Статья:

Негативные стороны электромобилей

Конференция: XLI Студенческая международная заочная научно-практическая конференция «Молодежный научный форум: технические и математические науки»

Секция: Технические науки

Выходные данные
Гимаев А.Г. Негативные стороны электромобилей // Молодежный научный форум: Технические и математические науки: электр. сб. ст. по мат. XLI междунар. студ. науч.-практ. конф. № 1(41). URL: https://nauchforum.ru/archive/MNF_tech/1(41).pdf (дата обращения: 22.08.2018)
Лауреаты определены. Конференция завершена
Эта статья набрала 0 голосов
Мне нравится
Дипломы
лауреатов
Сертификаты
участников
Дипломы
лауреатов
Сертификаты
участников
на печатьскачать .pdfподелиться

Негативные стороны электромобилей

Гимаев Алмаз Гаязович
магистрант, Казанский (Приволжский) Федеральный Университет, Набережночелнинский филиал, РФ, г. Набережные Челны

 

«За электромобилями будущее» – именно так можно понять девизы всех мировых автосалонов. На всех популярных выставках электромобили занимают по несколько стендов, приковывают взгляды, завораживают и обещают светлое и, главное, чистое будущее.

Ведь в отличие от простых бензиновых собратьев они не имеют совершенно никаких выбросов и вредных газов. Принцип работы электромобиля всем известен. Если вкратце, то электродвигатель, питаемый огромной батареей, вращает колеса. Для передачи этой энергии нет никакой необходимости в установке коробки передач для преобразования энергии. И не требуется смазки для движущихся механизмов из-за их отсутствия. Автомобиль просто движется за счет энергии от батарей. Безусловно, очень заманчивая идея. И поэтому все автомобильные бренды один за другим пустились в погоню за первооткрывателем электромобилей Илоном Маском и его Теслой. Первооткрыватель – это конечно громко сказано. Первые электромобили появились еще 174 года назад и старше своих собратьев – двигателей внутреннего сгорания – на несколько лет [10]. Но несовершенство заряда не позволило электромобилям завоевать популярность и поэтому сейчас все передвигаются на бензиновых автомобилях.

Но из-за проблем с экологией тема электромобилей, как чистого и экологичного транспортного средства, начала возвращаться.

Первым бросил вызов всему миру Илон Маск с автомобилем Тесла. Не отступая перед трудностями, он смог заявить о создании первого электромобиля в новейшей истории. В течение нескольких лет автомобильные дилеры внимательнейшим образом следили за детищем электромобиля и через некоторое время бросили все свои силы на создание своих марок – чистых и экологичных, способные не просто снизить, а вообще избавиться от выхлопных газов.

Естественно, может показаться, что электромобиль, питаемый от батареи, не требует топлива, и является отличной альтернативой бензиновому двигателю.

Но так ли это на самом деле?

У электромобилей есть свои преимущества перед бензиновыми собратьями. Об этом уже сказано много раз. Первое и самое важное, как уже отмечалось, это отсутствие каких-либо выбросов автомобиля. Второе – меньшее количество комплектующих, отсутствие сложных механизмов, за счет чего автомобиль может быть легче и не требовать смазки. И, наконец, третье: простота получение энергии, ведь автомобиль можно зарядить даже от домашней розетки.

Эти плюсы электромобилей часто приводятся в разных изданиях, но при этом умалчиваются и негативные стороны электромобилей. А их несколько больше.

Запасы хода электромобилей в данное время варьируется от 250 до 500км. Точной цифры нет, т.к. все зависит еще и от прочих источников потребления. И этот запас хода вполне можно сравнить с запасом хода обычного автомобиля с полным баком, при условии объема топливного бака не менее 40л. Но запас хода не является такой большой проблемой, как может показаться изначально. За счет рекуперативной системы (сбережения энергии при торможении) возможно еще увеличить запас хода электромобиля. Что касается времени зарядки батареи – зарядка электромобиля, учитывая сверхбыстрые зарядные устройства, занимает промежуток времени от 30 минут до нескольких часов [2]. Но решение проблемы уже предлагались несколько раз и самое оптимальное – это замена разряженной батареи на батарею с полной зарядкой. По времени эта процедура даже быстрее, чем заправка бензинового автомобиля. Эту концепцию показывала как сама марка Тесла, так и несколько других компаний [6; 9].

Но кроме этих двух очевидных проблем есть и ряд других негативных факторов. К ним стоит отнести следующие пункты:

1)  Риск не получить необходимое количество электроэнергии из-за перебоев электроснабжения, которые могут быть вызваны разными природными катаклизмами. Ежегодно миллионы людей на длительное время остаются без источника энергии из-за обрыва проводов, которые произошли вследствие обледенения высоковольтных линий [3] или из-за землетрясений или цунами [8]. В случае подобного происшествия люди будут не в состоянии справиться с самыми простыми появившимися трудностями и не смогут самостоятельно добраться до пунктов помощи. А приезд спасателей может занять продолжительное время.

