Ir īstais laiks un vieta, un visi Ķīnas elektrisko transportlīdzekļu uzņēmumi ir aizņemti.Šķiet, ka Ķīna ir kļuvusi par pasaules elektrisko transportlīdzekļu nozares centru.
Faktiski Vācijā, ja jūsu ierīce nenodrošina uzlādes pāļus, iespējams, jums tas būs jāiegādājas pašam.uz sliekšņa.Tomēr mēs vienmēr apspriežam, kāpēc tik daudzas izcilas Vācijas automašīnu kompānijas nevar izgatavot Teslu, un tagad nav grūti atrast iemeslus.
2014. gadā Minhenes Tehniskās universitātes profesors Lienkamps izdeva jaunu grāmatu “Elektriskās mobilitātes statuss 2014”, kas ir bezmaksas un sabiedrībai atvērta, un teica: “Lai gan elektriskajiem transportlīdzekļiem ir dažādi defekti, es nekad neesmu redzējis automašīnu, kas jau pieder elektriskā mobilitāte.Automašīnas vadītājs, atkal ieejiet tradicionālās automašīnas apskāvienos.Pat visizplatītākais elektromobilis sniedz jums braukšanas prieku, kas nav līdzvērtīgs benzīna automašīnai.Šāds auto tiešām var likt auto īpašniekam neatjaunot Vai iemetat atpakaļ tradicionālo automašīnu rokās?
Kā mēs visi zinām, elektriskā transportlīdzekļa sirds ir akumulators.
Parastam elektromobilim saskaņā ar Eiropas standarta testu enerģijas patēriņš uz 100 kilometriem ir aptuveni 17 kWh, tas ir, 17 kWh.Dr. Tomass Pesce pētīja kompakto transportlīdzekļu enerģijas patēriņu optimālā konfigurācijā.Neņemot vērā izmaksas, optimālais enerģijas patēriņš uz 100 kilometriem, kas iegūts, izmantojot esošo pieejamo tehnoloģiju, ir nedaudz vairāk par 15 kWh.Tas nozīmē, ka īstermiņā, cenšoties samazināt enerģijas patēriņu, optimizējot paša auto efektivitāti, pat nerēķinoties ar papildu izmaksām, enerģijas taupīšanas efekts ir salīdzinoši neliels.
Kā piemēru ņemiet Tesla 85 kWh akumulatoru.Nominālais braukšanas attālums ir 500km.Ja enerģijas patēriņš tiek samazināts līdz 15 kWh/100km, izmantojot dažādas pūles, nobraucamo attālumu var palielināt līdz 560 km.Līdz ar to var teikt, ka automašīnas akumulatora darbības laiks ir proporcionāls akumulatora bloka ietilpībai, un proporcionālais koeficients ir salīdzinoši fiksēts.No šī viedokļa elektrisko transportlīdzekļu veiktspējas uzlabošanā liela nozīme ir akumulatoru izmantošanai ar lielāku enerģijas blīvumu (jāņem vērā gan enerģijas Wh/kg uz svara vienību, gan enerģijas Wh/L uz tilpuma vienību) izmantošanai. elektriskajos transportlīdzekļos akumulators aizņem lielu daļu no kopējā svara.
Visa veida litija jonu akumulatori ir visvairāk gaidītie un visplašāk lietotie akumulatori.Automašīnās izmantotās litija baterijas galvenokārt ietver niķeļa kobalta litija manganāta trīskāršo akumulatoru (NCM), niķeļa kobalta litija alumināta akumulatoru (NCA) un litija dzelzs fosfāta akumulatoru (LPF).
1. Niķeļa-kobalta litija manganāta trīskāršais akumulators NCMto izmanto daudzi elektriskie transportlīdzekļi ārvalstīs, jo tam ir zems siltuma ražošanas ātrums, salīdzinoši laba stabilitāte, ilgs kalpošanas laiks un enerģijas blīvums 150-220 Wh/kg.
