Електромобилът по света

Първите превозни средства, задвижвани чрез електричество, са се появили по-рано от

Електромобил на Едисон

използващите за гориво бензин и газ. Днес те се възприемат за превозни средства на бъдещето. А някои производители, известни с бензиновите си модели, произвеждат в ограничени серии и електромобили.

Най-важното при електрически задвижваните автомобили са акумулаторите. Ускорението, способността да се преодоляват наклони и автономността на превозното средство зависят от тяхната мощност. Акумулаторите трябва да имат дълъг живот, да се обслужват лесно, бързо да се зареждат и да са работоспособни в широк температурен диапазон. Всичките им елементи трябва лесно да се рециклират.

Електрическа кола е автомобил, който се задвижва от един или повече електрически мотори, като се използва електрическа енергия, която се съхранява в батерии или друго устройство за съхранение на енергия.

Електрическите автомобили са популярни в края на 19 век и началото на 20-ти век, но напредъкът в технологиите на двигателя с вътрешно горене и масово производство на по-евтини превозни средства с бензин, доведоха до спад в използването на електрическо задвижване на превозното средство. Енергийните кризи от 1970-те и 80-те години предизвикаха краткотраен интерес в областта на електрическите автомобили, но напоследък се наблюдава подновен интерес в производството на електрически автомобили, главно поради опасения за бързо увеличаващите се цени на петрола и поради необходимостта от намаляване емисии на парникови газове.

Напр. в норвежката студия  Th!nk Ох батериите са натриеви или литиево-йонни. Зареждането от мрежа 220 В до 80% става за под час. Автономността е 200 км. Максималната скорост е 135 км в час. Марката се предлагаше в някои европейски страни, но цената беше „солена”.

През 2009 г. в Детройт, Mercedes-Benz показа електромобила  Concept BlueZERO с пробег 200 км с едно зареждане. Renault също се включи в тенденцията с концепта си Be Pop Z.E. от 2008 г. с литиево-йонни батерии. Електродвигателят е от 60 к. с. при 12 000/мин., с максимален въртящ момент 190 Нм. Батериите се презареждат напълно до 8 часа. Концернът има споразумение с Израел, Дания, Португалия, една префектура в Япония и щата Тенеси в САЩ, където от 2011 г. се предлагат електромобили.

Знак за зарядна станция

През март 2009 г. американската Tesla Motors стартира производство на „електророудстър”. Той използва литиево-йонни батерии и изминава 365 км път с едно зареждане, което отнема само 3,5 часа. Акумулаторите не се подменят до 150 хил. км. Може да достига 210 км в час и се ускорява до 100 км в час само за 4 сек. Мощността на електромотора е 248 к с. Въртящият момент се проявява в изключително широк диапазон на обороти и затова предавките са само две. Оползотворява се енергията от движението по инерция, като се превръща отново в електричество. Автомобилът е на основата на британския Lotus Elise. От 2011 г. се пусна и седана  White Star, чиято автономност е 400 км.

Предвижда се производителите да въведат единен вид конектор – триконтактен, със зарядно напрежение 400 В. Засега споразумението е подписано от Volkswagen, BMW, Ford, FIAT, GM, Toyota и Mitsubisni. Има и проект за унификация на зарядните станции, към който са се присъединили Дания, щатите Калифорния и Хаваи, Австралия и Канада. Кой от двата стандарта ще стане световен, още не е ясно.

Според общината на Берлин през 2020 г. на територията му ще се движат над милион електромобила.

Renault-Nissan сключват споразумение за доставка на електромобили в Китай, с цел увеличаване на продажбите на този тип коли там до 2011 г.

Правителството на Великобритания стимулира покупката на електромобили или хибридни коли с  по 5000 паунда на автомобил. Програмата е част от план на кабинета за нисковъглероден транспорт на стойност 250 млн. паунда. Предвижда се също да бъде изградена инфраструктура от зарядни станции за 20 млн. паунда. Сега в тази страна се продават електромобилите на Reva, които могат с едно зареждане да изминат 40 мили.

Daimler също тества в Рим, Милано и Пиза 100 изцяло  електрически автомобила през 2010 г. Най-голямата енергийна компания там – Enel, осигури 400 станции за зареждане. В проекта участва т. нар. ForTwo на Smart, очаква се да бъде включена и А-класата. От 2007 г. до 2012 г. съществуваше и пилотен проект на Smart в Лондон.

