошњу бензина за последњих 20 км вожње, када има струје. пуњење батерије. Врло једноставном калкулацијом можемо то израчунати ако су батерије на одговарајући начин испражњене. возили смо након што је нестало струје. енергије из чисто бензинских батерија, као резултат тога, потрошња ће се повећати пет пута, односно 5 литара бензина на 100 км.

Ауди А1 е-трон ИИ. генерација

Проблеми са складиштењем електричне енергије

Питање складиштења енергије старо је колико и сама електротехника. Први извори електричне енергије били су галванске ћелије. После кратког времена откривена је могућност реверзибилног процеса акумулације електричне енергије у галванским секундарним ћелијама – батеријама. Прве коришћене батерије биле су оловне, после кратког времена никл-гвоздене и нешто касније никл-кадмијумске, а њихова практична употреба трајала је више од сто година. Такође треба додати да се, упркос интензивним светским истраживањима у овој области, њихов основни дизајн није много променио. Коришћењем нових производних технологија, побољшањем својстава основних материјала и употребом нових материјала за сепараторе ћелија и посуда, било је могуће мало смањити специфичну тежину, смањити самопражњење ћелија и повећати удобност и безбедност руковаоца, али то је отприлике то. Најзначајнији недостатак, тј. Остао је веома неповољан однос количине ускладиштене енергије према тежини и запремини батерија. Због тога су се ове батерије користиле углавном у статичким апликацијама (резервни извори напајања у случају квара главног напајања итд.). Батерије су коришћене као извор енергије за вучне системе, посебно на железници (транспортна колица), где велика тежина и значајне димензије такође нису превише сметале.

Напредак складиштења енергије

Међутим, повећала се потреба за развојем ћелија малих капацитета и димензија у амперским сатима. Тако су настале алкалне примарне ћелије и запечаћене верзије никл-кадмијумских (НиЦд), а затим никл-метал-хидридне батерије (НиМХ). За инкапсулацију ћелија изабрани су исти облици и величине рукава као и за до сада конвенционалне ћелије примарног цинк хлорида. Конкретно, постигнути параметри никл-метал-хидридних батерија омогућавају њихову употребу, посебно, у мобилним телефонима, преносним рачунарима, ручним погонима алата итд. Технологија производње ових ћелија разликује се од технологије која се користи за ћелије са велики капацитет у ампер-сатима. Ламеларни распоред система електрода великих ћелија замењен је технологијом претварања система електрода, укључујући сепараторе, у цилиндрични завој, који се убацује и контактира са ћелијама правилног облика у величинама ААА, АА, Ц и Д, одн. вишекратника њихове величине. За неке посебне примене производе се посебне равне ћелије.

Предност херметичких ћелија са спиралним електродама је неколико пута већа способност пуњења и пражњења великим струјама и однос релативне густине енергије према тежини и запремини ћелије у поређењу са класичним дизајном великих ћелија. Недостатак је више самопражњења и мање радних циклуса. Максимални капацитет једне НиМХ ћелије је приближно 10 Ах. Али, као и код других цилиндара већег пречника, они не дозвољавају пуњење превисоких струја због проблематичног одвођења топлоте, што умногоме смањује употребу у електричним возилима, па се овај извор користи само као помоћна батерија у хибридном систему (Тоиота Приус 1,3 кВх).

Значајан напредак у области складиштења енергије био је развој сигурних литијумских батерија. Литијум је елемент са високом вредношћу електрохемијског потенцијала, али је и изузетно реактиван у оксидативном смислу, што такође ствара проблеме при коришћењу метала литијума у ​​пракси. Када литијум дође у контакт са атмосферским кисеоником долази до сагоревања, које у зависности од својстава средине може имати карактер експлозије. Ово непријатно својство се може елиминисати или пажљивом заштитом површине, или употребом мање активних једињења литијума. Тренутно су најчешће литијум-јонске и литијум-полимерске батерије капацитета од 2 до 4 Ах у ампер-сатима. Њихова употреба је слична употреби НиМх, а при просечном напону пражњења од 3,2 В доступно је 6 до 13 Вх енергије. У поређењу са никл-метал хидридним батеријама, литијумске батерије могу да складиште два до четири пута више енергије за исту запремину. Литијум-јонске (полимерне) батерије имају електролит у облику гела или чврстог облика и могу се производити у равним ћелијама танким од неколико десетина милиметра у практично било ком облику како би одговарале потребама одговарајуће примене.

