Что такое электромобиль и как он работает?

электромобиль

Автомобили изменили способ передвижения по всему миру. В то время как преимущества современного транспорта неоспоримы, сжигание бензина для заправки двигателя способствует антропогенному изменению климата. Это не говоря уже о плохом здоровье, вызванном высоким уровнем загрязнения.

Чтобы преодолеть эти проблемы, многие производители обратились к электрическим, а не газовым транспортным средствам. Как и ваш смартфон, они используют аккумуляторы для питания автомобиля. Теперь, когда технология стала дешевле и более традиционной, вы можете рассмотреть возможность использования электромобиля.

Прежде чем инвестировать, важно знать, что такое электромобиль и как он работает.

Что такое двигатель внутреннего сгорания?

Двигатель внутреннего сгорания
markusthomasde / Pixabay

Подавляющее большинство автомобилей на дорогах сегодня используют двигатель внутреннего сгорания (ДВС). После заправки автомобиля бензином, поворот ключа в замке зажигания создает искру, которая зажигает газ внутри камеры двигателя. В результате происходит повышение температуры и давления внутри двигателя. В свою очередь, это создает движение поршней. Эта механическая сила используется для питания транспортного средства.

Сжигание топлива само по себе не создает движения. Тем не менее, побочный продукт сгорания используется для создания механических движений. Этот процесс эффективен, но неэффективен. В среднем, автомобили ICE эффективны только на 20 процентов, а это означает, что большая часть энергии теряется. Кроме того, отходы, образующиеся в результате этого сжигания, вредны для людей и окружающей среды.

За десятилетия производители смогли повысить эффективность и чистоту автомобилей ICE. Каталитические нейтрализаторы, улучшенная чистота топлива и технический прогресс способствовали незначительному снижению вредных побочных эффектов ДВС. Однако становится все более очевидным, что мы достигли точки убывающей отдачи.

Растет осознание антропогенного изменения климата и воздействия загрязнения на здоровье. Чтобы решить обе эти проблемы, нам нужно отойти от транспорта с помощью ICE. Вот где въезжают электромобили.

Как работает электромобиль?

иллюстрация зарядки электромобиля
Painter06 / Pixabay

В отличие от своих аналогов ICE, электромобили (электромобили) питаются от аккумуляторов. Они не сжигают топливо и, таким образом, уменьшают воздействие автомобильного транспорта на окружающую среду. Есть немного, чтобы визуально отличить электромобили от автомобилей ICE. Однако под знакомым экстерьером электромобили требуют совершенно разных конфигураций.

У вашей нынешней машины есть аккумулятор под капотом, но он не питает автомобиль. Вместо этого он загружается двигателем и используется для питания фар, приборной панели и бортовой электроники. Тем не менее, ваша машина приводится в движение двигателем. Электромобили, с другой стороны, оснащены несколькими большими батареями, которые накапливают электричество для питания автомобиля.

Электромобиль использует эти батареи для питания электродвигателя, который обеспечивает движение автомобиля. Следовательно, традиционный двигатель не нужен. Проектные соображения также означают, что батареи должны быть стратегически размещены вокруг шасси, а не заряжаться спереди. Следовательно, топливная система EV распределена по всему автомобилю. Как и в случае с традиционными опциями, электромобили можно найти в переднем и заднем приводе, а также в полноприводном, если используются два двигателя.

Вы можете зарядить свой EV дома или на зарядной станции. Дополнительная мощность восстанавливается с помощью таких процессов, как рекуперативное торможение. Критики электромобилей часто говорят, что, хотя вы устранили локальное загрязнение, электричество еще не произведено, и это только увеличивает проблему в других местах.

Приведите в действие электрический автомобиль

Зарядная станция для электромобилей
Геральт / Pixabay

Хотя это так, это не отменяет преимущества электромобиля. Загрязнение — местная проблема, и забитые дороги автомобилей с ДВС часто способствуют ухудшению здоровья. Переход на электромобиль способствует более чистой окружающей среде, что улучшает здоровье для всех. Кроме того, электродвигатели намного тише, чем ДВС, что приводит к снижению уровня шума.