2. NCA niķeļa-kobalta alumināta litija akumulators
Tesla izmanto šo akumulatoru.Enerģijas blīvums ir augsts, 200–260 Wh/kg, un drīzumā sagaidāms, ka tas sasniegs 300 Wh/kg.Galvenā problēma ir tā, ka šobrīd šo akumulatoru var ražot tikai Panasonic, cena ir augsta, un drošība ir vissliktākā starp trim litija akumulatoriem, kam nepieciešama augstas veiktspējas siltuma izkliedes un akumulatora vadības sistēma.
3. LPF litija dzelzs fosfāta akumulators Visbeidzot, apskatīsim LPF akumulatoru, ko visbiežāk izmanto sadzīves elektriskajos transportlīdzekļos.Lielākais trūkums šāda veida akumulatoriem ir ļoti zems enerģijas blīvums, kas var sasniegt tikai 100-120Wh/kg.Turklāt LPF ir arī augsts pašizlādes rādītājs.Neko no tā nevēlas EV ražotāji.Plašā LPF ieviešana Ķīnā vairāk atgādina pašmāju ražotāju kompromisu par dārgām akumulatoru vadības un dzesēšanas sistēmām – LPF akumulatoriem ir ļoti augsta stabilitāte un drošība, un tie var nodrošināt stabilu darbību pat ar vājām akumulatoru vadības sistēmām un ilgāku akumulatora darbības laiku.Vēl viens šīs funkcijas ieguvums ir tas, ka dažiem LPF akumulatoriem ir ārkārtīgi augsts izlādes jaudas blīvums, kas var uzlabot transportlīdzekļa dinamisko veiktspēju.Turklāt LPF akumulatoru cena ir salīdzinoši zema, tāpēc tā ir piemērota pašreizējai vietējo elektrisko transportlīdzekļu zemo cenu un zemo cenu stratēģijai.Bet vai tā tiks enerģiski attīstīta kā nākotnes akumulatoru tehnoloģija, joprojām ir jautājuma zīme.
Cik lielam jābūt vidēja elektromobiļa akumulatoram?Vai tas ir akumulators ar tūkstošiem Tesla akumulatoru sērijveidā un paralēli, vai akumulators, kas izveidots ar dažiem lieliem BYD akumulatoriem?Šis jautājums ir nepietiekami izpētīts, un pašlaik nav konkrētas atbildes.Šeit ir aprakstīti tikai akumulatora bloka parametri, kas sastāv no lielām un mazām šūnām.
Ja akumulators ir mazs, akumulatora kopējais siltuma izkliedes laukums būs salīdzinoši liels, un visa akumulatora komplekta temperatūru var efektīvi kontrolēt, izmantojot saprātīgu siltuma izkliedes konstrukciju, lai novērstu augstās temperatūras paātrināšanos un pasliktināšanos akumulatora darbības laiks.Parasti akumulatoru ar mazāku atsevišķu ietilpību jauda un enerģijas blīvums būs augstāks.Visbeidzot, un vēl svarīgāk, vispārīgi runājot, jo mazāk enerģijas ir vienam akumulatoram, jo augstāka ir visa transportlīdzekļa drošība.Akumulators, kas sastāv no liela skaita mazu elementu, pat tad, ja sabojājas viena šūna, tas neradīs pārāk lielas problēmas.Bet, ja lielas ietilpības akumulatorā ir problēma, drošības risks ir daudz lielāks.Tāpēc lielām šūnām ir nepieciešams vairāk aizsardzības ierīču, kas vēl vairāk samazina akumulatora bloka, kas sastāv no lielām šūnām, enerģijas blīvumu.