Електрични погон у путничком аутомобилу може се израдити као главни и само један (електрични аутомобил) или комбинован, при чему електрични погон може бити и доминантан и помоћни извор вуче (хибридни погон). У зависности од коришћене варијанте, разликују се енергетски захтеви за рад возила, а самим тим и капацитет батерија. Код електричних возила капацитет батерије је између 25 и 50 кВх, а код хибридног погона је природно мањи и креће се од 1 до 10 кВх. Из датих вредности се види да је при напону једне (литијумске) ћелије од 3,6 В потребно ћелије повезати у серију. Да би се смањили губици у дистрибутивним проводницима, претварачима и намотајима мотора, препоручује се одабир напона већи од уобичајеног у мрежи на возилу (12 В) за погоне - уобичајене вредности су од 250 до 500 В. данас су литијумске ћелије очигледно најпогоднији тип. Додуше, и даље су веома скупи, посебно у поређењу са оловним батеријама. Међутим, они су много тежи.

Номинални напон ћелија конвенционалних литијумских батерија је 3,6 В. Ова вредност се разликује од конвенционалних никл-метал хидридних ћелија, респективно. НиЦд, који имају називни напон од 1,2 В (или олово - 2 В), што, ако се користи у пракси, не дозвољава замену оба типа. Пуњење ових литијумских батерија карактерише потреба да се веома прецизно одржи вредност максималног напона пуњења, што захтева посебан тип пуњача и, посебно, не дозвољава употребу система за пуњење предвиђених за друге типове ћелија.

Главне карактеристике литијумских батерија

Главне карактеристике батерија за електрична возила и хибриде могу се сматрати њиховим карактеристикама пуњења и пражњења.

Карактеристика пуњења 

Процес пуњења захтева регулацију струје пуњења, контрола напона ћелије и контрола тренутне температуре се не могу прескочити. За литијумске ћелије које се данас користе и које користе ЛиЦоО2 као катодну електроду, максимална граница напона пуњења је 4,20 до 4,22 В по ћелији. Прекорачење ове вредности доводи до оштећења својстава ћелије и, обрнуто, неуспех да се достигне ова вредност значи некоришћење номиналног капацитета ћелије. За пуњење се користи уобичајена ИУ карактеристика, односно у првој фази се пуни константном струјом све док се не постигне напон од 4,20 В / ћелији. Струја пуњења је ограничена на највећу дозвољену вредност коју је одредио произвођач ћелије. опције пуњача. Време пуњења у првој фази варира од неколико десетина минута до неколико сати, у зависности од јачине струје пуњења. Напон ћелије постепено расте до макс. вредности 4,2 В. Као што је већ поменуто, овај напон не би требало прекорачити због опасности од оштећења ћелије. У првој фази пуњења 70 до 80% енергије се складишти у ћелијама, у другој фази остатак. У другој фази напон пуњења се одржава на највећој дозвољеној вредности, а струја пуњења се постепено смањује. Пуњење је завршено када струја падне на око 2–3% називне струје пражњења ћелије. Пошто је максимална вредност струја пуњења у случају мањих ћелија такође неколико пута већа од струје пражњења, значајан део електричне енергије може се уштедети у првој фази пуњења. енергије у релативно кратком времену (приближно ½ и 1 сат). Тако је у случају нужде могуће напунити батерије електричног возила до довољног капацитета у релативно кратком времену. Чак и у случају литијумских ћелија, акумулирана електрична енергија се смањује након одређеног периода складиштења. Међутим, то се дешава тек након отприлике 3 месеца застоја.

