Wagt dogry we ýer dogry, Hytaýyň ähli elektrik ulag kompaniýalary işleýär.Hytaý dünýädäki elektrik ulaglary pudagynyň merkezine öwrülen ýaly.
Aslynda, Germaniýada, enjamyňyz zarýad beriş üýşmeleri bilen üpjün etmeýän bolsa, özüňiz satyn almaly bolmagyňyz mümkin.gapynyň agzynda.Şeýle-de bolsa, nemes awtoulag kompaniýalarynyň köpüsiniň Tesla öndürip bilmeýändigini hemişe ara alyp maslahatlaşýarys we häzir munuň sebäbini tapmak kyn däl.
2014-nji ýylda Mýunhen Tehniki Uniwersitetiniň professory Lienkamp jemgyýet üçin açyk we açyk bolan “Elektrik hereketiniň ýagdaýy 2014” atly täze kitaby neşir etdi we şeýle diýdi: “Elektrik ulaglarynyň dürli kemçilikleri bar bolsa-da, men hiç wagt awtoulag görmedim eýýäm elektrik hereketine eýe.Awtoulagyň sürüjisi, adaty awtoulagyň gujagyna täzeden giriň.Iň köp ýaýran elektrik ulagy hem benzinli awtoulag bilen deňeşdirip bolmajak sürüjilik şatlygyny getirýär. ”Şeýle awtoulag hakykatdanam awtoulagyň eýesini täzeläp bilmezmi Adaty awtoulaglaryň gujagyna?
Hemmämiziň bilşimiz ýaly, elektrik ulagynyň ýüregi batareýa.
Adaty elektrik ulagy üçin, Europeanewropanyň standart synagynda 100 kilometre energiýa sarp edilişi takmynan 17kWt, ýagny 17 kWt.Doktor Tomas Pesce optimal konfigurasiýa boýunça ykjam ulaglaryň energiýa sarp edilişini öwrendi.Çykdajylary göz öňünde tutman, bar bolan tehnologiýany ulanmak arkaly alnan 100 kilometre optimal energiýa sarp edilişi 15kWt-dan birneme ýokarydyr.Bu, gysga möhletde, goşmaça çykdajylary göz öňünde tutmazdan, awtoulagyň netijeliligini optimizirlemek arkaly energiýa sarp edilişini azaltmaga synanyşmagyň, energiýa tygşytlaýyş täsiriniň azdygyny aňladýar.
Mysal hökmünde Teslanyň 85kWt batareýa paketini alyň.Nominal sürüjilik aralygy 500 km.Dürli tagallalar bilen energiýa sarp edilişi 15kWh / 100km-e çenli azalsa, sürüjilik aralygy 560 kilometre çenli ýokarlandyrylyp bilner.Şonuň üçin awtoulagyň batareýasynyň ömrüniň batareýa paketiniň kuwwatyna proporsionaldygyny we proporsional koeffisiýentiniň birneme kesgitlenendigini aýdyp bolar.Şu nukdaýnazardan, has ýokary energiýa dykyzlygy bolan batareýalaryň ulanylmagy (bir agram üçin Wh / kg energiýa we birligiň göwrümine Wh / L energiýa göz öňünde tutulmalydyr) elektrik ulaglarynyň işleýşini gowulandyrmak üçin möhüm ähmiýete eýe, sebäbi elektrik ulaglary, batareýa umumy agramyň uly bölegini tutýar.
Lityum-ion batareýalarynyň ähli görnüşleri iň köp garaşylýan we iň köp ulanylýan batareýalardyr.Awtoulaglarda ulanylýan litiý batareýalaryna esasan nikel kobalt litiý marganat üç taraplaýyn batareýa (NCM), nikel kobalt litiý alýuminat batareýasy (NCA) we litiý demir fosfat batareýasy (LPF) girýär.
1. Nikel-kobalt litiý marganat üçünji batareýa NCMHeatylylyk önümçiliginiň pesligi, durnuklylygy, uzak ömri we 150-220Wh / kg energiýa dykyzlygy sebäpli daşary ýurtlarda köp elektrik ulaglary tarapyndan ulanylýar.
