TECHNOLOGIE
SOCKET
ROZHODNUTÍ: ELEKTRONY PROTI HYDROKARBONŮM
Pokrok v konstrukci elektrických vozidel se konečně stal pouhým okem viditelný.
Michail GZOVSKIY, Alexey VOROBYEV-OBUKHOV
Každý rok je na veřejných silnicích stále více „elektrických“automobilů a zprávy o novém vývoji v této oblasti nejdou ze stránek časopisů a novin. Může elektrický vůz skutečně konkurovat benzínovým a naftovým automobilům? Nebo je použití špičkových technologií pouze vynalézavý reklamní kousek, který má prokázat nadřazenost nad konkurencí?
Až donedávna byl vývoj elektrických vozidel omezován nízkými parametry současných zdrojů. Po mnoho let sloužila tradiční olověná baterie. Kromě jiných závažných nedostatků omezuje počet najetých kilometrů v autě na 150 kilometrů. Baterie samozřejmě mohla postupem času zesvětlit a nahradit kyselinu v kapalné formě méně nebezpečným gelem. Nicméně zde nelze očekávat pocity: hustota „balení“energie a energie kyselých baterií téměř dosáhla teoretického limitu. Nahrazením olova niklem bylo možné vytvořit celou škálu nových baterií: nikl-kadmium, nikl-vodík a nikl-zinek. Vyznačují se trvanlivostí, necitlivostí na mráz, schopností rychle se dobít. Cena, nicméně, kousnutí, a voda v některých typech baterií ještě musí být přidávána pravidelně.
Nejslibnějšími dnes jsou hydridové systémy nikl-kov - mají maximální specifické ukazatele a samovybíjení je přijatelné: 50% kapacity za měsíc. Uplynulo šest let od doby, kdy byly v automobilovém průmyslu poprvé použity niklmetalhydridové baterie. Během této doby experimentální elektromobily valily miliony kilometrů podél silnic, což prokázalo jejich vhodnost pro provoz při teplotách od -25 do + 50 ° С.
Zjevnými výhodami hydridových systémů nikl-kov jsou v první řadě běh, který je téměř zdvojnásoben ve srovnání s olověnou baterií až do dalšího nabíjení - až 250 kilometrů. A v roce 1996 byl také zaznamenán rekord: vůz Solektria-Sunrise, poháněný pouze elektromotorem s hydridovými bateriemi z niklu, překonal najednou více než 600 km! Další nespornou výhodou je rychlost dobíjení: za pouhých 10 minut lze takovou baterii „nabít“na 80% kapacity! Během zkoušek se ukázalo, že hydridové systémy nikl-kov odolávají více než 80 000 cyklům vybíjení, což je srovnatelné s ujetými kilometry 160 tisíc km.
To vše kupující rád řekne například v prodejnách Toyota v USA a okamžitě mu bude nabídnuta jízda na zcela novém terénním vozidle RAV-4EV. Pod podlahou je 24 nikl-metal hydridových baterií, které napájejí 67-litrový elektromotor. s To je dost pro poměrně rychlé zrychlení (0–100 km / h - 18 s) a maximální rychlost musela být omezena na 125 km / h. Líbilo se mi to - „RAV-4EV“lze koupit hned za 42 000 dolarů. Něco ti nevyhovuje? Nenechte se naštvat - protože výběr elektrických vozidel "Toyota" není omezen. Zde a Honda-EV Plus a Ford Ranger EV a Nissan Altima EV - seznam pokračuje. Evropané měli rádi „Peugeot 106 Electric“a „Citroen-AH Electric“a mikromobile Bombardier NV bylo povoláno, aby zapůsobilo na módní mládí, pro které žádali téměř o nic méně než u některých VAZ. A ačkoli tyto modely nebudou nikdy vyráběny ve stejném množství jako benzínové verze, jejich hodnota by neměla být podceňována. Elektrická auta nakonec přinesla nový, mimořádně slibný směr - tzv. Hybridní automobily.
