Історія електромобілів
Нинішня мода на електротранспорт не нова: перші автомобілі були в основному паровими та електричними, двигун внутрішнього згоряння (ДВЗ) став на рівних конкурувати з ними лише в першій чверті минулого століття, а в статтях про електротранспорт у словнику Брокгауза та Єфрона 1904 р. з невеликими правками актуальна й сьогодні: тоді вирішенням основної проблеми — зберігання енергії — вважали акумулятори Едісона, а зараз Ілона Маска.
Перший рекорд швидкості на суші 1899 року поставив електромобіль La Jamais Contente, розігнавшись до 105 км/год.
Той самий La Jamais Contente (укр. завжди незадоволена) – перший автомобіль, що розігнався понад 100 км/год.
У 1920-х половина транспорту в Нью-Йорку була електричною (не тільки трамваї та тролейбуси, а й кеби та приватні авто). Потім ДВС стали швидко розвиватися і майже на століття автовиробники забули про електромобілі. І лише з виходом на ринок Tesla Roadster у 2008 р. (одна з них зараз борознить орбіту Марса) у електротранспорту стався ренесанс.
Теорія
У чому важлива різниця між транспортом з електромотором і ДВЗ? Середній ККД бензинового автомобіля всього 20-25%, тобто власне на рух витрачається всього чверть енергії, решта йде з теплом, на подолання тертя, летить у вихлопну з незгорілим паливом тощо. У дизелів коефіцієнт трохи вищий, а теоретична межа ККД теплових двигунів близько 50%. Приріст ККД на один відсоток коштує індустрії до мільярда доларів, тож і до 50% ми теж дійдемо не скоро. У електромобілів ККД прагне до 90%.
Електротранспорт має меншу кількість деталей, тому простіше і в експлуатації та ремонті. По розвитку інфраструктури перевага за машинами з ДВЗ: заправити та відремонтувати їх можна буквально на кожному розі, а ось з електромобілями поки що все не так легко. Наприклад, на складний кузовний ремонт Теслу доведеться відправляти “додому” до США. Та й з багатьма іншими електрокарами у разі серйозної поломки доведеться повозитися: офіційно в Україні продаються та підтримуються лише BMW, Mitsubishi, Hyundai та Renault. Проте електромобілі набагато рідше потребують поточного ремонту через простоту конструкції.
Через нерозвиненість інфраструктури в регіонах, де немає мережі комерційних зарядок, комфортно володіти електротранспортом можуть лише власники приватних будинків чи власних гаражів.
Так само через дорожнечу та деградацію (поступового зменшення ємності в процесі експлуатації) акумуляторів, у електромобілів виникає багато неочевидних проблем. Наприклад, охолодження та обігрів. Оскільки тепло побічний продукт роботи ДВЗ, то обігрів незначно впливає на витрату палива. А в електромобілі ввімкнув грубку взимку — проїхав замість 100 км всього 80, а то й 70, а підлити електрончиків в акумулятор з машин, що проїжджають повз, як це можна зробити з бензином, або з’їздити з каністрою до найближчої заправки не вийде. І це проблема: існує багато праворуких б\у електромобілів, в яких люди в ставлять у них бензинові пічки. Дальність ходу сильно залежить і від швидкісного режиму: через відносну простоту конструкції електродвигун при натисканні на педаль газу миттєво віддає весь момент, що крутить, на колеса, що дає відмінну динаміку. Але найекономніша швидкість їзди – 40 км/год (а у ДВЗ 90%), і при розгоні витрати енергії зростають експонентом.
Безпека
Електромобілі практично безшумні, і це і плюс, і мінус одночасно: через відсутність шуму двигуна пішоходам складніше вчасно зреагувати на транспорт.
Як виявилось, гібридні авто займають перше місце з найбільшою кількістю пожеж на 100 тисяч продажів. На другому місці – транспортні засоби на бензині, а на третьому – електромобілі, які займаються лише у 25 випадках на 100 тис. продажів.
Акумуляторні батареї в електромобілях розташовуються зазвичай під днищем, що зменшує їх перевертання в аварійних ситуаціях. А порожній підкапотний простір збільшує зминання при лобовому зіткненні.