Карактеристике пражњења

Напон прво брзо пада на 3,6–3,0 В (у зависности од величине струје пражњења) и остаје скоро константан током целог пражњења. Након исцрпљивања залиха е-поште. енергија такође врло брзо снижава ћелијски напон. Због тога се пражњење мора завршити најкасније до наведеног произвођача напона пражњења, који износи 2,7 до 3,0 В.

У супротном, може доћи до оштећења структуре производа. Процес истовара релативно је лако контролисати. Ограничено је само вредношћу струје и престаје када се достигне вредност коначног напона пражњења. Једини проблем је што својства појединачних ћелија у секвенцијалном распореду никада нису иста. Због тога се мора водити рачуна да напон било које ћелије не падне испод коначног напона пражњења, јер то може да је оштети и тако изазове квар целе батерије. Исто треба узети у обзир при пуњењу батерије.

Поменути тип литијумских ћелија са другачијим катодним материјалом, у коме се оксид кобалта, никла или мангана замењује фосфидом Ли3В2 (ПО4) 3, отклања поменуте ризике од оштећења ћелије услед неусклађености. већи капацитет. Декларисан је и њихов декларисани радни век од око 2 циклуса пуњења (при 000% пражњења), а посебно чињеница да када се ћелија потпуно испразни, неће бити оштећена. Предност је и већи номинални напон од око 80 при пуњењу до 4,2 В.

Из горњег описа може се јасно назначити да су тренутно литијумске батерије једина алтернатива, попут чувања енергије за вожњу аутомобила у поређењу са енергијом ускладиштеном у фосилним горивима у резервоару за гориво. Свако повећање специфичног капацитета батерије повећаће конкурентност овог еколошки прихватљивог погона. Можемо се само надати да се развој неће успорити, већ, напротив, кренути неколико миља напред.

Примери возила која користе хибридне и електричне батерије

Тоиота Приус је класични хибрид са ниском резервом снаге на чисто електричној енергији. погон

Тоиота Приус користи НиМХ батерију од 1,3 кВх, која се првенствено користи као извор енергије за убрзање и омогућава да се користи одвојени електрични погон на удаљености од око 2 км на макс. брзина од 50 км / х. Плуг-Ин верзија већ користи литијум-јонске батерије капацитета 5,4 кВх, што вам омогућава да се возите искључиво на електрични погон на удаљености од 14-20 км максималном брзином. брзина 100 км / х.

Опел Ампере-хибрид са повећаном резервом снаге на чистој е-пошти. погон

Електрично возило с проширеним дометом (40-80 км), како Опел назива четверосјед с петоро врата, покреће електрични мотор који производи 111 кВ (150 КС) и 370 Нм обртног момента. Напајање напајају литијумске ћелије у облику слова Т. Укупне снаге 220 кВх и тежине 16 кг. Генератор је 180 -литарски бензински мотор снаге 1,4 кВ.

Митсубисхи и МиЕВ, Цитроен Ц-Зеро, Пеугеот иОн-цлеан ел. аутомобили

Литијум-јонске батерије капацитета 16 кВх омогућавају возилу да пређе 150 км без пуњења, мерено у складу са стандардом НЕДЦ (Нев Еуропеан Дривинг Цицле). Високонапонске батерије (330 В) налазе се унутар пода и такође су заштићене оквиром постоља од оштећења у случају удара. То је производ Литхиум Енерги Јапан, заједничког улагања између Митсубисхија и ГС Иуаса Цорпоратион. Постоји 88 чланака. Електричну енергију за погон обезбеђује литијум-јонска батерија од 330 В, која се састоји од 88 ћелија од 50 Ах, укупног капацитета 16 кВх. Батерија ће се напунити из кућне утичнице у року од шест сати, користећи екстерни брзи пуњач (125 А, 400 В), батерија ће се напунити на 80% за пола сата.

