Силовая установка электромобиля, электродвигатель

Силовая установка электромобиля, электродвигатель

Мощность электродвигателя электромобиля, как и в других транспортных средствах, измеряется в киловаттах (кВт). 100 кВт примерно равно 134 лошадиным силам . Отличительная черта электродвигателя состоит в том, что в отличие от ДВС он может выдавать максимальный крутящий момент в более широком диапазоне оборотов. Это означает, что динамика электрокара с двигателем мощностью 100 кВт будет значительно лучше динамики транспортного средства с двигателем внутреннего сгорания мощностью 100 кВт, который может обеспечивать максимальный крутящий момент в пределах ограниченного диапазона оборотов (бензиновый мотор обычно надо «раскручивать» до высоких оборотов, чтобы получить номинальный крутящий момент).

Энергия теряется в процессе преобразования электрической энергии в механическую. Приблизительно 90% энергии от батареи преобразуется в механическую энергию, остальные 10% — потери в двигателе и трансмиссии. Это означает, что КПД (коэффициент полезного действия) электродвигателя достигает 90%, тогда как КПД бензинового мотора — до 25%, а дизеля — до 50%.

Обычно электропитание в виде постоянного тока подается в преобразователь, где он становится переменным, а далее приходит в трехфазный двигатель переменного тока.

Для некоторых электромобилей используются двигатели постоянного тока. В некоторых случаях используются универсальные двигатели , на который можно подавать как переменный ток, так и постоянный.

В последнее время электродвигатели совершенствуются, в том числе были реализованы различные типы двигателей, например, асинхронные двигатели на автомобилях Tesla и двигатели с постоянными магнитами в Nissan Leaf и Chevrolet Bolt.

На изображении выше можно увидеть схему силовой установки Nissan Leaf второго поколения.

• Электродвигатель создает крутящий момент для перемещения автомобиля, а также генерирует зарядный ток во время рекуперативного торможения.
• Инвертор, используя двигатель, преобразует электричество постоянного тока в переменный ток для движения, а также преобразует переменный ток в постоянный во время торможения (рекуперации) для заряда батареи.
• Понижающий редуктор модулирует вращение двигателя и передает мощность на колеса (приводной вал), аналогично классической передаче.
• PDM (модуль подачи питания) представляет из себя интегрированный блок с зарядным устройством для зарядки переменным током высокого напряжения батареи, преобразователем постоянного тока, который преобразует высокое напряжение в низкое, и распределительную коробку, которая распределяет высокое напряжение на каждый блок, блокируя ток, как прерыватель, когда возникают перегрузки.

Подробно понять устройство электромобиля поможет это видео:

Электромобили догнали машины с бензиновыми двигателями по стоимости владения в России

Электромобиль среднего класса обходится примерно на 750 000 рублей дороже бензинового аналога, свидетельствуют подсчеты Vygon Consulting из доклада «Накопители энергии в России: инъекция устойчивого развития». Но за счет экономии на топливе при годовом пробеге более 45 000 км стоимость владения электромобилем за пять лет может быть сопоставима со стоимостью владения бензиновой машиной. Аналитики использовали характеристики электромобилей Nissan Leaf, Hyundai Ionic Electric и Hyundai Kona в сравнении с автомобилями Hyundai Elantra, Skoda Octavia и Mazda.

По данным агентства «Автостат», сейчас в России насчитывается около 6300 электромобилей, это всего лишь 0,014% от общего парка легковых машин. Самой популярной моделью у россиян является Nissan Leaf (83%), затем следует Tesla (410 штук), Mitsubishi i-MiEV (328), Jaguar I-Pace (139), LADA Ellada (96), Renault Twizy (38), BMW i3 (37), Hyundai Ioniq (3) и Peugeot Ion (3). Больше всего электромобилей зарегистрировано в Приморском крае (980 электромобилей), Иркутской области (657), Москве (594), Хабаровском крае (477) и Краснодарcком крае (462).

