Альтернатива электромобиля... Илона Маска ...- "ф-ф топку" ...на Марс...

19 1451

Об электромобиле не слышали лишь отсталые папуасы.

Остальные, стараниями таких деятелей, как Илон Маск, представляют электромобиль кардинальным средством очищения атмосферы, сердцем всех зелёных технологий, прорывом в будущее.

Так ли это на самом деле? Давайте разберемся...

Электромобиль - тупик автомобилестроения...

Положительные качества электромобилей общеизвестны...

Главные среди них - высокий КПД электродвигателей, абсолютное отсутствие выхлопа, низкая ресурсоемкость.

Однако все эти плюсы возникают если рассматривать электромобиль сам по себе, в отрыве от инфраструктуры.

Если же окинуть "электромобилизацию" более широким взглядом, плюсы начинают таять на глазах, превращаясь в жирные минусы, способные похоронить красивую идею.

В чем же проблемы?

Аккумуляторы

Однажды один человек проехал на велосипеде с моторчиком 1000 км. и потратил на это 1,5 литра бензина. Он попал в Книгу Рекордов.

Что делаем мы? Заливаем 50 литров в бак нашего автомобиля и проезжаем 500 км.

Затем повторяем операцию и проезжаем еще 500.

Всего 100 литров на 1000 километров - в сто раз больше!

А ведь мы весим приблизительно одинаково с велосипедистом из Книги Рекордов.

В чем же дело?

Почти всё топливо потрачено на перемещение самого автомобиля, который тяжелее водителя примерно в 15 раз. Очевидно, чтобы снизить потребление топлива и сократить количество выхлопных газов необходимо первым делом снизить вес автомобиля.

С классическими бензиновыми или дизельными машинами такое проделывают постоянно, уменьшая их вес. Однако, при всех потугах, их вес остается около тонны. И это объяснимо! Нельзя бесконечно форсировать ДВС, уменьшая его массу.

Есть теоретические пределы, связанные с выделением и рассеиванием тепла, с КПД.

Это тупик!

Электромобиль - другое дело.

В нем вместо тяжелого и неэффективного ДВС применен электромотор, лёгкий и эффективный.

Однако, хранилищем энергии является не лёгкий бензобак, а тяжелый и дорогой аккумулятор.

Так вес аккумулятора в Model S - около 500 кг.

Это примерно половина веса всего автомобиля.

Со стоимостью - примерно то же самое.

Tesla Model S в разобраном виде

Не стоит думать, что скоро вес аккумуляторов резко снизится.

Прогресс в этой области идёт весьма не быстро, есть объективные теоретические трудности преодолеть которые пока не представляется возможным.

Батарея Tesla содержит несколько тысяч Li-Ion аккумуляторов 18650 Panasonic. Л

итий-ионные аккумуляторы были изобретены около 20 лет назад и до сих пор считаются венцом творения.

Мало того, Илон Маск построил огромный завод в США по их производству.

Таким образом, производители электромобилей полагают, что Человечество и дальше будет ездить на устаревших элементах 18650.

Однако их смелые планы наталкиваются на банальное препятствие - аккумуляторы на основе лития слишком тяжелые.

Литий (Li) - лёгкий щелочной металл (в 2 раза легче воды), открытый в 1817 г. В настоящее время нашел широкое применение в электрохимии, ядерной и термоядерной энергетике.

Входит в состав анодов литий-ионных аккумуляторов с плотностью энергии 110 Вт*ч/кг., литий-полимерных (LiPol) - 200-220 Вт*ч/кг.

Крупнейшие месторождения находятся в Южной Америке (Чили, Боливия).

Для сравнения, плотность энергии бензина ~2500 Вт*ч/кг.

Это почти в 10 раз больше, чем у литиевых аккумуляторов...

Вот почему электромобиль никак не может вытеснить двигатель внутреннего сгорания.

Кроме того, жидкое топливо (бензин, солярка, керосин) легко перевозить и доставлять в любую точку без каких-либо потерь.

Это оперативность и экономичность!

С электроэнергией такой фокус не пройдет.

Любая её передача по линиям электропередач приводит к значительным потерям.

Инфраструктура

Как заряжать электромобиль?

"Воткнул в розетку и порядок!" - так отвечают на этот вопрос рекламные буклеты. Давайте подумаем насколько это правдоподобно. Итак...

Допустим, вы - владелец автомобиля Tesla Model S85 с аккумулятором, емкостью 85 кВт*ч.

Средний пробег личного авто в Москве ~ 2000 км. в месяц.

Чтобы проехать это расстояние, необходимо полностью зарядить аккумулятор Теслы 4 раза. Для этого потребуется электроэнергии ~350 кВт.

