Контакты
Автосалон новые авто и с пробегом
+375 (29) 153-10-10
+375 (29) 153-10-10
Минск
+375 (29) 153-10-10
+375 (29) 153-10-10

Что такое электромобили: достоинства, недостатки и перспективы

За 2023 год по всему миру было продано более 14 млн электромобилей – это на 4 млн больше, чем в предыдущем 2022 году. Темпы роста популярности так называемых EV (electric vehicle) огромные. На этом фоне предлагаем более подробно рассмотреть эту тему. Давайте узнаем, что представляют собой электрические автомобили, в чем их плюсы и недостатки, что от них можно ждать в будущем.

Что же это такое и как устроено? 

Если коротко, электрический автомобиль – это транспорт, который приводится в движение одним или несколькими электроприводами с питанием от автономного источника электроэнергии. В этом заключается их главное отличие от обычных ТС, которые двигаются за счет сжигания топлива в ДВС.

Конструктивно электромобиль мало чем отличается от классического авто. Кузов, колеса, подвеска, салон – издалека не всегда получается понять, что перед нами: электрическая или обычная машина.

BYD HAN Concept

Аккумулятор

Есть у EV и ряд уникальных элементов. Первое – это аккумуляторная батарея. Она размещается в нижней части кузова, как правило, под сиденьями или в районе багажного отделения. Несмотря на стремительное развитие технологий, аккумуляторы все еще остаются громоздкими и тяжелыми. С другой стороны, их размещение внизу корпуса обеспечивает более низкий центр тяжести машины.

В большинстве современных электромобилей аккумулятор не монолитный. Он представляет собой сборку из десятков или даже сотен элементарных ячеек, синхронно управляемых контроллером. В зависимости от архитектуры АКБ может работать под напряжением от 350 до 800 Вольт. Чем выше, тем эффективнее токоотдача, и тем меньше времени нужно на полную подзарядку аккумулятора. 

АКБ традиционно остается самым дорогим узлом в конструкции электромобиля. Кроме того, у нее ограниченный срок эксплуатации, по истечению которого требуется обслуживание – замена ячеек или батареи в сборе. Например, в случае с Tesla Model 3 гарантийный срок на АКБ составляет 8 лет. Стоимость ее замены достигает 20000 долларов США или около 64 тысяч белорусских рублей по текущему курсу. 

Электромотор

Второй важный элемент электрокара – привод. Как правило, для электротранспорта используются бесколлекторные (они же бесщеточные) моторы. Наибольшей эффективностью отличается вариант с постоянными магнитами. Но есть у него и недостатки: высокая стоимость и трудное управление, обусловленное постоянным магнитным полем. Такие приводы – привилегия дорогих электрокаров.

В большинстве EV устанавливаются менее дорогие электромоторы с индукционными катушками. Они могут быть как синхронными, так и асинхронными. КПД у них меньше, чем у описанного выше варианта, однако их преимущество в доступности и простом управлении (нет постоянного поля). 

Принцип работы прост – на электродвигатель подается высокое напряжение, ротор вращается, этот крутящий момент передается на колесо. Когда ток не подается, магнитное поле создает высокое сопротивление и замедляет ротор. В итоге возникает рекуперативное торможение с зарядкой АКБ.

Инвертор

В цепи между аккумуляторной батареей и электромоторами установлен инвертор. Он используется для трансформации постоянного тока, отдаваемого АКБ, в переменный, необходимый для работы электропривода. Кроме того, инвертор отвечает за рекуперацию – восполнение заряда батареи при торможении, принимает участие в управлении продольным ускорением и замедлением машины.

Трансмиссия

Электромобили лишены сложной трансмиссии. Им не нужна коробка переключения передач ввиду того, что электромоторы имеют высокий крутящий момент независимо от количества оборотов. EV с полным приводом устроены проще, чем обычные полноприводные ТС – обычно для этого каждая колесная ось получает один либо два (по одному на колесо) электропривода, работающих сообща. 

Так как электропривод может менять направление вращения, отдельная задняя передача тоже не нужна. Иногда в электрокарах применяется понижающий редуктор или двухступенчатая КПП, чтобы согласовать высокий крутящий момент на низких оборотах с максимальной скоростью движения.

Volkswagen ID 3 Concepts

Преимущества

Преимущества электромобилей не ограничиваются их экологичностью. Да, это важное достоинство на фоне машин с двигателями внутреннего сгорания, но не стоит забывать о других: 

  • высокий КПД тяговых электромоторов – в среднем 90-95% против 22-42% у обычных ДВС;
  • нет никакой потребности в установке дорогой, тяжелой и сложной в обслуживании КПП;
  • возможность рекуперативного торможения для подзарядки аккумуляторной батареи;
  • низкое лобовое сопротивление у моделей, которые лишены радиаторов охлаждения;
  • большой межсервисный интервал, относительно низкая стоимость плановых ТО и ТР.

Важное преимущество EV в том, что для его обслуживания не нужно моторное масло, фильтры для него, свечи зажигания и прочие расходники, характерные исключительно для транспорта с ДВС. Это большое преимущество для владельца, который может неплохо сэкономить на сервисных работах. 

Проблемы, с которыми можно столкнуться 

Кроме преимуществ, электротранспорт имеет некоторые неудобства, которые пока сдерживают рост их популярности. К ним можно отнести необходимость достаточно часто заряжать автомобиль, особенно если совершаются дальние поездки. На данный момент немногие электромобили способны на одном заряде преодолеть больше 600-700 км, но развитие этого направления не стоит на месте. Есть и другие недостатки, которые важно учитывать:

  • утеря запаса хода при низкой температуре окружающей среды (падает емкость АКБ);
  • длительный процесс заряда по сравнению с заправкой классического авто топливом;
  • высокие темпы потери цены во время эксплуатации в сравнении с транспортом с ДВС.

Еще один неприятный недостаток – ограничение мощности при сильном нагреве источника тока. 

Несмотря на список недостатков, преимущества электроавтомобилей все же перевешивают. Вот почему многие автомобильные бренды постепенно переводят свой автопарк на электроятгу. К тому же не стоит забывать, что с развитием технологий большинство представленных минусов со временем будет сведено к минимуму.

Lexus RZ Concept

Перспективы

Практически все крупные автобренды с мировой известностью уже изготавливают либо планируют выпускать электрические автомобили. В их числе BMW, Volvo, Volkswagen, Ford, Mercedes-Benz. Не первый год по количеству и разнообразию выпускаемых EV лидируют китайские автобренды. Они буквально заполонили автомобильные рынки Беларуси, России, других стран СНГ, Европы и Азии.

Основным сдерживающим фактором развития электромобилей остается дефицит инфраструктуры для их зарядки и обслуживания. Если в Европе или в той же Японии с этим нет проблем, в Беларуси, России, ряде стран Азии зарядные станции встречаются не так часто, и то, только в крупных городах.

Нет сомнений в том, что с развитием инфраструктуры для обслуживания EV данный вид транспорта имеет перспективы стать доминирующим уже к 2030-2040 годам, согласно планам автокомпаний.