Наглядно: чем электромобили на самом деле отличаются от гибридов

Электромобили

Традиционные автомобили с ДВС отходят на задний план под давлением новомодных электромобилей. Гибриды кажутся уже привычной технологией, но популярность обретают и водородные авто.

OBOZREVATEL подготовил подробное и понятное описание трех перспективных автомобильных направлений на основе созданных специалистами BMW схематичных изображений, которые объясняют работу электромобилей, гибридов и наиболее инновационного типа ТС – водородных EV.

Электромобили – вы знаете о них почти все

Начнем с наиболее простого и понятного вида. Несмотря на то, что BEV (Battery Electric Vehicle – батарейное электрическое ТС), как их называют в англоязычных странах, очень сложны в производстве, не говоря об утилизации, их конструкцию можно назвать элегантной.

Видео дня

Лаконичность состоит в минимальном наборе компонентов. Грубо говоря, мотор и батарейный блок уже позволяют собрать электромобиль. Размер и конфигурацию батарей можно варьировать, в скором времени производители обещают альтернативы при выборе источников питания, а количество электромоторов можно наращивать для повышения динамических характеристик.

С электромобилями все просто: необходимо зарядить батарею, чтобы мотор привел в действие колеса. Немного металла и несколько проводов!

Более того, моторы можно размещать хоть спереди, хоть сзади, хоть на крыше (зачем – не важно). А можно использовать мотор-колеса, получая полноприводную конфигурацию. Свобода в компоновке позволяет автопроизводителям экспериментировать с разными кузовами при использовании одинаковых элементов.

Однако батареи, которые составляют до половины общей массы и стоимости электромобиля, лучше размещать в пределах колесной базы в нижней части кузова. По этой причине плоские платформы для EV часто называют скейтбордами. Такими свои электрокары видят почти все автомобильные компании.

VW MEB – новейшая модульная платформа-скейтборд для электромобилей

Из недостатков стоит отметить высокую стоимость, определенную вероятность возгорания, которую пока никто не может толком объяснить, недостаточно развитую инфраструктуру зарядных станций даже в технологичных странах и собственно длительность зарядки батарей. Ведь единственное "топливо" – электричество, но для пополнения батарей нужно время. К достоинствам можно отнести простоту обслуживания опять же благодаря простой конструкции.

Для решения в стиле "здесь и сейчас" электромобиль – своевременный ответ на волнующие многих вопросы. Однако в долгосрочной перспективе придется столкнуться с утилизацией токсичных батарей, а производство электрокаров – процесс вовсе неэкологичный. Если учитывать весь жизненный цикл EV, такие ТС оказывают куда более губительное влияние на окружающую среду, нежели бензиновые автомобили.

Не стоит забывать об электричестве, которое необходимо использовать для зарядки. Большая его часть вырабатывается в буквальном смысле грязными и вредными для экологии способами. На данный момент возобновляемые источники энергии вроде ветра и солнца дают немногочисленный результат и пока не получили широкого распространения.

Tesla Model S – мощный и быстрый электромобиль с большим запасом хода, но позволить себе такую покупку могут далеко не все

Многие компании в последнее время увлеклись электромобилями, хотя зарабатывать на них пока не удается. Nissan, Kia, Opel и другие бренды предлагают электрические модели с запасом хода 300-400 км. Однако только Tesla демонстрирует более 600 км на одной зарядке благодаря мощным батареям высокой емкости. Но и стоят такие электромобили в несколько раз дороже.

Поздаряжаемый гибрид Plug-in – союз бензина с электричеством

Если с абсолютными электромобилями все просто и понятно, то в мире гибридов дела обстоят немного сложнее. Существует несколько видов: новейшие mild-hybrid (мягкий гибрид), где стартер подключен к высоковольтной системе, помогая ДВС при некоторых нагрузках; традиционные гибриды, в которых электромотор разгружает работу ДВС – последний часто выступает в роли генератора; и подзаряжаемые плагин-гибриды.

Поговорим как раз о них, ведь именно в этом случае силовая установка полностью раскрывает потенциал нескольких источников энергии внутри одного автомобиля. Бензиновый (реже – дизельный) двигатель соединяется с одним (или несколькими) электромотором. При этом он может находиться вдалеке от ДВС – например, размещаться на задней оси. Или электромотор может быть интегрирован в трансмиссию.

