Analyysi Teslan sähköajoneuvojen akkuteknologian eduista ja haitoista

Teslan sähköauton tulo Kiinan markkinoille on viime aikoina noussut otsikoihin. Mitä erityistä Teslassa on? Sopiiko tämä autojen kehitystrendiin? Kuinka turvallista se on? Insinöörinä, joka on työskennellyt kolmessa suuressa yhdysvaltalaisessa autoyhtiössä (Ford, GM ja Chrysler), haluan jakaa mielipiteeni Teslan näkemykseen.

Ennen kuin keskustelemme Teslasta, esitellään lyhyesti sähköajoneuvot. Tässä artikkelissa “sähköajoneuvoilla” tarkoitetaan puhtaasti sähköisiä ajoneuvoja, joissa on automaattinen teho, lukuun ottamatta hybridiajoneuvoja ja ulkokäyttöisiä ajoneuvoja (kuten raitiovaunuja).

Ihmisen kävelemisen tapaan sähkömoottorit ja litiumakut ovat energiantuotannon sydän, kun taas keskusvoimansiirtojärjestelmä on energiansiirron luut ja lihakset, jotka viime kädessä ajavat pyörät eteenpäin. Kuten yllä olevasta kuvasta näkyy, sekä sähkö- että bensiiniautoissa on sydän, luut, lihakset ja jalat, mutta energian siirtomenetelmät ovat erilaisia.

Analyysi Teslan sähköajoneuvojen akkuteknologian eduista ja haitoista

Sähköautoissa ei ole pakokaasuja

Sähköautoilla on monia etuja:

Ensimmäinen on energiansäästö. Kuten me kaikki tiedämme, perinteiset autot ajetaan bensiinillä. Muihin tärkeisiin energialähteisiin verrattuna öljyvarat ovat pieniä ja uusiutumattomia. Vaikka asiantuntijat ovat kiistelleet siitä, kuinka paljon öljyä on vielä louhittava viime vuosikymmeninä, kiistaton tosiasia on, että öljyvarat ovat hupenemassa ja tuotanto on nyt saavuttanut huippunsa. Myös öljyn hinnannousua odottavat autoilijat ovat samaa mieltä tästä näkemyksestä.

Samaan aikaan tärkeiden öljyntuottajamaiden (Lähi-itä, Venäjä ja Keski-Aasia) ja tärkeiden öljyä kuluttavien maiden (USA, Länsi-Eurooppa ja Itä-Aasia) välisen epäjohdonmukaisuuden vuoksi poliittista, taloudellista ja jopa sotilaallista on ollut rajua. kilpailua öljystä vuosikymmeniä. Taistelu hallinnasta. Tämä asia on erittäin tärkeä myös maallemme. Vuonna 2013 Kiina ohitti Yhdysvallat ja nousi maailman suurimmaksi öljyntuojaksi, ja sen riippuvuus ulkomaisesta öljystä oli lähes 60 %. Siksi sähköajoneuvojen kehittämisellä ja öljyriippuvuuden vähentämisellä on suuri merkitys Kiinan taloudelliselle ja geopoliittiselle turvallisuudelle.

Sähköautot käyttävät toissijaista sähköä. On olemassa laaja valikoima sähkön lähteitä, mukaan lukien uusiutuva vesi, tuuli, aurinko ja mahdollisesti ydinenergia sekä kivihiili, jota on paljon enemmän kuin öljyä. Siksi, jos sähköajoneuvoista tulee suosittuja, ne eivät ainoastaan ​​muuta suuresti ihmisten elämäntapoja, vaan myös globaalia geopoliittista mallia.

Toinen sähköajoneuvojen etu on, että ne auttavat torjumaan savusumua. Autojen pakokaasut ovat tärkeä kaupunkisumun lähde. Nyt useissa maissa on yhä tiukempia autojen pakokaasupäästöjä koskevia määräyksiä. Sähköajoneuvot eivät kuitenkaan päästä pakokaasuja ajon aikana, millä on ilmeisiä etuja kaupunkien ilmansaasteiden hallinnassa. Kokonaissaasteiden osalta voidaan todeta, että vaikka hiilivoimantuotanto aiheuttaa saastumista, suuret voimalaitokset käyttävät enemmän sähköä kuin irralliset dieselveturit, ja ne voidaan koota päästöjen vähentämiseksi.

Kolmas kohta on voimansiirron ja ohjauksen edut, jotka liittyvät joihinkin sähköajoneuvojen voimansiirtojen ominaisuuksiin. Esimerkiksi tuhansissa celsiusasteissa ja kymmenissä ilmakehissä toimivat bensiinimoottorit vaativat monimutkaista valmistustekniikkaa ja käyttötaitoja sekä kaoottista ja sujuvaa järjestelmää ja jäähdytysjärjestelmää, joka vapauttaa jatkuvasti arvokkaan bensiinin palamisesta syntyvää lämpöä ilmakehään. Moottori tarvitsee säännöllistä huoltoa ja öljynvaihtoa. Moottori siirtää energiaa pyörille sotkuisen vaihteiston, vetoakselin ja vaihteiston kautta. Suurin osa voimansiirtoprosessista toteutetaan metallisten hammaspyörien ja laakerien kovien liitosten kautta. Kaikki vaatii sotkuisen valmistusprosessin ja yksinkertaisen häiriön (arvatkaa kuinka moni valmistaja on vetänyt takaisin automaattivaihteistot)…

Sähköautoissa näitä ongelmia ei ole. Akut ja sähköajoneuvojen akut tuottavat lämpöä, mutta lämmönpoisto on paljon yksinkertaisempaa kuin polttomoottoreissa. Sähköajoneuvojen tehonmuunnos ei saa olla sotkuista ja hauras kovia liitäntöjä ja joustavia johtoja käyttäen. Sähköajoneuvojen käyttö on suhteellisen yksinkertaista, koska sähköjärjestelmän toimintatekniikka on monimutkaisempi.

Esimerkiksi monet ihmiset tietävät, että sähköautot ovat nopeampia kuin bensiiniautot. Tämä johtuu siitä, että moottorin säätöteho on pienempi kuin polttomoottorin. Toinen esimerkki on, että sähköauto voi suhteellisen yksinkertaisesti asentaa jokaiseen pyörään itsenäisen moottorin sen sijaan, että ohjattaisiin kunkin pyörän nopeutta. Siksi ohjaus alkaa hypätä. Lähetysongelmien takia