При выборе электромобиля покупатели обращают внимание на стоимость, дизайн и размеры. Они рассматривают покупку с точки зрения удовольствия от езды, как пользователи. Одним из главных критериев который обязательно стоит брать во внимание является запас хода, зависящий от типа и характеристик аккумулятора.
У автолюбителей, которые впервые заинтересовались: «а что же такое машина гибрид?» - возникает немало вопросов по поводу таких батарей – о времени и способах зарядки, обслуживании, покупке и утилизации.
Важно, перед покупкой такой машины узнать и о видах аккумуляторов, сроках службы и преимуществах их использования по сравнению с более привычным бензином и дизтопливом.
Виды аккумуляторов для электромобилей
В большинстве современных электрических машинах устанавливают один из 4 типа батарей:
• литий-ионные,
• алюминий-ионные
• литий-серные
• металл-воздушные, где в качестве металла выступают цинк, литий, натрий, магний или алюминий.
Рассмотрим по порядку:
Литий-ионные АКБ – самый распространённый вариант для установки на электрических автомобилях.
Преимуществами таких источников питания считают:
• высокую плотность накапливаемой энергии
• высокое напряжение
• небольшой уровень саморазряда при простое
• на эти аккумуляторы не влияет длительность циклов заряда/разряда, отсутствует «эффект памяти» если аккумулятор не был заряжен до полного обьема;
• большой срок эксплуатации – не меньше 1000 циклов или 10 лет.
Из минусов можно назвать высокую стоимость, которая влияет и на цену автомобиля, и плохую устойчивость к избыточному заряду. Эти аккумуляторы имеют ограничения в работе из-за температурного режима, диапазон от –20 до +50°C . За пределами этих значений могут проявляться проблемы: холод чрезмерно быстро разряжает, а высокие температуры ведут к нестабильной работе. При нарушении герметичности аккумулятора серьезную проблему представляет высокая взрывоопасность его начинки.
Алюминий-ионные аккумуляторы
Алюминий в составе батареи для электромобиля повышает безопасность её использования. Кроме того, производство таких батарей обходится дешевле, но у этого плюса, есть обратная сторона: невысокая производительность, меньшее количество циклов заряда/разряда.
Литий-серные батареи
Аккумуляторы, принцип действия которых основан на реакции между литием и серой, делаются многослойными. Их ёмкость примерно вдвое выше литий-ионных батарей. Стоимость изготовления и рабочий диапазон температур выше, чем у большинства других источников питания электромобилей, но совсем ничтожное количество возможных перезарядок (до 60 ) делает батареи непригодными для установки в серийных автомобилях. Однако над устранением этого недостатка работают специалисты нескольких компаний.
Металл-воздушные АКБ
Преимуществами являются:
• небольшой вес, важая характеристика для массы автомобиля;
• большой пробег электромобилей, которые комплектуются такой батареей;
• сравнительно доступная стоимость;
• более простая утилизация по сравнению с литиевыми АКБ.
Минусов у таких батарей много, но основной, что они также не дают возможности большого количества циклов заряда/разряда – до 50-60.
Другие варианты только находятся в разработке. Предполагается, что такие аккумуляторные батареи для электромобиля получат большую ёмкость и срок службы. Одной из таких разработок является аккумулятор на основе кремния и графита, способный накапливать в 5 раз больше энергии без заметного износа.
Ёмкость батареи электромобиля
Практически каждый электрический автомобиль использует свой тип батареи. Аккумуляторы отличаются ёмкостью и обеспечивают разный запас хода. И хотя максимальное расстояние, которое может проехать электромобиль, зависит ещё и от его конструкции и веса, эту цифру можно использовать для сравнения батарей. Так у Nissan Leaf согласно производителю запас хода 250 км, Renault Kangoo ZE 270 км, Renault Zoe 367 км.
Срок службы аккумулятора
Ещё один важный вопрос, возникающий у покупателей, касается срока службы аккумулятора. Стоимость этого источника питания достаточно высокая. В идеале , ситуации его замены вообще не должно возникнуть. Средний срок эксплуатации аккумулятора составляет около 8-10 лет. Производители дают гарантию на аккумулятор в пределах 5-8 лет и утверждают, что он будет исправно служить весь «век» автомобиля. В рамках гарантии владелец электромобиля может рассчитывать на его замену при преждевременном выходе из строя;
Естественно, что ёмкость большинства батарей постепенно снижается, и через несколько лет запас хода электромобиля окажется равным 70-80% от начального значения. Характеристики разнятся в зависимости от типа батареи, чтобы представить снижение ресурса, следует рассмотреть конкретный электромобиль. Наблюдения за аккумуляторными батареями популярных моделей Tesla Model S и Nissan Leaf показывают, что максимальное снижение ёмкости происходит в течение первых 5 лет. Причём, за первый и второй год мощность аккумулятора, уменьшаются в пределах до десяти процентов, а за три следующих года еще на двадцать процентов. После этого параметры АКБ остаются примерно на одном уровне до конца срока службы.