И сам сам велики љубитељ електричних возила и стално пратим шта се дешава на овим просторима, али стварност у овом тренутку није тако оптимистична. То потврђује и горња информација која показује да живот и чисто електричних и хибридних возила није лак, а често се само игра бројева претвара да јесте. Њихова производња је и даље веома захтевна и скупа, а њихова ефикасност је више пута дискутабилна. Главни недостатак електричних возила (хибрида) је веома низак специфични капацитет енергије ускладиштене у батеријама у поређењу са енергијом ускладиштеном у конвенционалним горивима (дизел, бензин, течни нафтни гас, компримовани природни гас). Да би се снага електричних возила заиста приближила конвенционалним аутомобилима, батерије би морале да смање своју тежину за најмање десетину. То значи да је поменути Ауди Р8 е-трон морао да ускладишти 42 кВх не у 470 кг, већ у 47 кг. Поред тога, време пуњења морало би се значајно смањити. Отприлике сат времена при 70-80% капацитета је и даље много, а не говорим о 6-8 сати у просеку на пуном пуњењу. Нема потребе да верујете ни у срања о нултој производњи ЦО2 електричних возила. Одмах да приметимо чињеницу да Енергију у нашим утичницама такође генеришу термоелектране, које не производе само довољно ЦО2. Да не говоримо о сложенијој производњи оваквог аутомобила, где је потреба за ЦО2 за производњу много већа него у класичном. Не смемо заборавити на број компоненти које садрже тешке и токсичне материјале и њихово проблематично накнадно одлагање.

Уз све наведене и непоменуте минусе, електрични аутомобил (хибрид) има и неоспорне предности. У градском саобраћају или на краћим релацијама неоспоран је њихов економичнији рад, само због принципа складиштења (рекуперације) енергије при кочењу, када се код конвенционалних возила она уклања при кочењу у виду отпадне топлоте у ваздух, а не да би поменути могућност неколико км вожње по граду за јефтино пуњење са јавне е-поште. нет. Ако упоредимо чисти електрични аутомобил и класични аутомобил, онда у конвенционалном аутомобилу постоји мотор са унутрашњим сагоревањем, који је сам по себи прилично сложен механички елемент. Његова снага се на неки начин мора пренети на точкове, а то се углавном ради преко ручног или аутоматског мењача. Још увек постоји један или више диференцијала на путу, понекад и погонско вратило и низ осовинских вратила. Наравно, аутомобил такође треба да успори, мотор треба да се охлади, а ова топлотна енергија се бескорисно губи у околину као заостала топлота. Електрични аутомобил је много ефикаснији и једноставнији - (не важи за хибридни погон, који је веома компликован). Електрични аутомобил не садржи мењаче, мењаче, кардане и полуосовине, заборавите на мотор испред, позади или у средини. Не садржи радијатор, односно расхладну течност и стартер. Предност електричног аутомобила је у томе што може да угради моторе директно у точкове. И одједном имате савршен АТВ који може да контролише сваки точак независно од осталих. Због тога са електричним возилом неће бити тешко контролисати само један точак, а могуће је одабрати и контролисати оптималну расподелу снаге за скретање. Сваки од мотора такође може бити кочница, опет потпуно независна од осталих точкова, која претвара бар део кинетичке енергије назад у електричну енергију. Као резултат тога, конвенционалне кочнице ће бити подвргнуте много мањем стресу. Мотори могу произвести максималну доступну снагу у скоро сваком тренутку и без одлагања. Њихова ефикасност у претварању енергије ускладиштене у батеријама у кинетичку енергију је око 90%, што је око три пута више од конвенционалних мотора. Сходно томе, они не стварају толико преостале топлоте и не морају да буду тешки за хлађење. Све што вам је потребно за ово је добар хардвер, контролна јединица и добар програмер.

Сума сумарум. Ако су електрични аутомобили или хибриди још ближи класичним аутомобилима са моторима који штеде гориво, пред њима је још веома тежак и тежак пут. Надам се само да ово није потврђено бројним заваравајућим бројевима или. претјеран притисак званичника. Али немојмо очајавати. Развој нанотехнологије се заиста креће скоковима и границама, и можда нам се чуда заиста спремају у блиској будућности.

На крају ћу додати још једну занимљивост. Већ постоји соларна станица за пуњење горива.