Примерно столько же потребляют жильцы средней трехкомнатной квартиры - 400 кВт.

Таким образом потребляемая мощность практически удвоится!

Казалось бы ерунда, в любом случае бензин дороже электричества.

Однако есть трудноразрешимая проблема.

Что, если половина автопарка Москвы станет вдруг электрическим? Давайте посчитаем.

Всего в Москве 3,8 млн. легковых автомобилей и, если половина из них станет вдруг электрическими (типа Model S85), потребуется 1900000*12*4*85 = 7,752 млрд. кВт*ч. Между тем, общее потребление электроэнергии Москвой в 2015 г. составило 38 млрд. кВт*ч.

Налицо резкий дефицит!

Откуда взять столько электроэнергии, проводов для её передачи?

Для создания такой инфраструктуры потребуется не только построить сеть электрических заправок, но и увеличить выработку электроэнергии, построить новые ГЭС, ТЭС, ЛЭП и т.д.

Это целая перестройка в электроэнергетике!

Экология

К чему приведет поголовная электрификация автотранспорта? Посмотрим из чего вырабатывается электроэнергия в Мире:

Источники электроэнергии по видам топлива

Водные ресурсы (ГЭС) и ядерное топливо (АЭС) - относительно более чистые источники энергии. Однако, их уже не хватает и их дальнейшее развитие весьма проблематично.

Остаются уголь и нефть (мазут), которые вместе занимают доминирующее положение и являются наиболее "грязными" видами топлива.

С развитием электромобилестроения мы просто перераспределим экологическую нагрузку с городов в регионы генерации.

А так как передавать электроэнергию на большие расстояния не выгодно, регионы генерации лучше расположить рядом с городами.

Одним словом, поменять шило на мыло!

Раньше мы тонули в бензиновом смоге, теперь будем задыхаться от угольной сажи.

Всё выглядит красиво на картинке и то лишь для некоторых стран, например Калифорнии (США) и ОАЭ.

Здесь много Солнца и заряжать буферные аккумуляторы на заправочных станциях можно от солнечных панелей расположенных на крыше самих этих станций.

А что делать там, где нет Солнца или ветра?

Экологичность электромобиля понятие относительное.

Она зависит от способа выработке электроэнергии в каждой конкретной стране.

Так в Китае практически всё электричество вырабатывается на угольных ТЭС.

Страна уже сегодня задыхается в плотном смоге.

Что будет, если электричества потребуется в два раза больше?

Китайцам потребуется другая планета...?

Получается, что электромобиль нужен лишь тому, кто живет близко к Экватору, у кого вся крыша из солнечных панелей и есть буферный аккумулятор - Supercharger.

Таких , скажем в США нашлось всего лишь 0,3% от всех покупателей авто.

Анекдот в тему...:

Про альтернативу (Жизненный такой анекдотец и в тему...)

Крошка сын к отцу пришел, и спросила кроха:

"Папа, а что такое альтернатива?"

Папа начинает обстоятельно все обьяснять сыну:

"Вот ты сынок вырастешь.

Женишься.

Тебе надо будет содержать свою семью.

Ты заведешь свой бизнес.

И бизнес этот у тебя будет - птицефабрика куриного и яичного направления.

Развиваться будешь, деньги большие зарабатывать, вкладывать их в дальнейшее развитие твоего производства.

Вот у тебя все деньги в активах, производство развивается и растет, куры, яйца, цеплята, все дела.

А в один прекрасный день РАЗ! и ПОТОП!

Всю птицефабрику твою затопило.

Куры, яйца, циплята, комбикорма на сотни тысяч рублей,

оборудование на миллионы, все пропало!

Ты разорен! Ты банкрот!

Остаешься, в общем ни с чем... Ну то есть буквально..."

Сын не выдержав такого натиска негатива перебивает отца:

"Пап! А альтернатива-то что такое?"

Папа отвечает сыну ..., задумчиво так:

"Альтернатива...?

АЛЬТЕРНАТИВА , сынок... - УТКИ...!"

данная статья была тут ан конте напИсана (так он сам выразился - показав своё отношение в своим читателям!!!) неким  хымыком .. ну видимо под кислотой .. не иначе , на не верную концепцию в статье и оскорбление читателей ему было указано так же были показынаны уже созданные генераторы электроэнеергии которые существуют с 1994 года например вот Доска Смита

ну или известный наверное уже всем генератор Капанадзе

отличие у них в том что у Смитта напряжение на выходе высокая частота и высокое напряжение поэтому требует инвертора , у Капанадзе выход сразу 380 вольт и 50 герц , ну или кому сколько нуждно , главное что он может сразу встраиваться в существующие энергетические системы !