Электротакси

Авторы исследования полагают, что хорошие перспективы для более активного использования электромобилей есть в секторе такси и каршеринга. Так, суточный пробег транспортного средства составляет порядка 180 км — в пределах емкости стандартных батарей 40–60 кВтч. «Такая или меньшая длина маршрута характерна для более чем 80% такси в Москве, и электромобили могут оказаться конкурентными в этом сегменте в больших городах России в ближайшие 2-3 года», — говорится в исследовании.

По прогнозам Vygon Consulting, без специальных мер поддержки к 2025 году парк частных электромобилей в России превысит 150 000 штук (два автомобиля из ста новых будут электрическими), парк такси и каршеринга в крупных городах станет электрическим на 25% (125 000 штук). К 2025 году в стране может ездить 80 000 электробусов, это около 20% от общего российского парка, но это потребует целевых мер от городов-миллионников.

«В нынешних реалиях электромобили сложно и дорого обслуживать», — говорит директор по развитию каршерингового сервиса YouDrive Андрей Куприков. Электромобили дороже машин с ДВС примерно на 30%, в городе нехватка зарядочных станций. «Даже к существующим зарядкам иногда невозможно подъехать, так как специальные парковочные места заняты обычными машинами», — сетует Куприков.

В парке «Яндекс.Драйва» сейчас 30 электромобилей Nissan Leaf. «Мы продолжаем их эксплуатировать и изучать рынок электромобилей», — говорит представитель компании Яна Имайкина. «Электрокары — бесшумный, более экологичный и удобный для города транспорт, его популярность во всем мире растет, надеемся, скоро они станут более доступными и популярными и в России», — добавляет она. По ее словам, «рецепт» популярности и доступности электрокаров одинаков для всех стран и городов. Прежде всего это развитие инфраструктуры (организация большого количества общедоступных зарядных станций, парковочные места) и стимулирование перехода (льготы на покупку электрокаров, в том числе и для частных лиц, приоритет в движении по дорогам города, помощь в ремонте и обслуживании).

Выпали из тренда

Поставки электромобилей в Россию ведущими концернами пока точечные, признают производители. «Спрос на электромобили в России невысок, поскольку нет инфраструктуры и нет запроса на экологическую повестку, и поставки являются штучными: так BMW, например, поставлял 10 электромобилей BMW i3 для каршеринга YouDrive», — отмечает представитель BMW в России Василий Мельников. «Электромобили высокого класса не окупятся в сравнении с бензиново-дизельными аналогами никогда. Но их и приобретают не из-за окупаемости, а по иным причинам», — отмечает основатель «Тесла-клуба» Андрей Врацкий. По данным «Автостат а» и moscowteslaclub.ru, ц ена самой дешевой модели Tesla составляет 3,8 млн, BMW i3 — 4 млн, Jaguar I-Pace — около 6 млн рублей.

Электромобили в среднем дороже автомобилей с двигателем внутреннего сгорания на 10-20%, но в обслуживании они дешевле, поскольку не требуют такого сервиса, как, например, замена масла при больших пробегах, отмечает Василий Мельников. Если говорить о чистой экономии, то в частном владении электромобиль не дает экономию по сравнению с автомобилями с ДВС, несмотря на действующие сегодня в России беспошлинный ввоз и бесплатные парковки, уверен Андрей Врацкий.

Россия выпала из тренда электрификации автомобилей: хотя все ведущие мировые автопроизводители форсируют развитие этого вида транспорта, Минэнерго сейчас сделало ставку на газификацию автомобилей, а многие автодилеры долгое время не снижали цены на электромобили, чтобы не сокращать маржу продаж традиционных автомобилей, отмечает аналитик Vygon Consulting Николай Посыпанко.

Сейчас российский рынок электротранспорта формируется практически полностью за счет общественного транспорта и определяется расходами муниципалитетов крупных городов, которые составляют около 9,5 млрд рублей, из них 80% приходится на бюджет Москвы, говорится в исследовании. Правительство Москвы, например, намерено с 2021 года полностью отказаться от закупок новых автобусов с двигателями внутреннего сгорания в пользу электробусов (сейчас их доля составляет менее 10%).