През 2009 г. започна експеримент в Италия, Белгия, Унгария и България за доставка на писма с електрозадвижваните Free duck. Електромобилът достига максимално 40 км в час и пренася 200 кг. заедно с шофьора. Задвижва се от 8 батерии от 12V, а презареждането става за 8-10 часа.

През 2010 г. загребската компания за роботизирани машини Dok-ing също започна производство на електромобили XD. Моделът с дължина само 2,6 м има автономия от 250 км и може да вдига максимално 120 км в час. Механизмите за управление могат да се сменят от лявата към дясната страна на колата. Цената обаче не е ниска – около 10 000 EUR.

В средата на 2012 г. и руснаците обявиха версия на електромобил на основата на комбито на „Лада Калина“. Автомобилът, съобщиха, че е само в около 100 екземпляра и ще бъде ползван за обществени нужди в един от окръзите.

Сред най-добрите електрически автомобили днес се нареждат Tesla Roadster, Mitsubishi i-Miev, Mega City, G-Wiz L-iON, GEM e4 и Citroen C1.

Електромобил I-MiEV

Към юни 2012 г., серийно произвежданите модели, които са на разположение в някои страни, включват Tesla Roadster, REVAi, Buddy, Mitsubishi и MiEV, Tazzari Zero, Nissan Leaf, Smart ED, Whip Wheego, BMW ActiveE, Coda, и Tesla Model S.

Електрическите автомобили имат няколко потенциални ползи в сравнение с конвенционалните с вътрешни горене, включително значително намаляване на замърсяването на въздуха в градовете, тъй като те не отделят вредни замърсители от ауспуха; имат по-малка зависимост от вносния петрол, което за Обединените държави-членки на Съюза и други развити или развиващи се страни е причина за загриженост за тяхната уязвимост от ценовите шокове и смущения в доставките.

Въпреки потенциалните ползи, широкото приемане на електрически автомобили е изправено пред няколко препятствия и ограничения. Към 2011 г. електрическите коли са значително по-скъпи от конвенционалните превозни средства с двигател с вътрешно горене и хибридните електрически превозни средства, което се дължи на допълнителните разходи по тяхната литиево-йонна батерия. Въпреки това, цените на  батериите вървят надолу с  масовото производство и се очаква да паднат  допълнително.

Други фактори, обезсърчаващи приемането на електрическите са липсата на публична и частна инфраструктура за презареждане и страх на водача батериите да не изчерпят енергията си преди да достигнат местоназначението си, поради ограничения пробег на съществуващите електрически автомобили. Няколко правителства са създали политики и икономически стимули, за да се преодолеят съществуващите пречки, за насърчаване на продажбите на електрически автомобили. САЩ обеща $2,4 млрд. в федерални субсидии за електрически автомобили и батерии. Китай обяви, че той ще предостави $15 млрд. за да започне индустрия за електрически автомобил в рамките на своите граници. Няколко национални и местни правителства създават данъчни кредити, субсидии и други стимули за намаляване на нетната покупна цена на електрически автомобили и др.

х  х  х

Едно проучване, направено във Великобритания през 2008 г. заключи, че електрическите превозни средства имат потенциала да намалят въглеродния двуокис и емисиите на парникови газове с най-малко 40%, дори като се вземат предвид емисиите, дължащи се на текущото производство на електроенергия във Великобритания и емисиите, свързани с производството и изхвърляне на електрически превозни средства.

Икономиите са спорни в сравнение с хибридните или дизелови автомобили. Според официалното тестване на британското правителство, най-ефективните европейски автомобили на пазара са доста под 115 гр. CO₂ на километър задвижване, въпреки че проучване в Шотландия даде 149,5 гр. CO₂/км като средно за нови автомобили в Обединеното кралство, но би било по-значително в страните с чиста електрическа инфраструктура.

