Tesla elektromobilių akumuliatorių technologijos privalumų ir trūkumų analizė

„Tesla“ elektromobilio atėjimas į Kinijos rinką neseniai pateko į antraštes. Kuo ypatinga Tesla? Ar tai atitinka automobilių plėtros tendencijas? Kiek tai saugu? Kaip inžinierius, dirbęs trijose pagrindinėse JAV automobilių kompanijose (Ford, GM ir Chrysler), noriu pasidalinti savo nuomone Tesla nuomone.

Prieš aptardami „Tesla“, trumpai pristatykime elektrines transporto priemones. Šiame straipsnyje vartojamos „elektrinės transporto priemonės“ reiškia grynai elektrines transporto priemones su automatine galia, išskyrus hibridines transporto priemones ir iš išorės varomas transporto priemones (pvz., tramvajus).

Panašiai kaip žmogus vaikščioja, elektros varikliai ir ličio baterijos yra energijos išleidimo širdis, o centrinė perdavimo sistema yra energijos perdavimo kaulai ir raumenys, kurie galiausiai varo ratukus į priekį. Kaip parodyta aukščiau esančiame paveikslėlyje, tiek elektromobiliai, tiek benzininiai automobiliai turi širdį, kaulus, raumenis ir pėdas, tačiau energijos perdavimo būdai skiriasi.

Tesla elektromobilių akumuliatorių technologijos privalumų ir trūkumų analizė

Elektromobiliuose išmetamųjų dujų nėra

Elektromobiliai turi daug privalumų:

Pirmasis yra energijos taupymas. Kaip visi žinome, tradiciniai automobiliai varomi benzinu. Palyginti su kitais svarbiais energijos šaltiniais, naftos atsargos yra nedidelės ir neatsinaujinančios. Nors pastaraisiais dešimtmečiais ekspertai ginčijasi, kiek naftos dar reikia išgauti, neginčijamas faktas yra tas, kad naftos atsargos senka, o gavyba šiuo metu pasiekė piką. Su tokia nuomone sutiks ir vairuotojai, susiduriantys su didėjančiomis naftos kainomis.

Tuo pačiu metu dėl nesuderinamumo tarp svarbių naftą išgaunančių šalių (Artimųjų Rytų, Rusijos ir Centrinės Azijos) ir svarbių naftą vartojančių šalių (JAV, Vakarų Europos ir Rytų Azijos), vyko nuožmi politinė, ekonominė ir net karinė situacija. dešimtmečius vykstančios varžybos dėl naftos. Kova už kontrolę. Šis klausimas labai svarbus ir mūsų šaliai. 2013 metais Kinija aplenkė JAV ir tapo didžiausia naftos importuotoja pasaulyje, o jos priklausomybė nuo užsienio naftos siekė beveik 60 proc. Todėl elektrinių transporto priemonių plėtra ir priklausomybės nuo naftos mažinimas turi didelę reikšmę Kinijos ekonominiam ir geopolitiniam saugumui.

Elektromobiliai naudoja antrinę elektros energiją. Yra daugybė elektros energijos šaltinių, įskaitant atsinaujinantį vandenį, vėjo, saulės ir potencialiai branduolinę energiją, taip pat anglį, kurios yra daug daugiau nei nafta. Todėl jei elektromobiliai išpopuliarės, jie ne tik labai pakeis žmonių gyvenimo būdą, bet ir pasaulinį geopolitinį modelį.

Antrasis elektromobilių pranašumas yra tai, kad jie padeda kovoti su smogu. Automobilių išmetamosios dujos yra svarbus miesto smogo šaltinis. Dabar įvairiose šalyse galioja vis griežtesni automobilių išmetamųjų teršalų normatyvai. Tačiau elektromobiliai važiuodami neišskiria išmetamųjų dujų, o tai turi akivaizdžių pranašumų kontroliuojant miesto oro taršą. Kalbant apie bendrą taršą, nors yra taršos, kurią sukelia energijos gamyba anglimi, didelės elektrinės sunaudoja daugiau elektros nei palaidi dyzeliniai lokomotyvai ir jas galima surinkti, kad būtų sumažintas išmetamųjų teršalų kiekis.

Trečias momentas – transmisijos ir valdymo pranašumai, susiję su kai kuriomis elektromobilių transmisijų savybėmis. Pavyzdžiui, benzininiams varikliams, dirbantiems tūkstančiais laipsnių Celsijaus ir dešimtimis atmosferų, reikia sudėtingos gamybos technologijos ir veikimo įgūdžių, taip pat chaotiškos ir sklandžios sistemos bei aušinimo sistemos, kuri nuolat į atmosferą išskiria brangaus benzino degimo šilumą. Varikliui reikia reguliarios priežiūros ir alyvos keitimo. Variklis perduoda energiją ratams per netvarkingą pavarų dėžę, varantįjį veleną ir pavarų dėžę. Didžioji perdavimo proceso dalis atliekama per kietas metalinių krumpliaračių ir guolių jungtis. Viskam reikalingas netvarkingas gamybos procesas ir paprastas gedimas (pagalvokite, kiek gamintojų atšaukė automatines pavarų dėžes)…

Elektromobiliai tokių problemų neturi. Akumuliatoriai ir elektromobilių akumuliatoriai generuoja šilumą, tačiau šilumos išsklaidymo procesas yra daug paprastesnis nei vidaus degimo variklių. Elektromobilių galios konvertavimas neturėtų būti netvarkingas ir trapus, naudojant kietas jungtis ir lanksčius laidus. Elektromobilių valdymas yra gana paprastas, nes elektros sistemos veikimo technologija yra sudėtingesnė.

Pavyzdžiui, daugelis žmonių žino, kad elektromobiliai yra greitesni nei benzininiai. Taip yra todėl, kad variklio reguliavimo galia yra mažesnė nei vidaus degimo variklio. Kitas pavyzdys – užuot valdęs kiekvieno rato greitį, elektromobilis gali santykinai paprastai ant kiekvieno rato sumontuoti nepriklausomą variklį. Todėl vairas pradės šokinėti. Dėl perdavimo problemų