Elektormobilis - 150 gadu vēsture!

 

 

Elektromobilis – automobilis, kurā par vilces avotu kalpo elektromotors un enerģiju elektromotoram nodrošina akumulatoru bloks. Atsevišķos gadījumos var tikt uzstādi vairāki elektromotori.

Par Elektormobili var saukt tikai un vienīgi transportlīdzekli ar vienveida vilces avotu iekaitot enerģijas iegūšanas avotu. Ka piemēru var minēt Nissan Leaf elektromobilis un Toyota Prius Hibrīds. Pirmā variantā elektromobilim par vilci kalpo elektromotors, enerģija tiek iegūta no akumulatoru bloka uzkrātās enerģijas. Savukārt Toyota Prius hibrīdam par vilci arī tiek izmantots elektromotors, bet papildus ir uzstādīts iekšdedzes dzinējs ar ģeneratoru enerģijas ražošanai, lai pastāvīgi veiktu akumulatora bloka uzlādi.      

 

Auto ražotāji piedāvā Full Hybrid automobiļus – transportlīdzeklis, kurā par vilces spēku rūpējas elektromotors, bet iekšdedzes dzinējs (darbojas ar benzīnu, dīzeli, gāzi) kalpo kā akumulatoru lādēšanas ierīce griežot ģeneratoru ievērojami palielinot braukšanas rādiusu.

Mazliet par vēsturi.

   Elektromobilis parādījās agrāk par iekšdedzes dzinēju. Pirmais elektromobilis tika radīts 1841. gadā. Divvietīgs - elektromobilis parādījās Krievijā un viņam bija deviņi braukšana režīmi, braukšanas ātrums svārstījās no 1.6km/st. līdz 37km/st. 1910. gadā Ņujorkā pilsētas ielās strādāja ap 70.000 elektromobiļu takšu. 

 

 

   Sākotnēji veicamā distance abiem transportlīdzekļiem bija vienāda. Automobilis ar iekšdedzes dzinēju un  elektromobilis varēja nobraukt vienādu attālumu. Lielākais elektromobiļu trūkums – sarežģīta uzlādes sistēma. Līdz 20.gs. sākumam līdzstrāvas pārveidotāji lādēšanai bija pietiekami sarežģīta un tas negatīvi iespaidoja elektrotransporta attīstību. Situācija mainījās tikai 1906.gadā, kad parādījās ievērojami vienkāršota līdzstrāvas pārveidotāja konstrukcija.

La Jamais Contente elektromobilis 1.maijā 1989.gadā uzstādīja ātruma rekordu uz sauszemes. Šis bija pirmais sauszemes transportlīdzeklis, kas pārsniedza 100 km/st. sasniedzot 105 km/st. Amerikāņu konstruktors Volters Beikers (W.Baker) sasniedza ātrumu 130 km/st. Cits elektromobiļu ražotājs, kompānija „Borland Electric” nobrauca ar savu elektromobili 167 km ar vidēju trumu 55km/st.

Līdz 20.gadsimta otrai pusei doma par elektrotransporta atdzimšanu bija otrā plānā un visu inženieru prāti bija aizņemti ar iekšdedzes dzinēju. Pagājušā gadsimta 60-70 gados degvielas cenu kāpums atgādināja par elektrotransportu kā lētu pārvietošanās līdzekli, jo īpaši izmantojot rūpnīcās un citās industriālās vietās. Sākās elektrotransporta atdzimšana.