Производство электроэнергии традиционно вносит значительный вклад в глобальные выбросы, ускоряя антропогенное изменение климата. Тем не менее, электроэнергетические компании находятся в лучшем и лучшем финансовом положении, чтобы инвестировать в более чистые альтернативы, такие как возобновляемые источники энергии. Например, было бы нецелесообразно приводить в движение транспортное средство напрямую, используя энергию солнца или ветра. Хотя можно использовать солнечные (или топливные) резервные генераторы в домашних условиях .

Поставщики коммунальных услуг могут производить электроэнергию в больших масштабах, внося улучшения в пользу зарядки электромобилей и всех форм потребления электроэнергии. Поскольку производство электроэнергии становится чище, электромобили также будут чище. Тем не менее, покупка и использование только электромобилей не спасет планету.

Например, производство аккумуляторов для электромобилей является экологически вредным видом деятельности. Пока не ясно, что делать с батарейками EV с истекшим сроком службы. Несмотря на все благие намерения, электромобили — это временное средство, которое может свести к минимуму часть ущерба, причиненного транспортом, а не устранить его.

Критика электромобилей

дымка на производственной площадке
Бесплатное фото / Pixabay

При рассмотрении электромобиля, стоит помнить, что за производственной индустрией стоит бизнес, а не этические или экологические проблемы.

Кроме того, некоторые из этих компаний были обвинены в «зеленом промывании»: маркетинг, направленный на то, чтобы ввести в заблуждение экологическую репутацию. Электромобили помогают минимизировать местное загрязнение и уменьшить воздействие транспорта на окружающую среду. Однако это даже не делает их экологически чистыми.

Производство автомобилей, как и производство смартфонов, требует компонентов и материалов со всего мира. Работники физического труда, задействованные в цепочке поставок, часто плохо обрабатываются, а материалы добываются с использованием процессов, сильно загрязняющих окружающую среду.

Как видно во время пандемии Covid-19 2020 года, мировое производство сильно зависит только от нескольких стран, в частности от Китая. Это стало политической и экономической проблемой для многих правительств, что привело к значительным торговым спорам между Соединенными Штатами и Китаем. В дебаты даже удалось включить Huawei, что привело к их исключению из рынков США. Если вы не уверены в своей позиции по этому вопросу, мы объяснили, почему Huawei считается угрозой безопасности .

Это сочетание факторов привело к тому, что многие экологические группы стали сообщать об электромобилях. Хотя эта точка зрения не получила широкого распространения, это правда, что электромобили не являются волшебным решением проблемы изменения климата. Вместо этого они являются менее плохим вариантом, чем их бензиновые аналоги. Переключение на электромобиль, когда это необходимо, вероятно, лучше, чем без изменений.

Тем не менее, это подталкивает проблемы вверх по цепочке поставок, делая нас менее осведомленными о воздействии. Критики также отмечают, что, поскольку экологический маркетинг был настолько эффективным, инвестиции в электромобиль могут создать ложное ощущение прогресса, что приведет к снижению других экологически безопасных видов поведения. Другими словами, это становится чужой проблемой.

Производство аккумуляторов

Процесс извлечения в открытом поле
pixel2013 / Pixabay

Производство аккумуляторов особенно проблематично. Кампания под эгидой Amnesty International в 2019 году была направлена ​​на повышение осведомленности об этих проблемах и получение отраслевого обязательства по разработке этической батареи. Как отмечает благотворительная организация, зачастую недорогие производственные процессы оказывают значительное воздействие на окружающую среду, прежде всего потому, что растущий спрос на кобальт и литий для использования в батареях привел к увеличению глубокой добычи воды. Кроме того, батареи не могут быть легко переработаны или утилизированы.

Отсутствие рециркуляции означает, что потребуются новые поставки материалов, увековечивающие действующие производственные стандарты, поскольку минералы всегда будут пользоваться большим спросом. Масштабная утилизация использованных батарей также вызывает проблемы. Существует проблема, где будут храниться физически большие объекты, которые следует учитывать. Таким образом, даже если они пройдены, сами батареи могут быть вредными для окружающей среды, если с ними неправильно обращаться.

Поскольку производство аккумуляторов и транспортных средств зачастую происходит в более бедных или менее экономически выгодных странах, некоторые из наиболее уязвимых групп населения будут непропорционально ощутить негативное воздействие электромобилей. Этот дисбаланс уже присутствует в мировой экономике, но будет усугубляться переходом на электромобили.