2)  Из-за роста электромобилей, несомненно, произойдет увеличение нагрузки на системы электроснабжения. Во избежание подобного случая необходимо развитие электросистем и постройка новых станций питания.

Что касается малонаселенных пунктов, с неразвитой или слаборазвитой системой электроснабжения, то появление электромобилей в их районах крайне нежелательно из-за большого потребления электричества данным транспортным средством.

3)  Что касается получения энергии от солнечных батарей, то этот способ подойдет только для теплых районов, со щадящим климатом. В то время как для северных стран, или районов с преобладанием снежного покрова, такой способ будет недопустим, т.к. солнечные батареи не в состоянии будут выработать нужное количество энергии. Вдобавок стоит отметить, что в холодных районах мощности электромобиля может быть и недостаточно, чем в обычных теплых районах.

4)  Немаловажным фактором для электромобилей является и сам стиль вождения, т.к. резкие разгоны и торможение влечет сильное потребление энергии, а это, в свою очередь, не обеспечит должного запаса хода. После непродолжительной езды на высоких скоростях (например, на автомагистралях) машина перестает быть резвой, скорость притупляется [1]. Пусть и разгоняется она быстро (до 100км/ч всего 2,5с), но в дальнейшем заряд быстро расходуется и оставшегося запаса уже может и не хватит, чтоб доехать до нужного места назначения [7].

Конечно, электромобили могут снизить зависимость от зарубежной нефти. Но для этого потребуется добыча электроэнергии в бОльших масштабах, чем сейчас. Уже предпринимаются первые попытки в увеличении получаемой энергии. К примеру, во Франции всю дорогу протяженность 1 км замостили солнечными панелями, для получения солнечной энергии. По заверениям специалистов начальная мощность такой дороги составит 790квт*ч в день. Сам опыт будет длиться около 2-х лет и потом уже можно будет в состоянии сказать о рациональности подобной технологии [4]. Или другой пример: в нидерландском городе Кроммене велосипедную дорожку тоже покрыли панелями с солнечными батареями. Протяженность этой дорожки составила не более 100м. Сделано это было все с той же целью – получение солнечной энергии. Однако за год эта дорожка смогла выработать 9800квт*ч, а между тем на её строительство потрачено было порядка трех миллионов евро. К слову сказать, этих денег хватило бы на получение 520 тысяч кВт*ч [5]. Иначе говоря, окупаемость этих дорожек составляет очень продолжительное время.

Подводя итог, хочется отметить что электромобили, несмотря на все свои положительные стороны, все же не смогут в полной мере заменить бензиновые автомобили. Слишком серьезные недостатки не позволят им в полной мере двигаться по автомобильным дорогам. А то, что сейчас они все популярны и спрос на них растет, то все это скорее дань моде и со временем этой пройдет.

 

Список литературы:
1. Годится ли Tesla Model S для гонок? – [Электронный ресурс]. – Режим доступа – URL: https://www.drive2.ru/b/455633771333419627/ (Дата обращения 13.01.17).
2. Зарядить электромобиль за 30 минут. – [Электронный ресурс]. – Режим доступа – URL: http://www.novate.ru/blogs/240909/12997/ (Дата обращения 10.01.17).
3. Ледяной дождь испытал на прочность. – [Электронный ресурс]. – Режим доступа – URL: http://orgsmi.ru/news/zhkh/?item=2404 (Дата обращения 09.01.17).
4. Поверхность дороги во Франции замостили солнечными панелями. – [Электронный ресурс]. – Режим доступа – URL: http://auto.newsru.com/article/23dec2016/solar_road (Дата обращения 08.01.17).
5. Солнечные дороги – технология будущего или авантюра? – [Электронный ресурс]. – Режим доступа – URL: http://enki.ua/articles/solnechnye-dorogi-tehnologiya-budushchego-ili-av... (Дата обращения 08.01.17).
6. Станция замены аккумуляторных батарей для электромобилей. – [Электронный ресурс] – Режим доступа – URL: http://www.myelectromobile.com/content/stancii-zameny-akkumulyatoronyh-b... (Дата обращения 13.01.17).
7. Тесла раскрывает потенциал Model S: разгон с 0 до 100 км/ч менее чем за 2,5 секунды. – [Электронный ресурс] – Режим доступа – URL: https://3dnews.ru/942865 (Дата обращения 13.01.17).
8. Удар стихии по Японии: землетрясение, извержение вулкана и оползни. – [Электронный ресурс] – Режим доступа – URL: https://ria.ru/world/20160416/1412543704.html (Дата обращения 11.01.17).
9. Фирма Tesla показала горячую замену батарей электромобилей. – [Электронный ресурс] – Режим доступа – URL: https://www.drive.ru/news/tesla/51c43fb594a656334e00004a.html (Дата обращения 13.01.17).
10. Электромобили: плюсы, минусы, перспективы – [Электронный ресурс] – Режим доступа – URL: http://greenbelarus.info/articles/05-02-2015/elektromobili-plyusy-minusy... (Дата обращения 11.01.17).