June 16th, 2021

Личный электромобиль — роскошь не для всех. Часть 2.

Начало

Личный электромобиль — роскошь не для всех.
Часть 2.

Прежде чем перейти к обсуждению инфраструктурных проблем, которые возникают при переходе к массовому использованию электромобилей вместо автомобилей с двигателями внутреннего сгорания (ДВС), я хочу подробнее остановиться на тех фундаментальных ограничениях, которые определяются законами нашего физического мира, и которые мы не можем изменить по своему желанию.

Откуда берутся 46 часов 42 минуты, которые необходимы для полной зарядки аккумулятора емкостью 95 кВт*час от обычной бытовой розетки через зарядное устройство мощностью 2.3 кВт? Тут всё просто. Через устройство мощностью 2.3 кВт за один час мы можем максимально получить только 2.3 кВт*час энергии. То есть, делим 95 кВт*час на 2.3 кВт и получаем 41,3 часа. Но это в идеальном случае, когда у нас нет никаких потерь на преобразование и передачу энергии. У реальных устройств КПД всегда меньше 100%. В данном конкретном случае время в 46 часов 42 минуты означает, что реальная мощность зарядки составляет 2,03 кВт, то есть КПД данной зарядной станции около 88%.

Аналогичный расчёт мы можем сделать и для станции быстрой зарядки мощностью 150 кВт, которая позволяет нам зарядить нашу батарею за 48 минут. Реальная мощность зарядки в этом случае составляет 118,75 кВт, что даёт КПД данной станции в 79%. То есть, почти на 10% ниже. Что, в общем-то не удивительно, так как сила тока в этом случае значительно выше, значит выше будут и потери.

Теоретически, мы можем улучшить потребительские свойства электромобилей, если научимся делать аккумуляторные батареи большей ёмкости, да ещё и позволяющие их быстро заряжать. Но при этом мы только ещё больше усугубим проблему с их зарядкой, поскольку для того, чтобы зарядить батарею ещё большей емкости, нам потребуется каким-то образом передать в неё ещё больше электрической энергии. А чтобы быстро заряжать даже те батареи, которые уже используются на электромобилях, например не за 48 минут, а за те же 5 минут, которые уходят на заправку бака обычного автомобиля бензином, нам потребуется зарядное устройство, которое выдаёт мощность на батарее в 1140 кВт. При КПД в 70% реальная потребляемая мощность такой зарядной станции будет почти 1700 кВт (1.7 мегаватта!).

Collapse )

Небольше сообщение читателям блога.

Прошу меня не терять, поскольку 16 июня уезжаю на две недели в поездку на Алтай.

Собираемся 18 июня доехать до Томска, а 19 видвинутся из Томска в сторону Горно-Алтайска. Домой из Томска планируем выезжать 30 июня.

Так что как минимум эти две недели новых статей точно не будет.

На счёт путевых заметок - посмотрим по обстоятельствам и возможностям.