Elektromobiļa priekšrocības

• Elektromobilis īpaši izceļas ar savām lētām ekspluattācijas izmaksām. Ford Ranger patērē tiki 0,25kW/st. viena killometra braucienam, Toyota Rav4 – 0,19kWst. Vidējais automobiļa noskrējiens ASV sastāda 19200 km (52 km dienā). Ja elektrības cena ir ap 7 santīmiem par 1 kW, gada izmaksas elektrības iegādei, lai veiktu 19200 km sastāda aptuveni 255 Ls,  savukārt, ja mēs brauktu ar iekšdedzes benzīna dzinēju, kura vidējais patēriņš ir 8l/100 km, mēs iztērētu 1305 Ls.  Ieguvums gadā sastādītu 1050 Ls un tas tikai uz degvielas ietaupījuma, neskaitot tādus servisa izdevumus kā eļļas maiņas u.tml.
• Elektromotora lietderības koeficents sastāda 95%-99%-. Pretēji iekšdedzes dzinējam, kura lietderības koeficents ir 22-24%.
• Elektromobilim nav kaitīgo izmešu, jo nenotiek degšana proces, kā iekšdedzes dzinējam.
• Augsts ekoloģisks rādītājs. Netiek izmantoti tādi naftas degvielas produkt, kā benzīns, dīzeļdegviela vai gāze, elektromotoram nav nepieciešama eļļa un eļļas filtri.
• Elektromobilis ir drošāks pret iespējamo aizdegšanos vai sprādzienu avārijas gadījumā;
• Elektromobiļa uzbūve un apkalpošana ir daudz vienkāršāka. Starp servisu intervāli ir ievērojami garāki salīdzinājumā ar  iekšdedzes dzinēju;
• Vienkāršota elektromotora konstrukcija ar minimālu kustīgo daļu daudzumu un transmisijas neesamība padara automobili par ļoti drošu transportlīdzekli;
• Uzlādēt akumulatoru bloku var no mājas rozetes;
• Trokšņu līmenis ir ļoti zems. Braukšanas ātrumā līdz 30km/st. automobili praktiski nevar dzirdēt;
• Iespēja izmantot rekuperatīvu bremzēšanu.  Riteņos ir speciāli elementi, kuri iesaistās bremzēšanas procesā, akumulējot izdalīto siltuma enerģiju un pārvēršot to par uzlādes avotu akumulatoru blokam.
• Pamatā tiek piedāvāti elektromobiļi ar vienu, citos gadījumos ar 2 elektromotoriem, bet nepieciešamības gadījumā var izmantot sistēmu „ritenis-motors”. Katram ritenim ir savs elektromotors. Šāda konstrukcija ļaus automobilim vienlaicīgi pagriezt visus četru riteņus līdz pat 90 grādiem;

 

 

Elektormobiļu trūkumi.

 

• Cilvēce elektromobili izmanto jau vairāk kā 150 gadus, bet šajā laikā netika veikti ievērojami atklājumi nobraucamās distances palielināšanai vai akumulatoru izmēru un uzlādes laika samazināšanai, lai nostādītu to konkurent-spējīgā pozīcijā līdzās iekšdedzes dzinējam.
• Akumulatori veiksmīgi tiek galā ar savām funkcijām pārvietojoties ar vienmērīgu ātrumu, tomēr ātrā startā un paātrinājumos baterijas zaudē ļoti daudz enerģijas. Kā risinājumu varētu izmantojot speciālas palaišanas sistēmas, piemēram, kondensatorus, kā arī rekuperācijas sistēmu (taupa enerģiju līdz 25%);
• Problēmu radīs liels daudzums izstrādāto akumulatoru. Ir nepieciešams pārdomāt darbnespējīgo akumulatoru utilizāciju;
• Automobilis ir aprīkots ar lielu daudzumu dažādu elektroierīču, kuras patērē daudz enerģijas. Kā šīs problēmas risinājums, varētu būt degvielas elementu, ionistru un foto elementu izmantošana.
• Nav izveidota nepieciešama infrastruktūra, lai elektromobiļu izmantošana būtu ērta un attaisnotu augstas izmaksas.
• Ilgs lādēšanas proocess. Mūsdienīgi elektromobili pilnai uzlādei tēē 6-8 stundas;
• Elektromobilis ir pilsētas auto. Ārpus pilsētas  braucot ar vidēju ātrumu 90km/st. enerģijas patēriņš dubultojas attiecīgi x2, samazinot nobraucamo attālumu;
•  Augsta litiju baterijas cena 3500 - 5000 Ls;
• Akumulatoru efektivitāte ievērojami samazinās ziemas laikā;
• Litiju bateriju enerģijas resurss pēc 5-8 gadiem sastāda ne vairāk, ka 80%. 

     

 Kāda situācija ir elektromobiļu tirgū?

 

Naftas cenas pieaug, kā rezultātā degvielas cena arī. Augsta degvielas cena un kritisks ekoloģijas stāvoklis rosina patērētājus aizdomāties par elektromobiļa iegādi ar vien biežāk. Iepriekš elektromobiļa iegādei seko ilgs pārdomas laiks, pārāk daudz trūkumu, bet tagad visi autoražotāji, organizējoties grupās, mēģina sniegt būtiskāko problēmu risinājumus kā, piemēram, akumulatoru uzlādes laiks. 

