![[identity profile]](https://www.dreamwidth.org/img/silk/identity/openid.png){kind=small}
solar-front.livejournal.com posting in ![[community profile]](https://www.dreamwidth.org/img/silk/identity/community.png){kind=small}
engineering_ruОригинал взят у ![[livejournal.com profile]](https://www.dreamwidth.org/img/external/lj-userinfo.gif)
solar_front в Электроавтомобили - информация в стиле проще-некуда.
solar_front в Электроавтомобили - информация в стиле проще-некуда.В данном посте я собрал сведения из автомобильного журнала Motorwelt от клуба ADAC. Это очень упрощенный, поверхностный взгляд. Но тем не менее данные которые дают возможность хотя бы немного "быть в теме" и знать пропорции.
Рис1. Третий столбец: потребление топлива, затем: стоимость топлива на 100 км (без учета других затрат!), выбросы СО2 связанные с производством топлива, СО2 выбросы производимые автомобилем, общие выбросы СО2.
Хорошо, теперь посмотрим сравнение авто на бензине и работающем от топливных элементов (ТЭ).
Рис. 2. сверху-вниз: мощность, момент, время разгона, максимальная скорость, расстояние без дозаправки, колл. мест, размер багажника, вес без/с багажом и пассажирами, потребление топлива, стоимость топлива на 100 км, СО2 выбросы на км и выбросы вредных веществ на км, стоимость.
Авто с ТЭ проедет без дозаправки в два раза меньше, а стоит в полтора раза больше!На этом можно было бы и закончить если бы не...
Цена нефти:
Рис. 3 Стоимость нефти с 1999 года.
Она... э... растет. Еще есть теория "пика нефти", но пост не об этом.
Вроде как бензин в ближайшем будущем будет еще дороже. А теперь по пунктам:
1) Немцы предпочитают ездить на работу на своем, индивидуальном транспорте (см. рис. 4)
2) Ездить приходится всё дальше и расходы на транспорт растут (см. рис. 5)
3) А ездить на ДВС всё менее выгодно (см. рис. 6)
4) А экспорт нефти тоже сильно изменился: потребление нефти в Германии с 1995 сократилось почти на 10% с 100636 тыс.т. нефти до 90519. Но это не главное: главное, - это то, что нефти из Норвегии и Британии поступает намного меньше, но намного больше из России. (см. рис. 7) Русофобия на марше.
5) Хорошо, а какая альтернатива бензину и дизелю? Биоэтанол? - Как видим (см рис. 8) биоэтанол это совсем не выход из положения: на биогазе можно проехать намного больше!
6) LPG? (рис 9, 460 000 автомобилей на LPG в Германии). Но обратите внимание как растет доля гибридов и электрокаров!
7) В тоже время, Европа стремиться удержать лидирующие позиции на рынке автомобилей (рис. 10).
8) Рынки будущего это Китая, Индия, Россия и Бразилия (рис.11)
9) Многие автопроизводители учитывая пункты указанные выше прикладывают усилия. Количество электромобилей в млн. шт на рис. 12.
Но не все гладко основные проблемы: аккумулирование энергии (рис. 13), новые, легкие материалы (рис. 14) и редкоземельные материалы (рис. 15).
Рис. 4. На чем передвигаются немцы. Индивидуальный транспорт, ЖД, автобусы и самолеты.
На примере Германии посмотрим как меняется наш путь к рабочему месту:
Рис. 5. слева: растояние до работы по годам, справа: затраты на проезд к рабочему месту в Германии)
Производство млн. автомоблией с 2001 по 2011 годы:
Тут не лишне будет вспомнить какие рынки насколько велики, или переформулируя: на экспорт это куда?
Рис. 14. на рисунке указан вес и стоимость материала. Материалы: сталь, упрочненная сталь, пластик, алюминий, карбон.
Рис1. Третий столбец: потребление топлива, затем: стоимость топлива на 100 км (без учета других затрат!), выбросы СО2 связанные с производством топлива, СО2 выбросы производимые автомобилем, общие выбросы СО2.
- стоимость 100 км схожая, но авто намного дороже.
- СО2 выбросы схожие если только эл.ток не из возобновляемых источников энергии.
Хорошо, теперь посмотрим сравнение авто на бензине и работающем от топливных элементов (ТЭ).
Рис. 2. сверху-вниз: мощность, момент, время разгона, максимальная скорость, расстояние без дозаправки, колл. мест, размер багажника, вес без/с багажом и пассажирами, потребление топлива, стоимость топлива на 100 км, СО2 выбросы на км и выбросы вредных веществ на км, стоимость.
Авто с ТЭ проедет без дозаправки в два раза меньше, а стоит в полтора раза больше!
Цена нефти:
Рис. 3 Стоимость нефти с 1999 года.