В Vygon Consulting ожидают 30-кратный рост спроса на внутреннем рынке накопителей для электротранспорта и энергетики в ближайшие пять лет. При этом емкость рынка накопителей энергии при сохранении регуляторных норм составит 2,6 ГВтч в год, в сценарии умеренной господдержки (выделении субсидий и льгот) — 6,4 ГВтч в год. Мировой рынок электромобилей и гибридов всех типов к 2023 году составит 19 млн штук, согласно консенсус-прогнозу Avicenne Energy, BCG, ExxonMobil, IRENA и IEA, что потребует увеличить мощности по выпуску литиевых ячеек и батарей с 300 до 650–700 ГВтч в год.

Электродвигатели для электромобилей

Электродвигатели для электромобилей

Электромобиль — вид транспорта, приводимый в движение с помощью электродвигателя. Источником питания электромобиля являются топливные элементы или аккумулятор.

Принцип работы электромобиля:

1 этап — электроэнергия приходит на электромагнитный разъём

2 этап — энергия под управлением водителя поступает к электродвигателю

3 этап – электродвигатель вращает колеса.

экологичность (нет выхлопов угарного газа)

просты в техобслуживании и эксплуатации

электроэнергия дешевле топлива

маневренность и компактность

Использование электромобилей повсеместно носит перспективный характер. На данный момент наиболее распространены электромобили в Норвегии, Китае и др.

Для продолжительной работы электромобиля необходим надежный электродвигатель. Европейская компания Letrika признана многими производителями техники, которые широко используют ее электродвигатели на своем производстве.

Особенности электродвигателей от Letrika

обширный ассортимент (классические версии или выполняемые под заказ, например, конструктивное исполнение по техническим условиям UL (США))

повышенная устойчивость к внешним агрессивным факторам (температуре, вибрации, пыли, влаге, грязи и т. п.)

экологически чистое производство без использования асбеста, свинца, кадмия, бериллия и аммиака

высокая удельная мощность на выходе (номинальная мощность от 200 Вт до 28 кВт)

компактность конструкции за счет постоянного совершенствования и внедрения инновационных разработок

соответствие установленным стандартам и директивам

С электродвигателями «Летрика» электромобили смогут преодолевать значительные расстояния, не требуя частой зарядки.

Как заказать электродвигатель

Заказать электродвигатель Letrika для электромобилей можно по телефонному номеру 8 (800) 555-30-58 (бесплатно по РФ), где менеджер сможет предоставить полную информацию по предлагаемым версиям и подобрать лучший вариант. Также можно самостоятельно заказать продукцию на сайте, используя подбор электродвигателей по категориям или производителям. Менеджер перезвонит по указанным вами в форме заказа контактам для уточнения необходимых данных.

Обратите внимание! На оптовые партии электродвигателей у нас действуют скидки!

Владеть электромобилем намного выгоднее, чем традиционным транспортом

В таких автомобилях меньше деталей, которые нужно менять и ремонтировать

Фото: iStock

В Управлении по энергоэффективности и возобновляемым источникам энергии США (Office of Energy Efficiency and Renewable Energy, EERE, структура Министерства энергетики США) подсчитали, что обслуживание электромобиля обходится значительно дешевле, чем обслуживание машины с двигателем внутреннего сгорания (ДВС). Среди прочего это связано с тем, что автомобиль с ДВС оснащен большим количеством деталей, которые нуждаются в ремонте и замене.

Специалисты проанализировали руководства по эксплуатации различных марок автомобилей. В их число вошли Toyota, Chevrolet, Nissan, Kia, Volkswagen и Tesla, с четырьмя видами силовых установок. Это автомобили с ДВС (Internal Combustion Engine Vehicle, ICEV), машины на аккумуляторных батареях (Battery Electric Vehicle, BEV), гибридные автомобили (Hybrid Electric Vehicle, HEV, работает одновременно от ДВС и электродвигателя. — Прим. Plus-one.ru) и гибридные автомобили, подключаемые к внешним источникам питания (Plug-In Hybrid Electric Vehicle, PHEV). Во время анализа эксперты отталкивались от того, что водители проходят технический осмотр в соответствии со сроками, установленными производителями. Однако на практике так происходит не всегда. В результате это ведет к росту расходов на ремонт или досрочному завершению срока службы машины.