Tomēr ar Tesla risinājumu arī trūkumi ir acīmredzami.Tūkstošiem akumulatoru ir nepieciešama ārkārtīgi sarežģīta akumulatoru pārvaldības sistēma, un papildu izmaksas nevar novērtēt par zemu.BMS (Battery Management System), ko izmanto Volkswagen E-Golf, apakšmodulis, kas spēj pārvaldīt 12 akumulatorus, maksā 17 USD.Saskaņā ar Tesla izmantoto akumulatoru skaita aprēķiniem, pat ja pašu izstrādāto BMS izmaksas ir zemas, Tesla ieguldījumu izmaksas BMS ir vairāk nekā 5000 ASV dolāru, kas veido vairāk nekā 5% no akumulatoru izmaksām. viss transportlīdzeklis.No šī viedokļa nevar teikt, ka liels akumulators nav labs.Gadījumā, ja BMS cena nav būtiski samazināta, akumulatoru komplekta izmērs ir jānosaka atbilstoši automašīnas novietojumam.
Kā vēl viena elektrisko transportlīdzekļu galvenā tehnoloģija, motors bieži kļūst par diskusiju kodolu, jo īpaši Tesla arbūza izmēra motors ar sporta automašīnas veiktspēju, kas ir vēl pārsteidzošāks (Model S motora maksimālā jauda var sasniegt vairāk nekā 300 kW, maksimālais griezes moments ir 600 Nm, un maksimālā jauda ir tuvu viena ātrgaitas EMU motora jaudai).Daži Vācijas autobūves nozares pētnieki komentēja šādi:
Tesla neizmanto gandrīz neko, izņemot parastos komponentus (alumīnija korpusu,asinhronais motors piedziņai, parastā šasijas tehnoloģija ar gaisupiekare, ESP un parastā bremžu sistēma ar elektrisko vakuumsūkni, klēpjdatora elementiem utt.)
Tesla izmanto visas parastās detaļas, alumīnija korpusu, asinhronos motorus, parasto automašīnas struktūru, bremžu sistēmu un klēpjdatora akumulatoru utt.
Vienīgais patiesais jauninājums ir akumulatora savienošanas tehnoloģijašūnas, kurās tiek izmantoti savienojošie vadi, kurus Tesla ir patentējusi, kā arī akumulatorspārvaldības sistēma, ko var izmantot "pa gaisu", kas nozīmē, katransportlīdzeklim vairs nav jābrauc uz darbnīcu, lai saņemtu programmatūras atjauninājumus.
Teslas vienīgais ģeniālais izgudrojums ir viņu rīcība ar akumulatoru.Tie izmanto īpašu akumulatora kabeli un BMS, kas nodrošina tiešu bezvadu tīklu bez nepieciešamības atgriezties rūpnīcā, lai atjauninātu programmatūru.
Faktiski Tesla liela jaudas blīvuma asinhronais motors nav pārāk jauns.Teslas agrākajā Roadster modelī tiek izmantoti Taivānas Tomita Electric produkti, un parametri pārāk neatšķiras no Model S paziņotajiem parametriem. Pašreizējā pētījumā vietējie un ārzemēs zinātnieki ir izstrādājuši zemu izmaksu un jaudīgu dizainu. motori, kurus var ātri laist ražošanā.Tāpēc, aplūkojot šo lauku, izvairieties no mītiskās Teslas – Teslas motori ir pietiekami labi, taču ne tik labi, lai neviens cits tos nevarētu uzbūvēt.
Starp daudzajiem motoru veidiem elektriskajos transportlīdzekļos parasti tiek izmantoti asinhronie motori (saukti arī par indukcijas motoriem), ārēji ierosmes sinhronie motori, pastāvīgā magnēta sinhronie motori un hibrīdie sinhronie motori.Tiem, kas uzskata, ka pirmajiem trim motoriem ir zināmas zināšanas par elektriskajiem transportlīdzekļiem, būs daži pamatjēdzieni.Asinhronajiem motoriem ir zemas izmaksas un augsta uzticamība, pastāvīgo magnētu sinhronajiem motoriem ir augsts jaudas blīvums un efektivitāte, mazs izmērs, bet augsta cena un sarežģīta ātrgaitas sekciju vadība..