Hybridní schéma je kombinací motoru běžícího na známé palivo (benzín nebo plyn, ale častěji na motorovou naftu) a elektrického motoru. Typický zástupce této konkrétní skupiny - Toyota Prius (ZR, 1998, č. 1) - je jedním z nejúspěšnějších příkladů z komerčního hlediska. V loňském roce více než 10 tisíc zákazníků preferovalo tento model, a to, jak vidíte, již něco znamená.
Studie se však provádějí podle několika scénářů, z nichž každý je zajímavý a slibný svým způsobem. Je pravděpodobné, že baterie stále ustoupí jinému, praktičtějšímu zdroji energie. Mezi hlavní uchazeče o titul „hlavní konkurent motorů s vnitřním spalováním“se dnes říká automobily s palivovými články.
Palivový článek poprvé viděl světlo v roce 1839, kdy anglický fyzik William Grove přijal proud v důsledku elektrochemické reakce vodíku s kyslíkem. Toto téma bylo intenzivně rozvíjeno v 60. a 70. letech našeho století, kdy byly poprvé ve vesmíru použity motory s palivovými články. Jedním z průkopníků v zavádění této technologie v automobilovém průmyslu je společnost Mercedes-Benz (nyní Daimler-Chrysler). V roce 1994 postavila na základě dodávky prototyp prototypu automobilu Neckar-1 s palivovými články a o dva roky později byla taková elektrárna vybavena osobním vozem třídy V. Dalším krokem byla premiéra Nekara-3, která používá jako palivo methanol. Charakteristickým rysem tohoto modelu je nedostatek baterií pro ukládání energie. Proces v systému probíhá přímo - stisknutím pedálu plynu je k dispozici přibližně 90% maximálního výkonu po méně než dvou sekundách. Výsledkem je slušná akcelerační dynamika automobilu, která je srovnatelná s konvenčními modely naftových nebo benzínových. Pokud jde o palivo, použití methanolu nevyžaduje žádná zvláštní bezpečnostní opatření a proces doplňování paliva do auta se příliš neliší od naplnění nádrže benzínem. Mimochodem, palivová nádrž Neckar-3 pojme 38 litrů paliva, na které vůz dokáže překonat 400 km. Tento zdánlivě již dobrý výsledek porazil „Neckar-4“- další a pravděpodobně ne poslední prototyp na cestě k hromadné výrobě.
Kromě koncernu Daimler-Chrysler provádí výzkum a vývoj automobilů s palivovými články mnoho společností - Ford a Volvo, Nissan a Renault, Mazda … A ačkoli na cestě stále existuje mnoho problémů, které je třeba vyřešit Podle předpovědí společnosti Daimler-Chrysler bude tato společnost schopna zahájit v příštích 4–5 letech v sériové výrobě těchto automobilů pouze výrobu 40 až 100 tisíc kusů vozidel s palivovými články.
Je tato předpověď určena k naplnění? Pokud ne, jaký bude vůz z poloviny 21. století? Závisí to nejen na vývoji technologie, ale také na mnoha dalších faktorech, včetně politických. Mnoho opatření, která již byla přijata za účelem zlepšení životního prostředí, byla ve skutečnosti kdysi vnímána nepřátelsky, protože vyžadovala velké finanční náklady. Například v USA je zákon vyzývající každou společnost, aby ve svém programu do roku 2003 měl alespoň jeden model elektrického automobilu do roku 2003, aby stimuloval automobilový průmysl, aby aktivně hledal nová řešení. Jinak - zákaz obchodu. Opatření jsou samozřejmě těžká, ale nestojí to za zelenou budoucnost?
vodíková palivová nádrž
výkonová elektronika
elektrický motor
palivové články
Umístění jednotek Ford-R2000 s palivovými články.
negativní závěr
pojistný ventil
pozitivní závěr
slip kroužky
pozitivní elektroda
záporná elektroda
tělo
oddělovač
Zařízení je prvek hydridu niklu a kovu.