Расчеты показали, что техническое обслуживание (ТО) BEV будет обходиться владельцу на 41% дешевле, чем обслуживание ICEV. Разница в стоимости ТО между HEV и ICEV составляет 7%, а между PHEV и ICEV — 11%. В денежном выражении затраты на плановое ТО легкового автомобиля с ДВС специалисты оценили в $0,10 за милю, на гибридные автомобили — примерно в $0,09 за милю, а на электромобиль с аккумулятором — в $0,06 за милю.

Это объясняется тем, что электромобили не требуется заправлять маслом. В них также отсутствуют ремень газораспределительного механизма (ГРМ, связующее звено между коленчатым и распределительным валом, синхронизирует работу системы зажигания с ходом поршней и клапанов. — Прим. Plus-one.ru), кислородный датчик, топливный и масляный фильтры, свечи зажигания и многие другие детали, которые нуждаются в постоянном обслуживании. Гибридные автомобили имеют все вышеперечисленные комплектующие, но экономия обеспечивается, в том числе за счет низких затрат на диагностику и ремонт тормозной системы. Эксперты также выяснили, что общие затраты на ремонт HEV, PHEV и BEV будут на 9%, 14% и 33% ниже, чем на ремонт автомобилей с ДВС.

В январе 2021 года президент США Джо Байден пообещал заменить автомобили с ДВС, которые находятся в федеральной собственности, на электрические аналоги, произведенные в стране. По подсчетам Управления общего обслуживания США (General Services Administration), в 2019 году правительственный парк насчитывал более 645 тыс. автомобилей, которые проехали 4,5 млрд миль (7,2 млрд км) и израсходовали 375 млн галлонов (1,4 млрд л) бензина и дизельного топлива. Издание MotorTrend отмечает, что экономия в несколько центов на первый взгляд кажется незначительной. Однако даже если электромобили будут использоваться вместо машин с ДВС в правительственном парке, это поможет сохранить миллиарды долларов из госбюджета. К тому же при расчетах сотрудники EERE не учитывали тот факт, что электроэнергия, необходимая для подзарядки автомобилей, обходится значительно дешевле топлива.

Однако одним из недостатков электротранспорта по-прежнему остается его высокая стоимость, говорит исполнительный директор Общества производителей и продавцов автомобилей Великобритании (Society of Motor Manufacturers and Traders, SMMT). В 2020 году в SMMT выяснили, что более чем 50% британских потребителей не покупают электромобиль из-за дороговизны, даже несмотря на то что в будущем они смогут сэкономить за счет низких эксплуатационных расходов.

Фото: iStock

Когда мир пересядет на электрокары

В общей сложности, по данным организаторов Мюнхенского шоу мобильности (Munich Mobility Show, в прошлом — Международный автомобильный салон), в 2020 году в Великобритании насчитывалось более 447 тыс. электромобилей. По этому показателю она уступала таким странам, как Китай (4,2 млн, или 40% от мирового автопарка), США (1,7 млн) и Германия (702 тыс.). На Германию, Великобританию, Норвегию (433 тыс.) и Францию (413 тыс.) приходилось больше половины электромобилей, которые находятся на дорогах Европы. В 2020 году в Европе было зарегистрировано более 1,37 млн новых электромобилей — почти на 100 тыс. больше, чем в Китае (1,25 млн) и на 1 млн больше, чем в США (302 тыс.). Лидерами по количеству зарегистрированных электрических транспортных средств в Европе стали Германия (394 тыс.), Франция (185 тыс.) и Великобритания (177 тыс.). Кроме того, Европа опередила Китай и США по количеству автомобилей на 1 тыс. жителей: там этот показатель составляет 6,1 шт., в то время как в США и Китае — 5,2 шт. и 3 шт. соответственно. Больше всего электромобилей на 1 тыс. жителей приходится в Норвегии (81), Исландии (36,8) и Швеции (20,6).