Тоиота Индустриес Цорп (ТИЦ) развила је соларну станицу за пуњење електричних и хибридних возила. Станица је такође прикључена на електричну мрежу, па су соларни панели од 1,9 кВ вероватније додатни извор енергије. Користећи самостални (соларни) извор напајања, станица за пуњење може пружити максималну снагу од 110 ВАЦ / 1,5 кВ, када је спојена на електричну мрежу, нуди максимално 220 ВАЦ / 3,2 кВ.

Неискориштена електрична енергија из соларних панела складишти се у батеријама које могу похранити 8,4 кВх за каснију употребу. Такође је могуће напајати електричном енергијом дистрибутивну мрежу или додатну станицу за снабдевање. Стајалишта за пуњење која се користе на станици имају уграђену комуникациону технологију која може у складу са тим идентификовати возила. њихови власници који користе паметне картице.

Важни услови за батерије

• Снага - означава количину електричног набоја (количину енергије) ускладиштену у батерији. Наведен је у ампер сатима (Ах) или, у случају малих уређаја, у милиампер сатима (мАх). Батерија од 1 Ах (= 1000 мАх) је теоретски способна да испоручи 1 амп током једног сата.
• Унутрашњи отпор - указује на способност батерије да обезбеди већу или мању струју пражњења. За илустрацију могу се користити два канистера, један са мањим излазом (висок унутрашњи отпор) и други са већим (мали унутрашњи отпор). Ако одлучимо да их испразнимо, канистер са мањим отвором за одвод ће се празнити спорије.
• Називни напон батерије - за никл-кадмијум и никл-метал хидридне батерије је 1,2 В, олово 2 В и литијум од 3,6 до 4,2 В. Током рада овај напон варира у границама од 0,8 - 1,5 В за никл-кадмијум и никл-метал хидридне батерије, 1,7 - 2,3 В за олово и 3-4,2 и 3,5-4,9 за литијум.
• Струја пуњења, струја пражњења – изражено у амперима (А) или милиамперима (мА). Ово је важна информација за практичну употребу дотичне батерије за одређени уређај. Такође одређује услове за правилно пуњење и пражњење батерије тако да се њен капацитет максимално искористи, а да се притом не уништи.
• Пуњење према крива пражњења - графички приказује промену напона у зависности од времена при пуњењу или пражњењу батерије. Када се батерија испразни, обично долази до мале промене напона за приближно 90% времена пражњења. Због тога је из измереног напона веома тешко одредити тренутно стање батерије.
• Самопражњење, самопражњење – Батерија не може стално да одржава струју. енергије, пошто је реакција на електродама реверзибилан процес. Напуњена батерија се постепено празни сама од себе. Овај процес може трајати од неколико недеља до месеци. У случају оловно-киселинских батерија, то је 5-20% месечно, за никл-кадмијум батерије - око 1% електричне енергије дневно, у случају никл-метал хидридних батерија - око 15-20% по месец, а литијум губи око 60%. капацитета три месеца. Самопражњење зависи од температуре околине као и од унутрашњег отпора (батерије са већим унутрашњим отпором се мање испразне) и наравно, дизајн, материјали који се користе и израда су такође важни.
•  Батерија (комплети) – Само у изузетним случајевима батерије се користе појединачно. Обично су повезани у сет, скоро увек повезани у серију. Максимална струја таквог скупа једнака је максималној струји појединачне ћелије, називни напон је збир називних напона појединачних ћелија.
•  Акумулација батерија.  Нова или некоришћена батерија треба да буде подвргнута једном, али пожељно неколико (3-5) спорих циклуса пуног пуњења и спорог пражњења. Овај спор процес поставља параметре батерије на жељени ниво.
•  Ефекат меморије – Ово се дешава када се батерија пуни и празни на исти ниво са приближно константном, не превише јаком струјом, и не би требало да дође до потпуног пуњења или дубоког пражњења ћелије. Овај нежељени ефекат је утицао на НиЦд (минимално и НиМХ).