За десятиліття розвитку автотранспорту автовиробники зробили його максимально безпечним. Наприклад, бензобак у сучасних авто дуже добре захищений, спалах палива при аварії малоймовірний. Навіть постріл з вогнепальної зброї навряд чи викличе вибух машини (так, кіно бреше, і не тільки про це :). А ось загоряння літій-іонного полімерного акумулятора електромобіля при ДТП ймовірніше: від пошкодження оболонки та контакту з повітрям його вміст спалахує. Причому загасити таку пожежу неймовірно складно, автомобільні вогнегасники не впораються.
Екологія
Тут усе складно. Так, електромобілі не викидають СО2, а заправки для них маркуються “екологічним” зеленим кольором. Але при великих обсягах даних екологічність електромобілів стає під значним знаком питання.
Поки більшість електрики генерується на атомних і теплових станціях, вважатимуться, що електромобілі коптять небо радіонуклідами і СО2, лише концентрують їх викид у місцях генерації електрики, а не залишають вихлоп у себе.
При виробництві головного компонента електромобіля – акумулятора – вуглекислого газу викидається дуже багато. Згідно з великим дослідженням, яке проводилося в Каліфорнії, електромобіль заощадить 23% викидів CO2, викинутого при виробництві акумулятора, лише за 20 років їзди в середньому режимі. А якщо врахувати, що максимальний термін служби акумулятора менший, виходить, що з екологією все неоднозначно.
Крім викидів СО2, землю забруднюють самі акумулятори, що прийшли в непридатність, а їх переробка поки швидше маркетинговий прийом, ніж реальність. Переробкою для вторинного використання літій іонних батарей займається від сили десяток компаній у світі. Наприклад, та, з якою працює Тесла, може переробляти близько 22 тонн акумуляторного матеріалу на добу, а на “верфях” Ілона Маска його виробляють близько 350 тонн на день (зі звіту Тесла перед акціонерами, кінець 2017 р). Що робити з іншими використаними акумуляторами, виробники поки що не знають.
Економія
Вартість експлуатації: на 100 км ходу в середньому бензиновий ДВЗ з’їсть 460 грн., газовий – 230 грн., а електромобіль лише 80 грн. (на основі даних з сайтів auto.ria.com та avtomaniya.com).
В Україні та Нікополі
Минулого року Україна стала європейським лідером за кількістю електромобілів. Завдяки обнуленню податків на електричний транспорт українці заощаджують 17% на розмитненні та ПДВ. Заплатити доведеться лише акцизний збір: 1€ за кіловат потужності та збір до пенсійного фонду: від 3 до 5% вартості. За статистикою 2022 р. кожен 25 куплений автомобіль — електричний. 80% машин – б/в., Середній вік близько 5 років.
Найпопулярнішим електромобілем залишається Nissan Leaf – 30% з усіх зареєстрованих. Далі за популярністю йдуть BMW i3, Tesla model 3, Audi E-Tron та Tesla Model S.
Основна маса електротранспорту сконцентрована у столиці та великих містах. Через доступність зарядних станцій електромобіль ідеальний для мегаполісів: мала вартість та доступність зарядки акумуляторів та практична відсутність витрат на техобслуговування робить його повноцінною альтернативою звичайним машинам.
А ось на периферії електрокари не прижилися. Майже авто на обліку – б/в Nissan Leaf. Фахівці Нікопольського ТСЦ МВС №1245 (“приймач” МРЕВ) вважають головною причиною малої поширеності електротранспорту в нашому місті невеликий запас ходу на одній зарядці. З дому на роботу і назад, містом, наприклад, за покупками, їздити можна, але до Дніпра доїхати на безшумному Leaf вже велика проблема. Навіть поїздку на пікнік за місто доведеться ретельно розраховувати. Якщо додати відсутність у місті зарядних станцій (ми знайшли лише одну), та обов’язкова наявність заземлення в розетці для заряду акумулятора будинку, то виходить, що для нашого міста мінуси володіння електромобілем переважують плюси.