Она... э... растет. Еще есть теория "пика нефти", но пост не об этом.
Вроде как бензин в ближайшем будущем будет еще дороже. А теперь по пунктам:
1) Немцы предпочитают ездить на работу на своем, индивидуальном транспорте (см. рис. 4)
2) Ездить приходится всё дальше и расходы на транспорт растут (см. рис. 5)
3) А ездить на ДВС всё менее выгодно (см. рис. 6)
4) А экспорт нефти тоже сильно изменился: потребление нефти в Германии с 1995 сократилось почти на 10% с 100636 тыс.т. нефти до 90519. Но это не главное: главное, - это то, что нефти из Норвегии и Британии поступает намного меньше, но намного больше из России. (см. рис. 7) Русофобия на марше.
5) Хорошо, а какая альтернатива бензину и дизелю? Биоэтанол? - Как видим (см рис. 8) биоэтанол это совсем не выход из положения: на биогазе можно проехать намного больше!
6) LPG? (рис 9, 460 000 автомобилей на LPG в Германии). Но обратите внимание как растет доля гибридов и электрокаров!
7) В тоже время, Европа стремиться удержать лидирующие позиции на рынке автомобилей (рис. 10).
8) Рынки будущего это Китая, Индия, Россия и Бразилия (рис.11)
9) Многие автопроизводители учитывая пункты указанные выше прикладывают усилия. Количество электромобилей в млн. шт на рис. 12.
Но не все гладко основные проблемы: аккумулирование энергии (рис. 13), новые, легкие материалы (рис. 14) и редкоземельные материалы (рис. 15).
Рис. 4. На чем передвигаются немцы. Индивидуальный транспорт, ЖД, автобусы и самолеты.
На примере Германии посмотрим как меняется наш путь к рабочему месту:
Рис. 5. слева: растояние до работы по годам, справа: затраты на проезд к рабочему месту в Германии)
Какие средства передвижения мы используем обычно для перемещения из пункта А в пункт Б:
Рис. 6. Источник: Bain & Co. Какие средства передвижения наиболее подходят для дистанции с точки зрения экономической выгодности?
Рис. 6. Источник: Bain & Co. Какие средства передвижения наиболее подходят для дистанции с точки зрения экономической выгодности?
1: 0.5 км -пешком.
2: 5 км -велосипед.
3: 5-20 км - электророллер или электроавтомобиль.
4: 5-30 км - автомобиль которым владеет группа людей.
5: 5-30 км - общественный транспорт.
6: до 300 км - собственный или сьемный автомобиль.
7: от 30 км - поезд. от 300 км - самолет.
Т.е. до 30 км поездка на своем авто не выгодна.
2: 5 км -велосипед.
3: 5-20 км - электророллер или электроавтомобиль.
4: 5-30 км - автомобиль которым владеет группа людей.
5: 5-30 км - общественный транспорт.
6: до 300 км - собственный или сьемный автомобиль.
7: от 30 км - поезд. от 300 км - самолет.
Т.е. до 30 км поездка на своем авто не выгодна.
Рис 7. красный столбик тыс. тонн нефти в 1995, синий - 2011.
Сколько можно проехать в километрах если использовать для этого гектар земли?
Рис. 8. биоэтанол это совсем не выход из положения: на биогазе можно проехать намного больше!
Если сравнить газ и электро...
Рис. 9: слева рост потребления автомоблилей за первое полугодие 2012 года, общее количество автомоблилей).
Рис. 9: слева рост потребления автомоблилей за первое полугодие 2012 года, общее количество автомоблилей).
Производство млн. автомоблией с 2001 по 2011 годы:
Рис. 10. С 2011 года Европа и Китай идут ноздря в ноздрю. Япы в 2008 году уступили Китаю, а корейцы похоже упустили свой шанс, или точнее: им не дали им воспользоваться. Китай рвет. Европа хоть и остается лидером, но дается ей это не просто особенно в 2009 году. Это хорошо понимает Германия в которой около 75% авто идет на экспорт.
Тут не лишне будет вспомнить какие рынки насколько велики, или переформулируя: на экспорт это куда?
Количество автомобилей регистрируемых в год:
Рис. 11. Китай обогнал уже и США, Германию и Японию вместе взятые (данные за 2011 год). Не стоит забывать, что США, Германия и Япония стагнируют как рынки по сравнению с Россией, Бразилией и Индией.
Планировавшееся производство электромобилей на 2012 год.
Планировавшееся производство электромобилей на 2012 год.
Рис. 12.
Расстояние пройденное без дозарядки Mitsubishi i-MiEV
Рис. 13. Кого из нас волновало: хватит ли мне бака бензина если температура упадет?