Куча механизмов и сложная цепочка процессов – это схема устройства плагин-гибрида

Автомобиль самостоятельно или в рамках принудительного режима определяет приоритет для использования горючего топлива или электричества в конкретных ситуациях. Таким образом, в плагин-гибридных автомобилях есть и заправочная горловина топливного бака, и порт для зарядки батареи.

Конструкцию таких машин действительно можно назвать сложной. В ней к традиционному авто с ДВС присоединяется электрическая трансмиссия, состоящая в свою очередь из нескольких элементов. Объединение бензинового автомобиля с электрокаром внутри одного ТС – самое простое и понятное описание системы plug-in hybrid.

Это приводит к определенной специфике в работе механизмов, ведь для максимальной отдачи необходимо синхронизировать обороты двигателя внутреннего сгорания с электромотором, чтобы каждый из них мог выдавать максимальную мощность при одновременной работе. Это особенно актуально, когда ДВС и электрические двигатели, например, приводят в движение разные оси колес, создавая таким образом альтернативный вид полноприводной трансмиссии.

Opel Grandland X Hybrid4 – гибридный полноприводный кроссовер, в котором передние колеса вращаются благодаря ДВС, а задние – посредством электротяги

Разумеется, гибриды сложны и дороги в обслуживании из-за непростой конструкции. Но именно такой вид электрифицированных авто наиболее популярен. Ведь в гибрид можно превратить практически любую модель с ДВС, что и делают многие производители. К тому же владельцу не приходится переживать о дальности хода. Ведь если батарея разрядится, горючее топливо позволит продолжить путь.

Почти все автопроизводители предлагают гибридные версии практически любой своей модели. Toyota, Honda, Ford, Volkswagen, Peugeot, Mercedes, BMW, Hyundai, Fiat – кто угодно.

10 лет назад гибрид Chevrolet Volt оказался технологичным стильным авто

А такие компании, как Porsche, Ferrari и McLaren даже экспериментируют с гибридными силовыми установками в своих суперкарах.

Водородные электромобили – спасают планету и не взрываются

Самый интересный и наиболее перспективный вид по-настоящему "зеленого" транспорта, который можно обсуждать на данный момент. Конструкция таких машин довольно лаконична и в то же время сложна. Однако в случае массового распространения такие ТС предвещают новый опыт эксплуатации автомобилей на чистом "топливе" и светлые перспективы с красивыми ромашками и нетающими ледниками. Если для многих это настолько действенный аргумент.

Начнем с того, что это тоже электромобили. Колеса вращаются благодаря электротяге, поступающей из мотора, который питается от батареи. Но такую машину необходимо заправлять водородом вместо зарядки от внешней сети. Главная технологическая изюминка находится на пути водорода к батарее – в каждом таком автомобиле находится своеобразная маленькая электростанция.

Энергоблок внутри машины: водород из бака попадает в топливную ячейку, откуда электроэнергия поступает в батарею. Дальше все как в любом другом электрокаре

Внутри нее в так называемых топливных ячейках водород вступает в реакцию с кислородом, вследствие этого вырабатывается электричество. Побочным продуктом этой реакции является чистая вода. Водород – наиболее распространенный элемент на Земле. Но проблема состоит в том, что в чистом виде он практически не встречается, поэтому процесс добычи считается высокотехнологичным и, конечно, дорогостоящим.

Главные плюсы – запас хода, сравнимый с ДВС; быстрая заправка (почти настолько же быстрая, как в случае с бензином и дизелем); отсутствие необходимости использования электричества, добываемого вредным путем, чем грешат привычные электрокары и подзаряжаемые гибриды.

Toyota уже показала второе поколение своего водородного электромобиля Mirai. Запас хода составляет 650 км

Однако технология все еще не слишком распространена. Но производители один за другим подключаются к ее изучению и внедрению на практике. Лидерами направления можно назвать Toyota и Honda. BMW и Mercedes также заняты развитием водородных электромобилей. Поэтому в перспективе многие эксперты называют именно такой вид ТС автомобилями будущего. Посмотрим?

Как сообщал OBOZREVATEL, компания Renault готовит бюджетный электромобиль, который совсем скоро появится на европейском рынке.