2. NCA nikel-kobalt alýuminiý litiý batareýasy
Tesla bu batareýany ulanýar.Energiýanyň dykyzlygy ýokary, 200-260Wh / kg, ýakyn wagtda 300Wh / kg ýeter diýlip garaşylýar.Esasy mesele, häzirki wagtda diňe “Panasonic” bu batareýany öndürip biler, bahasy ýokary we ýokary öndürijilikli ýylylygy bölüp çykarmagy we batareýany dolandyrmak ulgamyny talap edýän üç litiý batareýasynyň arasynda howpsuzlyk iň erbet.
3. LPF litiý demir fosfat batareýasy Ahyrynda, içerki elektrik ulaglarynda iň köp ulanylýan LPF batareýasyna seredeliň.Bu görnüşli batareýanyň iň uly kemçiligi, diňe 100-120Wh / kg ýetip bilýän energiýa dykyzlygynyň gaty pes bolmagydyr.Mundan başga-da, LPF-de öz-özüni çykarmak derejesi ýokary.Bularyň hiç biri EV öndürijileri tarapyndan islenmeýär.LPF-iň Hytaýda giňden kabul edilmegi, içerki öndürijileriň gymmat batareýany dolandyrmak we sowatmak ulgamlary üçin eden ylalaşygyna meňzeýär - LPF batareýalary gaty ýokary durnuklylyga we howpsuzlyga eýe bolup, batareýany dolandyrmagyň pes ulgamlary we batareýanyň ömri uzak bolsa-da durnukly işlemegi üpjün edip biler.Bu aýratynlygyň getiren başga bir peýdasy, käbir LPF batareýalarynyň ulagyň dinamiki işleýşini gowulandyryp bilýän aşa ýokary çykaryş güýji dykyzlygydyr.Mundan başga-da, LPF batareýalarynyň bahasy birneme pes, şonuň üçin içerki elektrik ulaglarynyň häzirki pes we arzan strategiýasy üçin amatly.Futureöne geljegiň batareýa tehnologiýasy hökmünde güýçli ösdürilermi ýa-da ýokmy, henizem sorag belgisi bar.
Ortaça elektrik awtoulagynyň batareýasy näçe uly bolmaly?Müňlerçe Tesla batareýasy bilen yzygiderli we parallel batareýa paketimi ýa-da BYD-den birnäçe uly batareýa bilen gurlan batareýa paketimi?Bu gözleg astynda däl, häzirki wagtda anyk jogap ýok.Bu ýerde diňe uly öýjüklerden we kiçi öýjüklerden ybarat batareýa paketiniň aýratynlyklary görkezilýär.
Batareýa kiçi bolanda, batareýanyň umumy ýylylyk bölüniş meýdany birneme uly bolar we ýokary temperaturanyň tizlenmeginiň we peselmeginiň öňüni almak üçin, batareýanyň ähli paketiniň temperaturasyny ýylylyk paýlaýyş dizaýny arkaly netijeli dolandyryp bolar. batareýanyň ömri.Adatça kiçi göwrümli batareýalaryň güýji we energiýa dykyzlygy has ýokary bolar.Netijede, has möhümi, umuman aýdanyňda, bir batareýa näçe az energiýa sarp etse, tutuş ulagyň howpsuzlygy şonça ýokarydyr.Köp sanly ownuk öýjüklerden ybarat batareýa toplumy, bir öýjük şowsuz bolsa-da, kän bir problema döretmez.Capacityöne uly göwrümli batareýanyň içinde näsazlyk bar bolsa, howpsuzlyk howpy has uludyr.Şonuň üçin uly öýjükler has köp gorag enjamlaryny talap edýär, bu bolsa uly öýjüklerden düzülen batareýa paketiniň energiýa dykyzlygyny hasam peseldýär.