Jūs, iespējams, esat dzirdējuši mazāk par hibrīdajiem sinhronajiem motoriem, taču pēdējā laikā daudzi Eiropas motoru piegādātāji ir sākuši nodrošināt šādus motorus.Jaudas blīvums un efektivitāte ir ļoti augsta, un pārslodzes jauda ir spēcīga, taču vadība nav grūta, kas ir ļoti piemērota elektriskajiem transportlīdzekļiem.
Šajā motorā nav nekā īpaša.Salīdzinot ar pastāvīgā magnēta sinhrono motoru, papildus pastāvīgajiem magnētiem rotors pievieno arī ierosmes tinumu, kas ir līdzīgs tradicionālajam sinhronajam motoram.Šādam motoram ir ne tikai liels jaudas blīvums, ko rada pastāvīgais magnēts, bet arī tas var pielāgot magnētisko lauku atbilstoši vajadzībām, izmantojot ierosmes tinumu, ko var viegli kontrolēt katrā ātruma posmā.Tipisks piemērs ir HSM1 sērijas motors, ko ražo BRUSA Šveicē.HSM1-10.18.22 raksturlīkne ir tāda, kā parādīts attēlā zemāk.Maksimālā jauda ir 220kW un maksimālais griezes moments ir 460Nm, bet tā tilpums ir tikai 24L (30 cm diametrā un 34 cm garumā) un sver aptuveni 76kg.Jaudas blīvums un griezes momenta blīvums būtībā ir salīdzināmi ar Tesla produktiem.Protams, cena nav lēta.Šis motors ir aprīkots ar frekvences pārveidotāju, un tā cena ir ap 11 000 eiro.
Pieprasījumam pēc elektriskajiem transportlīdzekļiem motoru tehnoloģiju uzkrāšanās ir pietiekami nobriedusi.Pašlaik pietrūkst motora, kas paredzēts īpaši elektriskajiem transportlīdzekļiem, nevis tehnoloģiju šāda motora izgatavošanai.Tiek uzskatīts, ka līdz ar tirgus pakāpenisku briedumu un attīstību, motori ar lielu jaudas blīvumu kļūs arvien populārāki, un cena kļūs arvien tuvāka cilvēkiem.
Pieprasījumam pēc elektriskajiem transportlīdzekļiem šobrīd trūkst tikai dzinēju, kas īpaši paredzēti elektriskajiem transportlīdzekļiem.Tiek uzskatīts, ka līdz ar tirgus pakāpenisku briedumu un attīstību, motori ar lielu jaudas blīvumu kļūs arvien populārāki, un cena kļūs arvien tuvāka cilvēkiem.
Elektrotransportlīdzekļu izpētei ir jāatgriežas pie būtības.Elektrisko transportlīdzekļu būtība ir droša un pieejama pārvadāšana, nevis mobilā tehnoloģiju laboratorija, un tai nav obligāti jāizmanto vismodernākās un modernākās tehnoloģijas.Galu galā tas jāplāno un jāveido atbilstoši reģiona vajadzībām.
Teslas parādīšanās cilvēkiem ir parādījusi, ka nākotnei ir jāpieder elektriskajiem transportlīdzekļiem.Kā izskatīsies nākotnes elektriskie transportlīdzekļi un kādu pozīciju Ķīna ieņems elektrisko transportlīdzekļu nozarē nākotnē, joprojām nav zināms.Tas ir arī rūpnieciskā darba šarms: atšķirībā no dabaszinātnēm, pat sociālo zinātņu likumos norādītais neizbēgamais rezultāts prasa, lai cilvēki to sasniegtu ar grūtu izpēti un pūlēm!
(Autors: Minhenes Tehniskās universitātes doktora grāda kandidāts elektrisko transportlīdzekļu inženierijā)
Izsūtīšanas laiks: 24.03.2022