Elektromobil
Kategorie: Nezařazeno (celkem: 23179 referátů a seminárek)
Informace o referátu:
- Přidal/a: anonymous
- Datum přidání: 12. srpna 2008
- Zobrazeno: 5369×
- Licence: GNU Free Documentation License
- Seznam autorů a změn
- Vyloučení odpovědnosti
Příbuzná témata
Elektromobil
Elektromobil (zkratka EV, čili elektrické vozidlo; někdy též bateriové elektrické vozidlo - BEV nebo EUTO - Elektrické aUTO) je automobil na elektrický pohon. Jako zdroj energie využívá obvykle akumulátor, který musí být před jízdou nabit a na jehož kapacitě závisí dojezdová vzdálenost elektromobilu.
Obsah |
Účinnost
Předpokládá se, že elektromobily se budou v budoucnosti stále více využívat. Jejich největší výhodou je převádění energie na pohyb s účinností až 90 % (v případě asynchronního motoru) oproti 30–40% účinnosti spalovacího motoru. Celková účinnost pohonu samozřejmě také závisí na účinnosti výroby elektřiny pro pohon z primárního zdroje a energetické účinnosti použitých akumulátorů či palivových článků (ta se pohybuje kolem 50–80 % podle použité technologie – olovo, NiMH, Li-ion, Li-pol). Na rozdíl od běžného automobilu lze ale zvyšovat využití energie tzv. rekuperací, v praktickém provozu až o přibližně 25 % – to je možné zvláště v městském provozu nebo členitém terénu.
Elektromobily neprodukují svým provozem výfukové plyny a i se započítáním výroby elektrické energie ze „špinavějších“ zdrojů (např. hnědé uhlí) je jejich bilance vlivu na životní prostředí obvykle lepší, než u automobilů se spalovacími motory. Další výhodou je v podstatě bezúdržbový provoz trakčního systému, pokud je vozidlo vybavené BMS (Battery Management System) a tepelnou ochranou trakční akumulátorové baterie. To bylo v minulosti podceňováno a elektromobily proto nedosahovaly optimálních parametrů. Technický průlom nastal až překotným vývojem v oblasti baterií a elektroniky na začátku 90. let minulého století. Tehdy řada světových výrobců představila vlastní moderní elektrizovanou řadu pod mandátem nulových emisí státu Kalifornie v USA. Jedná se například o tyto modely: GM EV-1, Ford Ranger EV nebo Toyota RAV4 EV.
Legislativa zvýhodňující elektromobily byla záhy soudně napadena automobilkami a patřičné zákony byly zrušeny.
Baterie
Trakční akumulátory zapojené v sérii měly původně bez zapojení kvalitního BMS a použití „inteligentních“ nabíjecích algoritmů relativně nízkou životnost. Nyní je ale možné dosáhnout životnosti přibližně 80 tisíc km s moderní olověnou rekombinační baterií (AGM/GEL). Novější lithium-polymerové akumulátory mají dokonce životnost přes 150 tisíc km. Zlepšení se očekává od nanotechnologií při výrobě akumulátorů všech typů. Očekává se také renesance olověné baterie v nové generaci s nano-uhlíkovým porézním kolektorem.
Měrná kapacita (energie na kilogram) nejlepších současných akumulátorů dosahuje přibližně 1/15 měrné kapacity benzínu, což omezuje akční rádius elektromobilů. Nejkvalitnější kapalná fosilní paliva (jako například benzín) mají výhřevnost přes 11 kWh/kg, což při 35% účinnosti motoru znamená asi 3,5 kWh mechanické práce, což je unikátní koncentrace dostupné energie, která se však vytvářela po miliony let. Běžná trakční olověná baterie dosahuje 40 Wh/kg, NiMH 80 Wh/kg, Li-ion 100-250 Wh/kg. Pro ilustraci: hmotnost baterie u elektromobilu s dojezdem odpovídajícím plné 40l nádrži benzínu (30 kg) odpovídá teoretické hmotnosti 400-500 kg moderních akumulátorů, nebo přes 1000 kg běžných olověných akumulátorů.
Na druhé straně statistika individuální dopravy jasně říká, že drtivá většina denních jízd je vykonána v dosahu současných elektromobilů (50-150 km), kde uložení jen 13-24 kWh (olovo/NiMH) energie v běžných elektromobilech je plně dostačující. Radius lze také operativně prodlužovat rychlodobíjením v zemích kde k tomu již existuje patřičná veřejná infrastruktura nebo tzv. příležitostným dobíjením ze standardní elektrické sítě na pracovišti apod. V tomto režimu je pak akční radius elektromobilů několik set km denně, čehož se také již využívá především v sektoru služeb. Pro kritičtější aplikace je možné elektromobil osadit Li-ion články každý s kapacitou 200 Ah, které pak dovolují provoz na jedno nabíjení na vzdálenost 300-400 km.
Dalším protiargumentem k zavádějícímu porovnávání „měrné kapacity benzinu“ s energií v akumulátorech je fakt, že většina současné automobilové produkce se spalovacím motorem je velice neefektivní z hlediska špatné aerodynamiky a bezúčelné hmotnosti. Filozofie elektromobilů tedy rovněž spočívá v zásadě nemrhat energií pro pohon zbytečně. Některé seriově vyráběné modely elektromobilů úspěšně uplatnily kombinaci odlehčené hliníkové karoserie a kompozitních vnějších panelů, a to vše za dodržení bezpečnosti pro posádku, s výsledkem podstatné redukce hmotnosti vozidla.
Náklady na provoz elektromobilu tvoří přibližně z 1/5-1/9 cena elektrické energie (nižší hodnota platí pro kombinaci olovo a odběr eletřiny v nejlevnějším, tzv. nočním tarifu) a zbytek provozní ceny pak amortizace akumulátorů. V přepočtu nákladů na km jsou náklady se spalovacím motorem téměř srovnatelné - záleží na druhu provozu. Pohonné ústrojí vozů se spalovacím motorem vykazuje však mnohem rychlejší a nákladnější opotřebení.
Rozšíření
V současnosti brání většímu rozšíření elektromobilů zejména kombinace nedostatečné osvěty a politicko-ekonomických vlivů. Z technického hlediska je elektromobil již schopen nahradit nezanedbatelnou část běžné individuální automobilové dopravy.
Elektromobily bývají považovány za drahé, což je důsledek produkce menších sérií vozů oproti verzi se spalovacím motorem. Ve skutečnosti jsou jejich trakční agregáty složené z méně dílů a velkosériová produkce by podle některých analytiků byla levnější než současná výroba.
Automobilový průmysl dnes podle vlastních slov generuje zisk především prodejem náhradních součástek a leasingem, kde dosahuje nejvyšší marže. Prodejní cena nového automobilu často jen pokrývá výrobní náklady a vývoj daného modelu. Dlouhodobé investice do infrastruktury spjaté s výrobou spalovacích pohonů brání změně výroby odlišné koncepce, nad kterou nemá autoprůmysl kapitálovou a licenční kontrolu, jako jsou pokročilé bateriové technologie, asynchronní trakční systémy apod. Obnovený zájem o elektromobily stoupá vzhledem k pozvolné změně chápání efektivního využití energie a hlavně s růstem cen ropy zohledňujícím nastávající trvalý pokles objemu její těžby (ropný vrchol).
V současné době jsou vyvíjeny také automobily s hybridním pohonem, které kombinují výhody elektromobilu (úspory rekuperací) a automobilu se spalovacím motorem (malá měrná hmotnost pohonu). Ty jsou považovány za vhodný mezikrok při transformaci automobilového průmyslu.