В най-лошия сценарий, където постепенно търсенето на електроенергия ще бъде изпълнено единствено с въглища, чрез проучване, напр., проведено от Световния фонд за дивата природа и IZES в Германия през 2009 г., е установено, че средно голям EV ще излъчват около 200 гр. (CO2) / км (единайсет унция (CO₂) / MI), в сравнение със средно 170 гр. (CO2) / км (9,7 унции (CO₂)/миокарден инфаркт) за компактен автомобил с бензинов двигател. Това проучване стигна до заключението, че въвеждането на 1 млн. EV автомобили в Германия в най-добрия случай, само ще намали емисиите на CO₂ с 0,1%, ако не се направи нищо за модернизирането на инфраструктурата на електрическа енергия или управление на търсенето.

Във Франция, която е с чиста енергийна мрежа, емисиите на СО₂ от използването на електрически автомобил ще бъде около 12 гр. на километър.

Батериите

Литиеви батерии, ползвани от NASA

Литиево-базирани батерии са често избирани за тяхната висока мощност и плътност на енергия, но имат ограничен експлоатационен срок на годност и цикъл, който може значително да увеличи текущите разходи на превозното средство. Варианти като литиев железен фосфат и литиево-титанат са опит за решаване на проблеми с устойчивостта на традиционните литиево-йонни батерии.

Други технологии за акумулатори включват:

• оловни акумулатори – те са все още най-използваната форма в по-голямата част от електрическите превозни средства, използвани днес. Първоначалните разходи за производство са значително по-ниски, отколкото за други видове и докато мощността според теглото е по-ниска от други проекти, обхват и сила могат да бъдат добавени чрез увеличаване на броя на батериите.

• NiCd

• никел метал-хидридни (NiMH)

• никелово- желязна батерия – сравнително дълъг живот и ниска плътност на мощността

Няколко технологии за батерии също са в развитие, като например:

• батерия цинк-въздух

• цинк-бромни поточни батерии или ванадиеви редокс-батерии – могат да се презареждат, спестяване на време.

х  х  х

Електрическите автомобили имат множество предимства пред традиционните, но за жалост техните батерии все още не предлагат задоволителна продължителност на използване. Това скоро може да се промени благодарение на нова технология, разработена от Toyota. Изследователите са използвали магнезий вместо по-разпространения в тази област литий, който потенциално ще се превърне в по-евтин и издръжлив източник на енергия.

Проведените експерименти показват изключително обещаващи резултати. При тях са използвани магнезиево-йонни батерии, които използват нов вид анод и същия електролит, който се използва в литиево-йонните батерии. Разликата в продуктивността се дължи най-вече на двата положителни заряда, които има магнезият (литият има само един) – това позволява на новия вид батерии да съхраняват повече енергия. Те ще бъдат и по-евтини, тък като магнезият е доста по-често срещан елемент. Електрически автомобили с такива батерии обаче няма да има скоро – масовото производство на магнезиеви батерии ще бъде реалност след най-малко 10 години.

х  х  х

Според Sunday Times Джонсън – кмет на Лондон, заявява през 2012 г., че до 2015 г. иска да направи

Електромобили на зарядна станция

метрополитена „столицата на електрическите автомобили на Европа” с 25 000 зарядни станции и 100 000 електромобила.

В София през август 2012 г. се открива седмата зарядна станция за електромобили и в столицата по това време са регистрирани вече шест от този тип коли. Има вече някои освобождавания от такси на собствениците на електроколи и се очаква по-широко законодателство за привилегии в тази насока.

В света на най-продаваните, способни да се движат по магистрала, електрически автомобили са Nissan Leaf и Mitsubishi I-MiEV. I-MiEV-продажбите включват единици rebadged във Франция като Peugeot ION и Citroën C-ZERO за продажба в Европа. Япония и Съединените щати са най-големите пазари на електрически автомобили в света, следвани от няколко европейски страни.

Няколко страни прилагат безвъзмездни средства и данъчните кредити за закупуване на нови електрически автомобили, в зависимост от размера на батерията. САЩ предлага напр. федерален кредит доход-данък до $7500. Великобритания предлага за една Plug-в кола до максимум от £5000. От април 2011 г. 15 държави-членки на Европейския съюз предоставят икономическите стимули за закупуване на нови електрически превозни средства, които се състоят в данъчни облекчения и освобождаване, както и на плащането на премии за купувачите на всички електрически и плъг-ин хибридни превозни средства, хибридни електрически превозни средства и някои превозни средства, използващи алтернативни горива.