Analiza zalet i wad technologii akumulatorów do pojazdów elektrycznych Tesli

Wejście elektrycznego samochodu Tesli na chiński rynek pojawiło się ostatnio na pierwszych stronach gazet. Co jest specjalnego w Tesli? Czy to pasuje do trendu rozwoju samochodów? Jak to jest bezpieczne? Jako inżynier, który pracował dla trzech głównych amerykańskich firm motoryzacyjnych (Ford, GM i Chrysler), chcę podzielić się opinią Tesli.

Zanim omówimy Teslę, przedstawmy pokrótce pojazdy elektryczne. Termin „pojazdy elektryczne” używany w tym artykule odnosi się do pojazdów wyłącznie elektrycznych z automatycznym zasilaniem, z wyłączeniem pojazdów hybrydowych i pojazdów z napędem zewnętrznym (takich jak tramwaje).

Podobnie jak w przypadku ludzkiego marszu, silniki elektryczne i baterie litowe są sercem produkcji energii, podczas gdy centralny system transmisji to kości i mięśnie do transmisji energii, które ostatecznie napędzają kółka do przodu. Jak widać na powyższym obrazku, zarówno samochody elektryczne, jak i benzynowe mają serce, kości, mięśnie i stopy, ale metody przekazywania energii są różne.

Analiza zalet i wad technologii akumulatorów do pojazdów elektrycznych Tesli

Samochody elektryczne nie mają spalin

Zalet pojazdów elektrycznych jest wiele:

Pierwsza to oszczędność energii. Jak wszyscy wiemy, tradycyjne samochody napędzane są ropą naftową. W porównaniu z innymi ważnymi źródłami energii rezerwy ropy naftowej są niewielkie i nieodnawialne. Chociaż eksperci spierają się o to, ile ropy trzeba jeszcze wydobyć w ostatnich dziesięcioleciach, niepodważalnym faktem jest to, że rezerwy ropy kurczą się, a produkcja osiągnęła szczyt. Kierowcy w obliczu rosnących cen ropy również zgodzą się z tym poglądem.

Jednocześnie, ze względu na niespójność między ważnymi krajami produkującymi ropę (Bliski Wschód, Rosja i Azja Środkowa) a ważnymi krajami zużywającymi ropę (USA, Europa Zachodnia i Azja Wschodnia), doszło do zaciekłych sytuacji politycznych, gospodarczych, a nawet militarnych. konkursy na ropę od dziesięcioleci. Walka o kontrolę. Ta kwestia jest również bardzo ważna dla naszego kraju. W 2013 roku Chiny wyprzedziły Stany Zjednoczone, stając się największym światowym importerem ropy, a ich zależność od zagranicznej ropy zbliżyła się do 60%. Dlatego rozwój pojazdów elektrycznych i zmniejszenie zależności od ropy naftowej mają duże znaczenie dla bezpieczeństwa gospodarczego i geopolitycznego Chin.

Samochody elektryczne wykorzystują energię elektryczną wtórną. Istnieje szeroka gama źródeł energii elektrycznej, w tym odnawialna woda, energia wiatrowa, słoneczna i potencjalnie jądrowa, a także węgiel, który jest znacznie bogatszy niż ropa naftowa. Dlatego, jeśli pojazdy elektryczne staną się popularne, zmienią nie tylko styl życia ludzi, ale także globalny wzorzec geopolityczny.

Drugą zaletą pojazdów elektrycznych jest to, że pomagają zwalczać smog. Wydech samochodowy jest ważnym źródłem miejskiego smogu. Obecnie w różnych krajach obowiązują coraz bardziej restrykcyjne przepisy dotyczące emisji spalin samochodowych. Jednak pojazdy elektryczne nie emitują spalin podczas jazdy, co ma oczywiste zalety w kontrolowaniu zanieczyszczenia powietrza w miastach. Jeśli chodzi o całkowite zanieczyszczenie, chociaż występuje zanieczyszczenie spowodowane wytwarzaniem energii z węgla, duże elektrownie zużywają więcej energii elektrycznej niż luźne lokomotywy spalinowe i mogą być montowane w celu zmniejszenia emisji.

Trzeci punkt to zalety przekładni i sterowania, które są związane z pewnymi cechami przekładni pojazdów elektrycznych. Na przykład silniki benzynowe pracujące w tysiącach stopni Celsjusza i dziesiątkach atmosfer wymagają złożonej technologii produkcji i umiejętności obsługi, a także chaotycznego i płynnego systemu oraz układu chłodzenia, który w sposób ciągły uwalnia do atmosfery ciepło spalania drogocennej benzyny. Silnik wymaga regularnej konserwacji i wymiany oleju. Silnik przenosi energię na koła za pośrednictwem niechlujnej skrzyni biegów, wału napędowego i skrzyni biegów. Większość procesu transmisji realizowana jest za pomocą twardych połączeń metalowych kół zębatych i łożysk. Wszystko wymaga bałaganu w procesie produkcyjnym i prostej usterki (pomyśl, ilu producentów wycofało automatyczne skrzynie biegów)…

Samochody elektryczne nie mają tych problemów. Baterie i akumulatory pojazdów elektrycznych wytwarzają ciepło, ale rozpraszanie ciepła jest znacznie prostsze niż w przypadku silników spalinowych. Konwersja mocy pojazdów elektrycznych nie powinna być chaotyczna i delikatna, przy użyciu twardych połączeń i elastycznych przewodów. Eksploatacja pojazdów elektrycznych jest stosunkowo prosta, ponieważ technologia obsługi układu elektrycznego jest bardziej skomplikowana.

Na przykład wiele osób wie, że samochody elektryczne są szybsze niż samochody benzynowe. Dzieje się tak, ponieważ moc regulacyjna silnika jest mniejsza niż silnika spalinowego. Innym przykładem jest to, że zamiast kontrolować prędkość każdego koła, samochód elektryczny może stosunkowo łatwo zainstalować niezależny silnik na każdym kole. Dlatego kierownica zacznie skakać. Z powodu problemów z transmisją