на что хымык тут же потёр все посты - ну стадо шо сказать , и естестенно зщанёс в чёрный список - зассал аднака! или это гарри из тех кто тут поставлен для загона стада в стойло! может вы ещё другие подскажите его ипостаси ?


Грядущее мятежно, но надежда есть

Знаю я, что эта песня Не к погоде и не к месту, Мне из лестного бы теста Вам пирожные печь. Александр Градский Итак, информации уже достаточно, чтобы обрисовать основные сценарии развития с...

Их ценности за две минуты... Аркадий, чо ты ржёшь?

Здравствуй, дорогая Русская Цивилизация. В Европе и Америке сейчас новая тема, они когда выходят на трибуну, обязаны поприветствовать все гендеры. Это не издевательство, на полном серьё...

Обсудить
  • Автор, у Вас дом от какого генератора запитан? И почему?
  • Йф плакаль... Весь мир строит атомные станции гигантского размера, самые продвинутые ваяют ветряки - такого же размера - в о бщем все как-то и чем-то заняты, не знают поди, что есть "генератор Капанадзе", призванный спасти мир от энергетического кризиса! Дальше, продвинулись только великие укры, активно разрабатывающие - в пику Газпрому, получение энергии от вращения Земли. Только все равно не понятно - причем здесь Олалошка с его аккумуляторами. Поставил генератор прямо на машину - и разъезжай неограниченно долго, чихая на правила дорожного движения и законы мироздания...
  • статья интересная, логика понятная, но есть одно НО, которое умножает все написанное на ноль. это НО называется AVL - the world's largest independent company for the development of powertrain systems with internal combustion engines as well as instrumentation and test systems (https://www.avl.com/web/guest/company). в общих чертах - это австрийская частная инжиниринговая компания, которая имеет колоссальное влияние на все мировое двигателестроение и машиностроение. по сути - это центр всей этой движухи, причем на всех уровнях от разработки нового изделия до постройки производств этого изделия. перед новым годом общался с инженером AVL, который лично участвовал в создании ЯМЗ-530 со стороны AVL. для начала гляньте на географию присутствия AVL на планете, чтобы оценить с большего порядок масштабности https://www.avl.com/web/guest/avl-worldwide. начну с того, что фирма имеет данные в реальном времени где, что и кем добывается и производится в плане сырья, откуда, куда и кому это все транспортируется и перемещается и, конечно же, известна стоимость всего этого дела как для "своих", так и для "чужих". также AVL имеет данные о всех новых разработках по двигателестроению, машиностроению и по химической отрасли, а также в курсе всех соответствующих научно-исследовательских работ. процесс проектирования и создания опытных образцов происходит совсем не так, как себе представляет подавляющее большинство. AVL создает цифровую модель прототипа до его создания в железе. на практике это значит, что сначала создается цифровая модель ДВС, эта модель ДВС устанавливается в цифровую модель транспортного средства, и эта модель транспортного средства на компьютерах реального времени начинает "кататься" по цифровому испытательному полигону, на котором симулируются условия штатной и эксплуатации и проверяются нештатные ситуации. возникающие косяки конструкции анализируются, устраняются и снова проверяются на виртуальном полигоне. адекватность цифровых моделей настолько высока, что прошивка блока управления ДВС и ТС появляется до реальных испытаний. потом создается опытный образец в железе и проводится необходимый цикл испытаний опытных образцов со всеми вытекающими. на мой вопрос о том, как часто результаты симуляции цифровой модели отличаются от результатов реальных испытаний, AVL сказал, что не помнит такого случая - этот мужик как раз и специализируется на этих симуляциях. не верить ему у меня не было оснований, наоборот он был удивительно общителен. более того AVL уже сотрудничает вроде с 14 техническими ВУЗами России. даже больше скажу: их ПО (https://www.avl.com/simulation-tools1) выгодно отличается от популярных ANSYS и тд тем, что имеет в своем распоряжении инфу о том, какие системы дифуравнений надо использовать для получения адекватного результата, какие значения констант требуются для просчета конкретных конструкций (обычно это коммерческая тайная и годы работ группы ученых). и самое важное: их ПО способно решать обратные инженерные задачи, т.е. можно задаться требуемыми параметрами, а ПО предложит варианты изменения существующей конструкции. исходя из этого, AVL и все, кто с ними в тесном контакте, с самого начала знали, что Тесла - мертворожденный автомобиль, а потому все матерые автоконцерны тихонько пилят гибриды и колдуют над аккумуляторами, чтобы не тратить время на детский сад. вопрос ведь не в том, сколько надо сжечь топлива на 1 км пути - надо предложить удобное и эффективное решение. те, кто называет теслу - экологически чистым автомобилем - проплачен, наивен или полный гуманитарий, не догоняющий, что 18650 и экологичность - взаимоисключающие понятия.