Automobiļu sērijas ražošana.

Tirgus līderi uz 2011 gadu: Mitsubishi i MiEV, sasniedzot 15000 pārdotu elektromobiļu Japānā un Eiropā. Nissan LEAF – 15000 prdotu elektromobiļu. Francijas autoražotāji pārdeva 4000 elekttromobiļus Peugeot ION un Citroën C-ZRO.

 

Jaunākie sasniegumi.

 

Ar 22.-23. maijā pārbūvēto Daihatsu Mira EV, Japānas elektromoiļu kluba entuziasti veica 1003 kilometrus ar vienu uzlādi.

 

24 augustā 2010.gadā kompānijas «Venturi Jamaais Contente» elektromobilis ar litija-jonu akumlatoru uz sāls ezera Jutas štatā uzstādīja ātruma rekordu 495km/st. 1km distancē. Maksimālais ātrums 515km/st.

 

27. ooktobrī 2010.gadā elektromobilis „lekker Mobilrdquo;, izveidotais uz Audi A2 bāzes, nobrauca 605 km no Minhenes līdz Berlīnei, auto pārvietojās pa braukšanas ceļiem, ar ātrumu 90 km/st., vietām sasniedzot ātrumu 130km/st. Tika lietota visa standarta auto atribūtika t.i.,  tuvās un tālas gaismas, radio, kondicionieris, salona apsilde. Īpašs bija «DBM Energy» firmas  litija-polimēra akumulators «Kolibri»  ar 115kW/st.

 

  29. novembrī 2010. gadā par Eiropas gada auto pirmo reizzi vēsturē kļuva elektromobilis Nissan Leaf, iegūstot 257 unktus.

 

 

Perspektīvas.

 

Pamatojoties un IDTechEx pētījumiem, elektrotransporta inddustrija (ieskaitot hibrīdauto)  2015 gadā ssniegs $227 miljardus, kas ir 7 reizes vairāk salīdzinājumā ar 2005 gadu, tikai $31,1 miljards.

 

Tiek prognozēts ļoti straujš tirgus kāpums, kā rezultātā daudzi autoražotāji, iespējjams, atteiksies no hibrīdauto ražošanas u uzreiz ķersies pie elektromobiļa.

 

Tirgus izaugsme ir tieši atkarīga un inženieru prasmēm samazināt akumulatoru uzlādes laiku, padarot to pievilcīgāku ikvienam.  

 

Autoražotāji izskata iespēju izmantot jonistorus  (speciāli kondensatori - jonistori ar sevišķi lielu kapacitāti - desmitiem faradu). Varam pieminēt, ka Krievijas jo-mobilis arī tiks aprīkots no šādiem super kondensatoriem.

 

Autoražotāju plāni.

 

kompānija	valsts	gads	plāni
Tesla Motors	ASV	2012	Uzsāks  tirdzniecību Modelis S
Phoenix Motorcars	ASV	2011	100000 vienības gadā
Renault">Renault	Francija	2011	Uzsāks Renault Kangoo Express ražošanu
Nissan">Nissan	Japāna	2012	Elektromobiļu sēriju ražošana
Detroit Electric	Ķīna — ASV	2012	Palielinās tirdzniecības apjomus līdz 270.ooo gadā
BMW">BMW	Vācija	2012	Elektromobīļu tirdzniecība ASV
Dongfeng Nissan	Ķīna — Japāna	2012	Elektromobīļu tirdzniecība Ķīnā
Ford">Ford	ASV	2010 2011 2012	Komerctransporta ražošana S-klases elektromobīļa ražošana
Toyota">Toyota	Japāna	2012	iQmodeļa ražošana
Honda">Honda	Japāna	2012 2015	Fit EVpādevu uzsākšana Ķīnā tirdzniecības uzsākšana ASV
Chrysler	ASV	2012	Ražošanas uzsākšana
General Motors	ASV	2013	Ražošanas uzsākšana Cadillac Converj
Автоваз	Krievija	2012	Tirdzniecības uzsākšana Lada ELLada
SEAT	Spānija	2016	Ražošanas uzsākšana Altea XL Electric Ecomotive

 

 

Raksta autors:  Arturs Sloka

Tegi: elektromobilis, Elektromobilis, elektromobīlis