Схожие данные приводят сотрудники консалтинговой компании KPMG. По их оценкам, самое большое число электромобилей находится на дорогах Китая (3,5 млн) и США (1,5 млн). Однако эти страны занимают лишь 20-е и 4-е места в рейтинге готовности стран к переходу на электротранспорт. В основу рейтинга легли такие показатели, как количество электрокаров и их доля в автопарке, объемы инвестиций, зарядная инфраструктура, отношение граждан к этому виду транспорта. В исследовании участвовали 3,5 тыс. человек, включая 2 тыс. владельцев электромобилей, экспертов, руководителей крупных компаний, представителей автомобильной индустрии. На первом месте в рейтинге оказались Нидерланды. На долю электромобилей здесь приходится 2,5% автопарка. Второе и третье места заняли Норвегия и Швеция.

Россию аналитики поставили на 23-е место из 25. Она опередила только Бразилию и Индию. Всего в России находится 1 тыс. электрокаров, и их доля в автопарке совсем незначительная. В стране не ведутся разработки в области электротранспорта, она отстает по объему инвестиций в этой отрасли и количеству игроков рынка. А в агентстве «Автостат» оценивают количество электромобилей в России в 8 тыс. Это связано с тем, что в KPMG учитывали только объем официального импорта производителя, тогда как в «Автостате» — все зарегистрированные в МВД машины.

В 2020 году, по данным «Автостата», в России было продано 687 электромобилей, что на 95% больше, чем годом ранее (353 шт.). Как сообщили Plus-one.ru в компании «Авито Авто», в России растут и продажи электрокаров с пробегом: по итогам 2020 года количество сделок на вторичном рынке увеличилось на 119% по сравнению с прошлым годом. Однако доля машин с электрическим приводом на вторичном рынке остается небольшой: по итогам 2020 года она составила 0,069%. «Постепенный рост спроса на электромобили — закономерная тенденция: использование автомобиля с электрическим двигателем дешевле, чем с ДВС (в том числе и за счет более низкой стоимости техобслуживания), — говорят эксперты „Авито Авто“. — Благодаря новым технологиям запас дальности хода электромобилей с каждым годом увеличивается, а на рынке появляется все больше удобных, безопасных моделей».

При этом эксперты отмечают, что в абсолютных цифрах сохраняется большой разрыв между продажами электрокаров и традиционных автомобилей. В России это связано с отсутствием мер господдержки для покупателей, нехваткой необходимой инфраструктуры. Кроме того, сами покупатели сомневаются в практичности такого вида транспорта, так как низкие температуры отрицательно сказываются на электродвигателях. «Ускорить развитие рынка электромобилей в России позволит комплекс мер, среди которых развитие сети зарядных станций, налоговые преференции на ввоз и на владение электромобилями, популяризация осознанного потребления в обществе, а также политика, направленная на сокращение выбросов углекислого газа», — заключают в «Авито Авто».

Тем не менее ожидается, что 2030 году в стране каждый год будет выпускаться не менее 150 тыс. электромобилей. Их доля от общего объема производства автотранспорта может достичь 10%. Об этом в начале июня сообщил директор департамента секторов экономики Минэкономразвития Максим Колесников. По поручению правительства ведомство разработало концепцию развития электротранспорта, стоимость которой изначально оценивалась в 418 млрд рублей. Позднее стало известно, что для реализации программы потребуется более 803 млрд рублей, в том числе 181,6 млрд должно поступить из госбюджета (ранее в ведомстве запрашивали 153,5 млрд рублей). Часть бюджетных средств будет собрана за счет ввозной пошлины на электромобили, а также за счет утильсбора на автомобили с ДВС. Однако финансирование, как сообщает «Коммерсант», еще не согласовано. Число зарядных станций к 2030 году должно достичь 70 тыс., 11 тыс. из которых появятся уже к 2024 году.