7 апреля 2022 года в Учебном Центре Ассоциации «РАСТО» на базе ТЦ «ВОЛИН» для руководителей СТО, преподавателей и студентов колледжей состоялась лекция с последующим практическим занятием по теме «Электромобили»
Спикером занятия выступил руководитель направления «Компоненты электромобиля» ООО «Группа ОПТИКОН» Савилов Евгений Валентинович.
Тематика лекции была посвящена следующим вопросам:
- Современное состояние мирового и российского парков электромобилей.
- Электрохимические генераторы тока.
- Электродвигатели.
- Зарядная инфраструктура.
Предпосылками начала широкого распространения электромобилей можно назвать следующие факторы:
- Страны и корпорации, не имеющие такого ресурса, как нефть, стремятся найти альтернативные источники топлива.
- Ужесточение законодательных норм к ДВС и стремление к «чистым» авто.
- Попытки не зависеть от углеводородов.
- Привлекательность электромобиля за счет более комфортного устройства и более низких затрат на электроэнергию.
- Возросшие экологические требования.
Как известно, большинство мировых автоконцернов уже уделяют в своих стратегиях значительное внимание и инвестиции в создание собственных брендов электромобилей.
В первой части лекции спикер рассказал о моделях электромобилей, которые вошли в историю.
Стоит отметить, что первый электромобиль появился раньше двигателей внутреннего сгорания – это была тележка с электромотором, созданная в 1841 году.
Первой компанией, которая начала массово выпускать электромобили в 1907 году, была Detroit Electric. Основателями компании были Томас Эдисон, Джон Рокфеллер и Генри Форд.
Но автомобили с двигателем внутреннего сгорания сильно подешевели, массовая добыча нефти и Великая депрессия снизили продажи электромобилей, и компания закрылась.
Далее наше внимание привлекает модель Nissan Leaf 1го поколения, 2010 год.
По классификации японской корпорации, автомобиль является первым глобальным электромобилем компании.
Nissan была в первых рядах, когда автоконцерны вернулись к теме массового производства электрических автомобилей после отраслевого кризиса в 2002 году.
В 2010 году запущено серийное производство Nissan Leaf , и, благодаря высокому качеству и уникальным характеристикам, автомобиль завоевал международное признание, победив в конкурсе «Европейский автомобиль года»-2011.
За время производства электромобиля Nissan Leaf 1-ого поколения, модель претерпела несколько модификаций, направленных на совершенствование ее характеристик.
Среди наиболее важных изменений:
2013 год — усовершенствован блок силовой электроники, уменьшился вес кара, стала возможна зарядка от бытовой сети, запас хода увеличен со 175 до 199 км;
2015 год — в линейку добавлена модель с увеличенной емкостью батареи (30 кВт/ч заряда теперь достаточно для прохождения 250 км).
Спикер рассказал аудитории и о таких моделях, как BMW i3 (2011 г.в.), BMW i3 ex (2012 г.в.), знаменитой Tesla Model S (2013 г.в.), Jaguar i-Pace (2018 г.в.), Porsche Taycan (2019 г.в.), развивающую скорость до 260 км.ч и имеющую запас хода до 450 км, двухступенчатый задний редуктор и два мотора.
В 2018 году вышел и Nissan Leaf 2-ого поколения, а в 2019 — и Audi e-tron уже на типовой платформе.
В это же время выходят и VW iD3 Pure, Mersedes Benz EQ, Hyndai E-GMP.
В 2021 году — Citroen Berlingo, Caddilac Lyriq (c запасом хода 483 км.)
И даже…вьетнамский Vin Fast!
Это электромобили, созданные на собственной модульной платформе.
Первая модель VF e35 (бывшая VF32) — это среднеразмерный кроссовер длиной 4750 мм, который метит в Теслу Model Y. У него пятидверный кузов с двумя рядами сидений и тяговая батарея емкостью около 90 кВт∙ч, которой хватит на 400 км пробега. Базовая версия с одним мотором — это 204 л.с. и 320 Нм, у двухмоторной полноприводной модификации отдача вдвое больше: 408 л.с. и 640 Нм.