Şeýle-de bolsa, Teslanyň çözgüdi bilen kemçilikleri hem görnüp dur.Müňlerçe batareýa gaty çylşyrymly batareýany dolandyrmak ulgamyny talap edýär we goşmaça çykdajylara kembaha garap bolmaz.12 batareýany dolandyrmaga ukyply kiçi modul bolan “Volkswagen E-Golf” -da ulanylýan BMS (Batareýany dolandyryş ulgamy) 17 dollar.Tesla tarapyndan ulanylýan batareýalaryň sanyna görä, özbaşdak ösen BMS-iň bahasy pes bolsa-da, Teslanyň BMS-e maýa goýumynyň bahasy 5000 ABŞ dollaryndan gowrak bolup, çykdajylaryň 5% -den gowragyny düzýär. tutuş ulagŞu nukdaýnazardan uly batareýanyň gowy däldigini aýdyp bolmaz.BMS-iň bahasy ep-esli arzanlamadyk ýagdaýynda, batareýa paketiniň ululygy awtoulagyň ýerleşişine görä kesgitlenmeli.
Elektrik ulaglarynda başga bir esasy tehnologiýa hökmünde hereketlendiriji köplenç diskussiýanyň özenine öwrülýär, esasanam Teslanyň sport awtoulag öndürijiligi bilen garpyz ölçegli hereketlendirijisi, hasam haýran galdyryjy (Model S motorynyň iň ýokary güýji 300kW-dan ýokary bolup biler, iň ýokary tork 600Nm, iň ýokary güýji ýokary tizlikli EMU-nyň bir motorynyň güýjüne ýakyn).German awtoulag pudagynyň käbir gözlegçileri şeýle düşündiriş berdiler:
Tesla adaty komponentlerden başga hiç zat ulanmaýar (alýumin korpusy,iteklemek üçin asynkron hereketlendiriji, howa bilen adaty şassi tehnologiýasyasma, ESP we elektrik vakuum nasosy, noutbuk öýjükleri we ş.m. bilen adaty tormoz ulgamy)
Tesla ähli adaty bölekleri, alýumin korpusyny, asynkron hereketlendirijileri, adaty awtoulag gurluşyny, tormoz ulgamyny we noutbuk batareýasyny we ş.m. ulanýar.
Onlyeke-täk hakyky täzelik batareýany birleşdirýän tehnologiýadaTeslanyň patentlenen baglanyşyk simlerini, şeýle hem batareýany ulanýan öýjükler“howanyň üstünden” ýalpyldawuk dolandyryş ulgamy, ýagnyulag programma üpjünçiliginiň täzelenmelerini almak üçin ussahana gitmeli däl.
Teslanyň ýeke-täk zehin oýlap tapyşy, batareýany dolandyrmakda.Batteryörite batareýa kabelini we programma üpjünçiligini täzelemek üçin zawoda gaýdyp barmazdan göni simsiz aragatnaşyk gurmaga mümkinçilik berýän BMS ulanýarlar.
Aslynda, Teslanyň ýokary güýçli dykyzlygy asynkron motor gaty täze däl.Teslanyň iň irki Roadster modelinde Taýwanyň “Tomita Electric” -yň önümleri ulanylýar we parametrler “Model S.” tarapyndan yglan edilen parametrlerden kän bir tapawutlanmaýar. Häzirki gözlegde, içerde we daşary ýurtlarda alymlaryň arzan, ýokary güýçli dizaýnlary bar çalt öndürilip bilinjek hereketlendirijiler.Şonuň üçin bu ugra seredeniňde, mifiki Tesla-dan gaça duruň - Teslanyň hereketlendirijileri ýeterlik derejede gowy, ýöne beýle gowy däl welin, başga hiç kim gurup bilmez.
Köp motor görnüşleriniň arasynda köplenç elektrik ulaglarynda ulanylýanlar esasan asynkron hereketlendirijiler (induksiýa hereketlendirijileri hem diýilýär), daşarky tolgundyrylan sinhron hereketlendirijiler, hemişelik magnit sinhron hereketlendirijileri we gibrid sinhron hereketlendirijilerdir.Ilkinji üç hereketlendirijiniň elektrik ulaglary barada käbir bilimleriniň bardygyna ynanýanlaryň käbir esasy düşünjeleri bolar.Asynkron hereketlendirijiler arzan we ýokary ygtybarlylyga eýe, hemişelik magnit sinhron hereketlendirijileri ýokary güýç dykyzlygy we netijeliligi, kiçi göwrümi, ýöne ýokary bahasy we çylşyrymly ýokary tizlikli bölüm dolandyryşy..
