Электромобиль — транспорт на электрической тяге¶
Электромобиль — автомобиль, использующий в качестве источника энергии тяговые электродвигатели и накопители электрической энергии (чаще всего тяговые аккумуляторы). В отличие от транспорта с двигателем внутреннего сгорания (ДВС), электромобиль не сжигает топливо и не имеет вредных выбросов в атмосферу в процессе эксплуатации. Машина на электричестве, которую ищут в поисковых запросах, — это, как правило, именно электромобиль (сокращённо «электрокар» или EV от electric vehicle).
¶История
Электромобили появились раньше массовых автомобилей с ДВС. В 1830-х годах шотландский учёный Роберт Андерсон создал первый примитивный электрокарriage, а в 1880-х подобные разработки велись параллельно во Франции, Великобритании и США. К 1900 году электромобили составляли около трети всех автомобилей в США: они были тише, чище и проще в эксплуатации, чем бензиновые машины, требовавшие ручного запуска кривым стартером.
К 1920-м годам массовое производство бензиновых автомобилей, удешевлённое конвейерной сборкой Генри Форда, и развитие сети заправок вытеснили электромобили на десятилетия. В СССР первые электромобили появились в 1930-е годы: в 1935 году на Горьковском автозаводе был собран опытный электромобиль на базе ГАЗ-А, а в 1940-е годы конструктор Ефим Тропов разработал электромобиль на базе ГАЗ-М1, способный развивать 75 км/ч.
Возрождение интереса к электротранспорту произошло в 1990-е — 2000-е годы в связи с ростом цен на нефть и ужесточением экологических норм. Значительную роль в популяризации сыграла компания Tesla Motors (основана в 2003 году), выпустившая в 2008 году модель Tesla Roadster.
¶Устройство
Основные компоненты электромобиля:
- Тяговый электродвигатель — преобразует электрическую энергию в механическую. Чаще всего применяются асинхронные или синхронные двигатели с постоянными магнитами.
- Тяговая батарея (АКБ) — накопитель энергии. В современных электромобилях используются литий-ионные аккумуляторы (типы NMC, LFP). Ёмкость измеряется в киловатт-часах (кВт·ч), от неё зависит запас хода.
- Система управления батареей (BMS) — контролирует заряд, температуру и баланс ячеек аккумулятора.
- Инвертор — преобразует постоянный ток батареи в переменный для электродвигателя.
- Зарядное устройство — принимает электричество извне и подаёт его в батарею.
- Рекуперативное торможение — при торможении электродвигатель работает как генератор, частично возвращая энергию в батарею.
¶Классификация
По типу источника энергии электромобили делятся на:
- Батарейные (BEV) — работают только на аккумуляторе, заряжаются от сети. Самый распространённый тип.
- Гибриды (PHEV) — оснащены и электродвигателем, и ДВС; могут ехать на электричестве и на бензине.
- Водородные (FCEV) — электричество вырабатывается топливным элементом на водороде; вода — единственный выхлоп. К таким относится, например, Toyota Mirai.
- С гибридным приводом (HEV) — электродвигатель помогает ДВС, но не заряжается от сети.
¶Зарядка и инфраструктура
Зарядка электромобиля производится от станций переменного тока (AC, бытовые 220 В или 380 В) и станций постоянного тока (DC, быстрые зарядки мощностью 50–350 кВт). Время зарядки зависит от мощности станции и ёмкости батареи: от 30–40 минут на быстрой станции до 8–12 часов от бытовой розетки.
В России развитие зарядной инфраструктуры идёт с 2010-х годов. Крупнейшие операторы зарядных станций в стране — «Россети» (сеть «Энергия»), En+ и «Современные энергетические технологии». К началу 2020-х годов в России работало несколько тысяч зарядных точек, причём основная их концентрация приходится на Москву, Санкт-Петербург, Сочи и другие крупные города.
¶Электромобили в России
Российские производители электромобилей представлены в основном коммерческим транспортом. В 2020-е годы на рынке появились электромобили «КАМАЗ-6282» (городской электробус), а также электрокары китайских брендов (BYD, Zeekr, Voyah, Evolute), продающиеся в России. Отечественные легковые электромобили серийно практически не выпускаются; в 2010-е годы существовали малосерийные проекты, например «Я-электро» на базе «Лады Калины» и «Ё-мобиль» (проект закрыт).
¶Преимущества и недостатки
К достоинствам электромобилей относят:
- нулевые выбросы при движении;
- высокий крутящий момент с первых оборотов;
- низкую стоимость «зарядки» по сравнению с бензином;
- меньшее число деталей и, как следствие, более редкое техобслуживание.
К недостаткам относятся:
- ограниченный запас хода (обычно 300–600 км);
- длительная зарядка по сравнению с заправкой бензином;
- высокую стоимость замены аккумулятора;
- зависимость от зарядной инфраструктуры;
- снижение ёмкости батареи в морозы.
¶Перспективы
Прогнозы развития электротранспорта включают рост доли электромобилей в новых продажах, снижение стоимости аккумуляторов (в 2010-е — 2020-е годы цена за кВт·ч снизилась примерно в 10 раз) и развитие зарядной инфраструктуры. Ряд стран и городов объявили о планах полного запрета продажи новых автомобилей с ДВС к 2030–2035 годам.
Источники:
- Энциклопедия «Кругосвет»: Электромобиль
- БСЭ: Электромобиль
- ГОСТ Р 58238-2018 «Транспорт электрический дорожный. Термины и определения»
- Обзоры и данные Ассоциации европейских производителей автомобилей (ACEA) и Международного энергетического агентства (IEA) по электротранспорту