А что насчет новых, прочных, но легких материалов для автомобилестроения?
Рис. 14. на рисунке указан вес и стоимость материала. Материалы: сталь, упрочненная сталь, пластик, алюминий, карбон.
На этом список необходимых материалов не заканчивается и нужно помнить о редкоземельных элементах.
Рис. 15. редкоземельные элементы не так уж и редки: круг- разведанные ресурсы, квадрат- резервы, треугольник - добыча, звезда - производство)
Китай и Россия впереди всех, но элементы есть везде, а вот их добыча...
Рис. 15. редкоземельные элементы не так уж и редки: круг- разведанные ресурсы, квадрат- резервы, треугольник - добыча, звезда - производство)
Китай и Россия впереди всех, но элементы есть везде, а вот их добыча...
![[personal profile]](https://www.dreamwidth.org/img/silk/identity/user.png){kind=small}
no subject
Date: 2013-07-19 09:02 pm (UTC)no subject
Date: 2013-07-19 09:12 pm (UTC)кирпичааэродинамики - для движения с заданной скоростью нужна одна и та же мощность и энергия? Вот отто-мотор. Он ест уйму бензина и выдает условно 50КВт на валу. Этого едва хватает на движение 100+ км/ч - все сжирается сопротивлением воздуха. За час он выдает съедает эн (черт с ними) и выдает чистыми м КВт. Как электромобиль умудряется обойтись меньшей энергией именно использованной на ту же аэродинамику?no subject
Date: 2013-07-26 11:57 am (UTC)Второй большой минус у ДВС - низкая эффективность при оборотах, отличных от оптимального значения (а работать ему приходится во всем диапазоне). Тогда как электромотор практически во всем диапазоне оборотов очень эффективен. Особенно это важно при разгоне.
И третий момент - электромобиль рекуперирует энергию при торможении.
Вот с учетом всех факторов и набегает...
no subject
Date: 2013-07-26 12:56 pm (UTC)Это тупо аэродинамика. Как она может зависеть от мотора - до меня не доходит.
Можно, конечно, предположить специфические условия испытаний, например, на небольшой скорости - до 60км/ч:)
Рекуперация - может быть. Но чтоб настолько?
no subject
Date: 2013-07-26 02:29 pm (UTC)Я вам ответил на него - нет потерь 75% энергии в тепло при сгорании топлива, нет потерь при разгоне и высокой скорости из за неэффективности ДВС вне диапазона оптимальных оборотов, и рекуперация при торможении.
При одинаковой этой вашей "мощности на валу" и аэродинамике машины для ДВС и электро, ДВС будет тупо в 3 раза больше энергии жрать, потому что при сжигании топлива он теряет три четверти энергии впустую, тогда как электро - только одну четверть Вы это можете понять?
А при разгоне, скажем, до 50 км/ч ДВС еще хрен знает сколько теряет энергии впустую, потому что на малых оборотах у него эффективность еще хуже. И при очень высокой скорости то же самое. Каждый ДВС "заточен" под свой оптимум оборотов, в зависимости от задач, и чем дальше от оптимального числа - тем больше потерь. Тогда как электродвигатель начиная почти с 0 оборотов работает одинаково эффективно - потерь значительно меньше.
no subject
Date: 2013-07-27 12:22 pm (UTC)Берем бензомобиль и электромобиль, в одинаковых корпусах, ставим на трассу и идем со скоростью 100 км/ч (для упрощения прикидок).
Автомобилю на это потребуется хотя бы киловатт 30-40 только механической мощности на аэродинамику + еще трехкратно - на тепло и прочие потери. То есть, даже при 100% КПД двигателя 30-40 КВт вынь да положь, иначе машина попросту не разгонится. И эту мощность он будет потреблять час (ну вот со всеми натяжениями).
Электромобилю требуется сколько-то киловатт механической энергии на ту же аэродинамику + процентов 10-15 сверху на потери в двигателе, приводе и батарее. Он тоже будет потреблять ее час. И по заявке потребит 20-25 КВт-ч. То есть, имеем мощность в 20-25 КВт, потребляемую час, что странно, т.к. меньше необходимого чисто по сопротивлению. Или же по причине условий замеров для ЭМ сопротивление ниже, например из-за меньшей скорости (аэродинамические потери резко растут при наборе скорости)?
no subject
Date: 2013-08-09 02:32 am (UTC)И коли уж на то пошло. В бензине, как известно, порядка 10 квтч/литр. Итого, ежели потребление 5 л/100 км, это будет 50 киловатт тепловой мощности. Чтобы получить ваши 40 киловатт, надобно, чтобы КПД был в районе 80%, что вплотную приближается к электродвигателю и явно не соответствует действительности. Так что всё указывает на то, что 40 киловатт не более чем ваша фантазия.