Рынок электромобилей

Тесла Модель Х отвечает
Blomst / Pixabay

Nissan Leaf был одним из первых доступных электромобилей. Тем не менее, Toyota Prius была ответственна за то, чтобы сделать электромобили основным вариантом. И это несмотря на то, что Prius — это гибридный электромобиль с подключаемым модулем (PHEV), а не полностью заряженный аккумулятор, такой как Leaf. В последующие годы Tesla Элона Маск стал самым успешным производителем электромобилей.

Компания известна тем, что она производит только электромобили и играет особенно важную роль в расширении рынка электромобилей. До вариантов Tesla электромобили были более дорогими, как правило, с меньшим диапазоном и считались идеологической альтернативой автомобилям ICE, а не практикой.

Успех Теслы, в частности, благодаря участию Маск. Тем не менее, это подтолкнуло Тесла к массовому производству доступных электромобилей, чего не смогли сделать другие производители. Тем не менее, они не без проблем, так как хакеры также могут атаковать Teslas .

Хотя Tesla стремится поддерживать весь автомобильный рынок, традиционные производители также сделали значительные инвестиции в электромобили. Практически все крупные производители автомобилей сейчас имеют небольшой выбор электромобилей. Как правило, они оптимизированы для диапазона или производительности, с гибридными и полностью электрическими опциями.

Есть также роскошные и бюджетные варианты. Следовательно, можно найти недорогие электромобили, которые стоят вложений, в основном потому, что правительства часто предлагают субсидии для перехода. Это серьезная проблема, так как многие страны рассматривают вопрос о регулировании или, в некоторых случаях, о запрещении автомобилей ICE в течение следующего десятилетия.

К счастью, в последние несколько лет наблюдалось значительное увеличение количества станций зарядки электромобилей. Как и на автозаправочных станциях, есть много операторов, каждому из которых требуется подписка, способ оплаты или онлайн-счет для начала работы. Однако важно отметить, что в настоящее время в большинстве районов страны есть достаточно удобные варианты оплаты.

Что такое гибридный электромобиль?

Toyota Prius гибридный электромобиль

До этого момента мы использовали EV для обозначения полностью электрического транспортного средства (FEV), в котором вся силовая установка является электрической. Тем не менее, есть еще один тип электромобиля, который вы можете рассмотреть. Гибридные электромобили (HEV) объединяют ДВС с электрической трансмиссией. Автомобиль по-прежнему работает от традиционного двигателя, но поддерживается электрическим двигателем и аккумулятором.

Это имеет несколько преимуществ перед традиционным автомобилем ICE. Бензиновые автомобили, как правило, больше подходят для дальних скоростных поездок. Возможно, вы заметили, что маршруты на скоростных дорогах без постоянного ускорения и торможения потребляют меньше топлива, чем поездки с остановкой в ​​центре города. Гибридные транспортные средства используют наиболее эффективную силовую установку для вашей поездки, переключаясь с ДВС на электродвигатель по мере необходимости.

Автомобили ДВС неэффективны, они, как правило, теряют большую часть своей энергии из-за тепла, особенно при торможении. HEV захватывают энергию, которая в противном случае терялась бы во время торможения в процессе, известном как регенеративное торможение Эта восстановленная энергия накапливается в батарее и часто используется для питания транспортного средства во время вашего следующего ускорения, пока ДВС не вступит во владение.

Подключаемые HEV (PHEV) имеют аналогичную конфигурацию, но вместо того, чтобы полагаться на ICE и рекуперативное торможение для зарядки аккумулятора, вы можете подключить автомобиль дома или зарядную станцию ​​для зарядки. В результате электрическая трансмиссия может использоваться чаще, увеличивая эффективность и уменьшая использование газа.

Вы выберете электромобиль?

Власти всего мира начинают рассматривать вопрос о регулировании продажи традиционных автомобилей ICE. Загрязнение и воздействие на окружающую среду стали ключевыми факторами для регулирующих органов и потребителей. К счастью, электромобили теперь дешевле и имеют более высокую производительность, чем когда-либо прежде.

После переключения есть и другие соображения, о которых следует помнить. Сервисные станции останутся в прошлом, когда вы будете искать электрические зарядные станции. Чтобы помочь вам, установите одно из этих важных приложений для смартфонов для владельцев электромобилей .

Изображение предоставлено: Tesla

Читайте статью полностью: что такое электромобиль и как он работает?