Pojazd elektryczny (BEV) oznacza pojazd, który zasilany jest z pokładowego źródła energii i wykorzystuje silnik do napędzania kół zgodnie z wymogami przepisów ruchu drogowego i bezpieczeństwa. Ponieważ wpływ na środowisko jest stosunkowo niewielki w porównaniu z tradycyjnymi samochodami , jego perspektywy są na ogół optymistyczne.
Zasada działania: akumulator - regulator prądu - moc - silnik elektryczny - układ przenoszenia energii - napędza samochód.
We wrześniu 2022 r. naukowcy z Uniwersytetu Harvarda opracowali nowy typ półprzewodnikowego akumulatora litowo-metalowego do pojazdów elektrycznych (EVS).
W grudniu 2022 r. nowa generacja pojazdów elektrycznych znalazła się na liście „Dziesięciu największych osiągnięć inżynieryjnych świata w roku 2022”.
Audi Q5 e-tron to 6/7-miejscowy SUV zbudowany przez Audi na platformie w pełni elektrycznej. Super akumulator zapewnia wyjątkowo bezpieczną ochronę, a e-quattro, dynamiczne zawieszenie DCC i system odzyskiwania energii kinetycznej sterowany mocą zapewniają najlepsze w tej klasie wrażenia z jazdy na napędzie elektrycznym.
Do końca 2025 roku rozpoczną się dostawy całkowicie elektrycznego samolotu Model A opracowanego przez Alef Aeronautics.
Rodzaje pojazdów elektrycznych: pojazdy czysto elektryczne (BEV), pojazdy hybrydowe (HEV) i pojazdy zasilane ogniwami paliwowymi (FCEV).
Czysty elektryczny
Czyste pojazdy elektryczne to pojazdy napędzane silnikami elektrycznymi.
Pojazdy czysto elektryczne w porównaniu do pojazdów napędzanych paliwem różnią się głównie czterema głównymi elementami: silnikiem napędowym, regulatorem prędkości, akumulatorem i ładowarką samochodową. W porównaniu do stacji benzynowych istnieją publiczne superszybkie stacje ładowania. Różnica jakość ekologicznie czystych pojazdów elektrycznych zależy od tych czterech elementów, a ich koszt zależy również od jakości tych czterech elementów. Korzystanie z pojazdów wyłącznie elektrycznych jest również bezpośrednio związane z wyborem i konfiguracją czterech głównych elementów.
Prędkość i prędkość początkowa pojazdu czysto elektrycznego zależą od mocy i wydajności silnika napędowego. Zasięg jego ruchu zależy od pojemności akumulatora pokładowego. Masa akumulatora pokładowego zależy od wyboru akumulatorów, np. kwasowo-ołowiowych, cynkowo-węglowych, litowych itp., różni się ich objętość, ciężar właściwy, moc właściwa, energia właściwa i żywotność. To zależy. na pozycjonowaniu producenta i wykorzystaniu marki pojazdu, a także na definicji rynku i jego segmentacji.
Silnikami napędowymi pojazdów czysto elektrycznych są silniki szczotkowe prądu stałego, silniki bezszczotkowe z magnesami trwałymi, silniki elektromagnetyczne oraz silniki krokowe prądu przemiennego. Ich wybór zależy także od konfiguracji, przeznaczenia i klasy pojazdu. Ponadto sterowanie prędkością silnika napędowego dzieli się także na bezstopniową regulację prędkości i bezstopniową regulację prędkości. Istnieją elektroniczne regulatory prędkości i nie ma regulatorów prędkości. Silniki obejmują silniki na kołach, silniki z wirnikiem wewnętrznym, napędy jednosilnikowe, napędy wielosilnikowe i kombinowane napędy silnikowe.
Zalety: Technologia jest stosunkowo prosta i sprawdzona, można ją ładować, jeśli jest źródło prądu.
Wady: Akumulator gromadzi zbyt mało energii na jednostkę masy, a ponieważ akumulator samochodu elektrycznego jest droższy i nie ma skali ekonomicznej, cena zakupu jest wyższa. Jeśli chodzi o koszty użytkowania, niektóre ceny użytkowania są wyższe niż w przypadku samochodów, a niektóre wynoszą tylko 1/3, głównie w zależności od żywotności baterii oraz lokalnych cen ropy i energii elektrycznej. Technologia pojazdów elektrycznych jest wciąż niedojrzała, technologia ładowania, zasięg, niezawodność inne aspekty nadal wymagają poprawy, a przetwarzanie zużytych akumulatorów i optymalizacja systemu sieci energetycznej to także kluczowe kwestie, którymi należy się zająć.
Hybrydowy
Odnosi się do pojazdu, który może odbierać energię z co najmniej dwóch następujących rodzajów energii zmagazynowanej na pokładzie:
Paliwo zużywalne lub urządzenie do ponownego ładowania/magazynowania energii.
Ze względu na strukturę systemu elektroenergetycznego można go podzielić na trzy kategorie:
Szeregowy pojazd hybrydowy (SHEV): Pojazd hybrydowy (elektryczny), którego siła napędowa pochodzi wyłącznie z silnika elektrycznego. Cechą konstrukcyjną jest to, że silnik napędza generator w celu wytworzenia energii elektrycznej, a energia elektryczna jest przekazywana do silnika poprzez sterownik silnika, a silnik napędza samochód. Dodatkowo akumulator może również oddzielnie dostarczać energię elektryczną do silnika elektrycznego w celu napędzania samochodu.