Такие особенности аккумуляторов электромобилей позволяют выпущенным больше 5 лет назад моделям Nissan Leaf проезжать до 130 км на одном заряде вместо 160 км начального ресурса. Сравнивая пробег электромобилей, можно получить примерно те же цифры – максимальное снижение ёмкости наблюдается в течение первых 70-80 тыс. км. Для обычного автовладельца, проезжающего не больше 15-20 тыс. км ежегодно, эти цифры будут примерно соответствовать 5 годам эксплуатации, что не так плохо.
Для того чтобы батарея прослужила дольше, её рекомендуется оставлять подключенной к зарядному устройству на несколько часов, не используя быструю зарядку.
Замена аккумулятора
Вышедший из строя или использовавший большую часть своего ресурса аккумулятор следует заменить. Покупателям первых электрических авто уже приходится задумываться об этом. При замене аккумулятора следует учитывать такие особенности:
• аккумуляторы автомобилей одной модели не всегда подходят друг другу
• после установки новой батареи требуется перепрограммирование электронных систем
• если аккумулятор не полностью вышел из строя, а только повреждён, можно выполнить его ремонт – модульная конструкция батарей позволяет заменить всего несколько блоков.
Покупать аккумуляторные батареи можно у официальных дилеров или у частных лиц, часто можно встретить объявления типа разборка приус 20 кишинев , где по частям продают детали машины, риск в этом случае попасть на дефект неоправданно велик.
Утилизация отработанных АКБ
Старые батареи содержат большое количество опасных для окружающей среды элементов, поэтому выбрасывать их как обычные отходы не рекомендуется.
Зарядка батареи
Разобравшись с видами, характеристиками и ресурсами аккумуляторов, стоит перейти к вопросу их зарядки. Большинство производителей рекомендует использовать зарядные станции, которые работают на Западе.
В домашних условиях электромобиль можно заряжать от встроенных зарядных устройств, преобразующих переменный ток сети 220В в постоянный, подходящий для батареи. Можно воспользоваться и обычной электрической розеткой, но следует использовать «зарядки» мощностью от 3,6 кВт. Для защиты от перегрева и короткого замыкания зарядное устройство должно иметь специальный блок, контролирующий напряжение и температуру.
Время зарядки
Конечно зарядка от обычной электросети будет происходить очень долго. Так, электромобили Tesla Model S с ёмкостью АКБ 70 кВт-ч полностью заряжаются в течение 15-18 часов. На зарядку батареи Nissan Leaf уходит до 7-8 часов.
При использовании официальных зарядных станций владелец Tesla потратит не больше 5 часов, а, если автомобиль новый около 3 часов. Для нового Nissan Leaf среднее время составит около 2,5 часов. При использовании режима быстрой зарядки, которая неблагоприятно влияет на батарею, «Ниссан Лиф» заряжается на 80% всего за полчаса, «Теслы» – в течение 40 минут.
Расходы на зарядку аккумулятора
Стоимость обслуживания электромобиля, в основном, связана с расходами на электричество. Для современных моделей Nissan Leaf на зарядку одного аккумулятора требуется не меньше 24 кВт-ч. С учётом запаса хода батареи около 160 км, получается, что на 100 км пробега уходит около 15 кВт-ч или сумма, сравнимая с ценой 1 литра бензина.
Расходы на использование других автомобилей могут заметно отличаться. Тем более, что заряд уменьшается быстрее, если ехать на большой скорости. В любом случае затраты на зарядку аккумуляторов получаются в несколько раз ниже по сравнению с заправкой топливного бака обычного автомобиля.
Машина электромобиль как концепт очень интересен, своим новаторством, это как прорыв в космос. В реалиях нашей страны можно идти к этой технологии постепенно и для начала обратить внимание на автомобиль типа гибрид. Купить ,а главное обслуживать который, значительно легче и удобнее. Напомним, что сервисный центр Forsaj оказывает широкий спектр услуг по техническому обслуживанию гибридов.