Gibrid sinhron hereketlendirijiler hakda az eşiden bolsaňyz gerek, ýöne soňky döwürde Europeanewropaly awtoulag üpjün edijileriniň köpüsi şeýle hereketlendirijiler bilen üpjün edip başlady.Kuwwatyň dykyzlygy we netijeliligi gaty ýokary, artykmaç ýük göterijiligi güýçli, ýöne elektrik ulaglary üçin gaty amatly dolandyryş kyn däl.
Bu motorda üýtgeşik zat ýok.Hemişelik magnit sinhron hereketlendirijisi bilen deňeşdirilende, hemişelik magnitlerden başga-da, rotor adaty sinhron hereketlendirijisine meňzeş tolgundyryjy sargy goşýar.Şeýle hereketlendiriji diňe bir hemişelik magnit tarapyndan getirilen ýokary güýç dykyzlygy bilen çäklenmän, eýsem her tizlik bölüminde aňsatlyk bilen dolandyrylyp bilinýän tolgundyryjy sargy arkaly magnit meýdanyny zerurlyklara görä sazlap bilýär.Muňa mysal hökmünde BRUSA-nyň Şweýsariýada öndüren HSM1 seriýaly motory mysal bolup biler.HSM1-10.18.22 häsiýetli egrilik aşakdaky suratda görkezilişi ýaly.Iň ýokary kuwwaty 220kW, iň ýokary torky 460Nm, ýöne göwrümi bary-ýogy 24L (diametri 30 sm we uzynlygy 34 sm) we agramy 76 kg.Kuwwat dykyzlygy we tork dykyzlygy esasan Teslanyň önümleri bilen deňeşdirilýär.Elbetde, bahasy arzan däl.Bu hereketlendiriji ýygylyk öwrüjisi bilen enjamlaşdyrylan we bahasy 11,000 ýewro töweregi.
Elektrik ulaglaryna bolan isleg üçin motor tehnologiýasynyň toplanmagy ýeterlikdir.Häzirki wagtda ýetmezçilik edýän zat, şeýle hereketlendirijini öndürmek tehnologiýasy däl-de, ýörite elektrik ulaglary üçin döredilen motor.Bazaryň kem-kemden ýetişmegi we ösmegi bilen ýokary güýçli dykyzlygy bolan hereketlendirijiler has meşhur bolar we bahasy halka has ýakynlaşar diýip hasaplanýar.
Elektrik ulaglaryna bolan isleg üçin häzirki wagtda diňe elektrik ulaglary üçin ýörite döredilen hereketlendirijiler ýetmezçilik edýär.Bazaryň kem-kemden ýetişmegi we ösmegi bilen ýokary güýçli dykyzlygy bolan hereketlendirijiler has meşhur bolar we bahasy halka has ýakynlaşar diýip hasaplanýar.
Elektrik ulaglary boýunça geçirilen gözlegler düýp manysyna gaýdyp gelmeli.Elektrik ulaglarynyň manysy ykjam tehnologiýa barlaghanasy däl-de, ygtybarly we elýeterli transportdyr we iň ösen we moda tehnologiýasyny ulanmak hökman däl.Jemleýji derňewde sebitiň zerurlyklaryna görä meýilleşdirilmeli we işlenip düzülmeli.
Teslanyň peýda bolmagy adamlara geljegiň elektrik ulaglaryna degişlidigini görkezdi.Geljekdäki elektrik ulaglarynyň nähili boljakdygy we Hytaýyň geljekde elektrik ulaglary pudagynda nähili orny eýelejekdigi entek belli däl.Bu, şeýle hem, senagat işiniň özüne çekijisi: tebigy ylymlardan tapawutlylykda, jemgyýetçilik ylymlarynyň kanunlary bilen görkezilen gutulgysyz netije hem adamlardan agyr gözleg we tagallalar arkaly ýetilmegini talap edýär!
(Awtory: Mýunhen Tehniki Uniwersitetinde elektrik ulagy in engineeringenerligi boýunça kandidat)
Iş wagty: Mart-24-2022