Równoległy pojazd hybrydowy (PHEV): Pojazd hybrydowy (elektryczny), którego siłę napędową zapewniają silnik elektryczny i silnik jednocześnie lub oddzielnie. Cechą konstrukcyjną jest to, że równoległy układ napędowy może wykorzystywać silnik lub napęd silnikowy wyłącznie jako napęd źródło zasilania, lub silnik i napęd silnikowy mogą służyć jako źródło zasilania do jednoczesnego sterowania samochodem.
Pojazd hybrydowy (CHEV): Pojazd hybrydowy (elektryczny) posiadający zarówno sekwencyjny, jak i równoległy tryb jazdy. Cechą konstrukcyjną jest to, że może pracować w szeregowym trybie hybrydowym lub w równoległym trybie hybrydowym, biorąc pod uwagę charakterystykę szeregowego i równoległego.
(Uwaga: wraz z rozwojem technologii hybrydowych pojazdów elektrycznych ich typy nie ograniczają się do powyższych, ale można je również podzielić ze względu na inne typy.
Te, które zazwyczaj korzystają z tradycyjnych paliw, są wyposażone w silniki elektryczne, aby zwiększyć moc przy niskich obrotach i zużyciu paliwa. Hybrydy benzynowe są głównym typem pojazdów hybrydowych na rynku krajowym, podczas gdy modele hybrydowe z silnikiem wysokoprężnym szybko rozwijają się również na rynku międzynarodowym.
Mocna strona:
1. Po przełączeniu na napęd hybrydowy można określić moc maksymalną silnika spalinowego na podstawie średniej wymaganej mocy. Obecnie pracuje w optymalnych warunkach pracy przy niskim zużyciu paliwa i mniejszym zanieczyszczeniu środowiska. Gdy moc potężnego silnika spalinowego jest niewystarczająca, do jej uzupełnienia wykorzystywany jest akumulator; przy niskim obciążeniu można wygenerować nadwyżkę mocy w celu naładowania akumulatora. Ponieważ silnik spalinowy jest stabilny, akumulator można ładować w sposób ciągły, dzięki czemu jego skok pozostaje taki sam, jak w przypadku konwencjonalnego samochodu.
2.Dzięki akumulatorowi można łatwo odzyskać energię podczas hamowania, zjazdów ze wzniesień i pracy na biegu jałowym.
3. W ruchliwych obszarach miejskich silnik spalinowy można wyłączyć i zasilać niezależnie od akumulatora, aby osiągnąć „zero” emisji.
4.Dzięki silnikowi spalinowemu może z łatwością rozwiązać problemy pojazdów czysto elektrycznych, takie jak klimatyzacja, ogrzewanie i odszranianie, które zużywają dużo energii.
5. Możesz wykorzystać istniejące stacje benzynowe do tankowania bez konieczności ponownego inwestowania.
6. Pozwala to utrzymać akumulator w dobrym stanie bez przeładowania lub nadmiernego rozładowania, przedłużyć jego żywotność i obniżyć koszty.
Wady: Jazda na długich dystansach i z dużą prędkością w zasadzie nie pozwala na oszczędzanie paliwa.
ogniwo paliwowe
Samochód zasilany ogniwami paliwowymi. Proces reakcji chemicznej ogniw paliwowych nie prowadzi do powstania szkodliwych produktów. Dzięki temu pojazdy napędzane ogniwami paliwowymi nie zanieczyszczają środowiska. Sprawność konwersji energii w ogniwach paliwowych jest 2-3 razy wyższa niż w silnikach spalinowych. Tym samym z punktu widzenia wykorzystania energii i ochrony środowiska pojazdy napędzane ogniwami paliwowymi są pojazdami przyjaznymi środowisku. idealny pojazd.
Jedno ogniwo paliwowe należy połączyć w zespół ogniwa paliwowego, aby uzyskać moc niezbędną do spełnienia wymagań eksploatacyjnych pojazdu.
W technologii ogniw paliwowych nastąpił znaczny postęp. Światowej sławy producenci samochodów, tacy jak Daimler-Chrysler, Ford, Toyota i General Motors ogłosili plany wprowadzenia na rynek pojazdów napędzanych ogniwami paliwowymi do roku 2024. Obecnie testowane są prototypy pojazdów napędzanych ogniwami paliwowymi, i projekty demonstracyjne autobusów do transportu ogniw paliwowych są realizowane w kilku miastach Ameryki Północnej. W rozwoju pojazdów z ogniwami paliwowymi nadal występują problemy techniczne, takie jak integracja jednostek ogniw paliwowych, poprawa komercjalizacji procesorów paliwowych do pojazdów elektrycznych i urządzeń pomocniczych Części. Producenci samochodów ciężko pracują, aby zintegrować komponenty i obniżyć ich koszty, i poczynili znaczne postępy.
W porównaniu do pojazdów tradycyjnych pojazdy napędzane ogniwami paliwowymi mają następujące zalety:
1. Zerowa emisja lub w przybliżeniu zerowa emisja.
2. Zmniejsza zanieczyszczenie wody spowodowane wyciekiem oleju.
3. Redukcja emisji gazów cieplarnianych.
4. Lepsza oszczędność paliwa.
5. Zwiększa efektywność spalania paliwa w silniku.
6. Płynna praca i brak hałasu.