Вторая модель — полноразмерный кроссовер VF e36 (бывший VF33) длиной 5120 мм с тремя рядами сидений. Такой электромобиль предложен только в двухмоторной полноприводной версии мощностью 408 л.с., а тягового аккумулятора емкостью 106 кВт∙ч должно хватить на 560 км пробега.
Две новые модели имеют унифицированный интерьер: привычной комбинации приборов нет, за все отвечает большой центральный дисплей диагональю 15,4 дюйма. Заявлен даже автопилот с лидаром и массивом камер, причем сразу третьего уровня.
История электромобилей только набирает свои обороты, технологии не стоят на месте, о чем и свидетельствует динамика рынка электромобилей:
Далее спикер остановился на принципах работы литий-ионных батарей и особенностях устройства электромобилей.
Основой конструкции электромобиля является силовая установка. В ее состав входит несколько электродвигателей и аккумуляторных батарей. В отличие от автомобилей с ДВС, работающих на стартерных аккумуляторах, электромобили используют тяговые АКБ. Их главное отличие заключается в постоянном снабжении работающих двигателей запасенной электроэнергией.
Преимущественно современные электромобили ездят на Li-ion батареях. По прогнозам экспертов эта технология будет доминировать еще несколько лет.
К примеру, компания Tesla уже сейчас использует и никель-кобальт-алюминиевые (NCA) аккумуляторы Panasonic и никель-марганцево-кобальтовые (NMC) ячейки LG Chem со сниженным содержанием кобальта. Использование катода с 80% Ni, 15% Co и 5% Al позволило повысить емкость элементов без ущерба для их температурной стабильности. Иногда применяется соотношение компонентов Ni:Mn:Co=8:1:1.
Срок службы литий-ионных батарей для электромобилей составляет 1000–1500 циклов заряд-разряд, что в среднем соответствует 8–10 годам эксплуатации. Вдвое больший ресурс имеют АКБ типа LiFePO4. Производители электромобилей дают на свою продукцию гарантию 5–8 лет. Поэтому если при эксплуатации электромобиля какой-либо модуль батареи преждевременно выйдет из строя, покупатель может рассчитывать на его замену.
Какие ячейки используют в батареях электромобилей?
В отличие от большинства автомобильных аккумуляторов, внутри ячеек батареи электромобиля нет ни электролита, ни заменяющего его геля. Они «сухие» и по своему наполнению ближе к бытовым батарейкам для гаджетов.
На первых электромобилях применялись никель-металлгидридные (Ni-MH) аккумуляторы. Они сулили очень высокую энергоёмкость: в одном килограмме такой батареи теоретически можно было запасти до 300Вт·ч. Однако на практике удавалось использовать лишь пятую часть их возможностей.
Стандартом для электромобилей стали литий-ионные элементы — они долго считались невыгодными из-за более высокой цены. Но только такие элементы обеспечивали реальную удельную энергоёмкость на уровне 100–250 Вт·ч/кг.
Компания Tesla начала использовать цилиндрические Li-Ion аккумуляторные элементы формата 18650 (чуть больше и толще батареек типа АА), которые изначально предназначались для батарей ноутбуков.
В седане Tesla Model S 7104 такие «ячейки» собраны в шестнадцать 25-вольтовых модулей.
Японские автопроизводители отдали предпочтение аккумуляторным ячейкам плоской формы, и их удобно набирать в пакеты нужной ёмкости, а европейские стремятся работать с ячейками, которые выглядят как довольно увесистые бруски.
Технология производства Li-Ion ячеек уже достаточно отработана несколькими крупными компаниями, в основном из Юго-Восточной Азии: Panasonic, Toshiba, LG Chem, Samsung SDI, Automotive Energy Supply Corp, CATL, BYD и т.д.
После лекции последовала практическая часть на электромобиле «Эллада».
Мнение Николая Янковского, заместителя председателя Ассоциации «РАСТО»:
«Можно уже с уверенностью утверждать, что за электромобилями будущее! Инфраструктура, я считаю, что уже готова на 260%(!), и если на уровне местных властей начнутся «преференции электричкам», то они постепенно выдавят автомобили с ДВС.
В сфере авторемонта эти автомобили требуют другого подхода и автомеханикам придется перестраиваться и наращивать компетенции (на данный момент по электромобилям они почти отсутствуют). Поэтому и сама профессия автомеханика станет требовать большей увлеченности и вовлеченности».
