ZARIADENIE
NA ZÁSOBNÍKU
ROZHODNUTIE: ELEKTRONY PROTI HYDROKARBONOM
Pokrok v dizajne elektrických vozidiel sa konečne stal viditeľný voľným okom.
Michail GZOVSKIY, Alexey VOROBYEV-OBUKHOV
Každý rok sa na verejných cestách objavuje stále viac „elektrických“automobilov a správy o novom vývoji v tejto oblasti nejdú zo stránok časopisov a novín. Môže elektrický automobil skutočne konkurovať benzínovým a naftovým automobilom? Alebo je použitie špičkových technológií iba vynaliezavým reklamným kúskom, ktorý má preukázať nadradenosť nad konkurenciou?
Až donedávna bol vývoj elektrických vozidiel obmedzovaný nízkymi parametrami súčasných zdrojov. Po mnoho rokov slúžila tradičná olovená batéria. Okrem iných závažných nedostatkov obmedzuje počet najazdených kilometrov na dobitie asi 150 kilometrov. Batéria samozrejme dokázala v priebehu času zosvetľovať a nahradiť kyselinu v kvapalnej forme menej nebezpečným gélom. Napriek tomu sa tu nedajú očakávať pocity: hustota „balenia“energie a energie kyslých batérií takmer dosiahla teoretickú hranicu. Nahradením olova niklom bolo možné vytvoriť celú škálu nových batérií: nikel-kadmium, nikel-vodík a nikel-zinok. Vyznačujú sa trvanlivosťou, necitlivosťou na mráz, schopnosťou rýchlo sa dobiť. Cena sa však uhryzne a voda v niektorých druhoch batérií sa musí pravidelne pridávať.
Najsľubnejšie sú dnes hydridové systémy nikel-kov - majú maximálne špecifické ukazovatele a samovybíjanie je prijateľné: 50% kapacity mesačne. Uplynulo šesť rokov, odkedy boli nikel-metalhydridové batérie prvýkrát použité v automobilovom priemysle. Počas tejto doby experimentálne elektrické autá jazdili po cestách milióny kilometrov, čo dokazuje ich vhodnosť na prevádzku pri teplotách od -25 do + 50 ° C.
Zjavnými výhodami hydridových systémov niklu a kovu je v prvom rade takmer dvojnásobná prevádzka v porovnaní s olovenou akumulátorovou batériou až do nasledujúceho nabitia - až do 250 kilometrov. A v roku 1996 bol zaznamenaný aj rekord: automobil Solektria-Sunrise poháňaný iba elektrickým motorom s niklovo-hydridovými batériami prekonal naraz viac ako 600 km! Ďalšou nespornou výhodou je rýchlosť nabíjania: za 10 minút je možné takúto batériu „nabiť“na 80% kapacity! Počas skúšok sa ukázalo, že hydridové systémy niklu a kovu vydržia viac ako 80 000 cyklov nabíjania a vybíjania, čo je porovnateľné s počtom najazdených 160 000 km.
To všetko bude kupujúci rád povedať napríklad v predajniach Toyota v USA a okamžite mu bude ponúknutá jazda na úplne novom terénnom vozidle RAV-4EV. Pod podlahou sa nachádza 24 nikel-metal hydridových batérií, ktoré napájajú 67-litrový elektrický motor. a. To stačí na pomerne rýchle zrýchlenie (0 - 100 km / h - 18 s) a maximálna rýchlosť sa musela obmedziť na 125 km / h. Páčilo sa mi to - „RAV-4EV“je možné si ho kúpiť za 42 000 dolárov. Niečo ti nevyhovuje? Nenechajte sa rozčuľovať - pretože výber elektrických vozidiel „Toyota“nie je obmedzený. Tu a Honda-EV Plus a Ford Ranger EV a Nissan Altima EV - zoznam pokračuje. Európanom sa páčili „Peugeot 106 Electric“a „Citroen-AH Electric“a mikromobil spoločnosti Bombardier NV bol povolaný, aby zapôsobil na módnu mládež, pre ktorú požiadali takmer o nič menej, ako o niekoľko VAZ. Aj keď sa tieto modely nikdy nebudú vyrábať v rovnakých množstvách ako benzínové verzie, ich hodnota by sa nemala podceňovať. Elektrické autá napokon zrodili nový, mimoriadne sľubný smer - tzv. Hybridné automobily.
Hybridná schéma je kombináciou motora bežiaceho na známe palivo (benzín alebo plyn, ale častejšie na naftu) a elektrického motora. Typický predstaviteľ tejto konkrétnej skupiny - Toyota Prius (ZR, 1998, č. 1) - je jedným z najúspešnejších príkladov z komerčného hľadiska. V minulom roku viac ako 10 000 zákazníkov uprednostnilo tento model, a to, ako vidíte, už niečo znamená.
Štúdie sa však uskutočňujú podľa niekoľkých scenárov, z ktorých každý je zaujímavý a sľubný svojím vlastným spôsobom. Je pravdepodobné, že batérie ešte ustúpia inému, praktickejšiemu zdroju energie. Medzi hlavných uchádzačov o titul „hlavný konkurent spaľovacích motorov“sa dnes nazývajú autá s palivovými článkami.
Palivový článok prvýkrát videl svetlo v roku 1839, keď anglický fyzik William Grove prijal prúd v dôsledku elektrochemickej reakcie vodíka s kyslíkom. Téma sa intenzívne rozvíjala v 60. a 70. rokoch nášho storočia, keď sa motory s palivovými článkami prvýkrát použili vo vesmírnom priemysle. Jedným z priekopníkov pri zavádzaní tejto technológie v automobilovom priemysle je spoločnosť Mercedes-Benz (teraz Daimler-Chrysler). V roku 1994 postavila na základe dodávky prototyp prototypu vozidla Neckar-1 s palivovými článkami ao dva roky neskôr bola takáto elektráreň vybavená osobným autom triedy V. Ďalším krokom bola premiéra Nekara-3, ktorá používa ako palivo metanol. Charakteristickou črtou tohto modelu je nedostatok batérií na ukladanie energie. Proces v systéme prebieha priamo - keď stlačíte plynový pedál, asi 90% maximálneho výkonu je k dispozícii po menej ako dvoch sekundách. Výsledkom je slušná akceleračná dynamika automobilu, ktorá je porovnateľná s konvenčnými dieselovými alebo benzínovými modelmi. Pokiaľ ide o palivo, použitie metanolu nevyžaduje žiadne zvláštne bezpečnostné opatrenia a proces tankovania automobilu sa príliš nelíši od tankovania benzínu. Mimochodom, palivová nádrž Neckar-3 pojme 38 litrov paliva, na ktoré auto dokáže prekonať 400 km. Tento zdanlivo už dobrý výsledok porazil „Neckar-4“- ďalší a pravdepodobne nie posledný prototyp na ceste k hromadnej výrobe.
Okrem koncernu Daimler-Chrysler vykonávajú výskum a vývoj automobilov s palivovými článkami aj mnohé spoločnosti - Ford a Volvo, Nissan a Renault, Mazda … A aj keď na ceste ešte stále existuje veľa problémov Podľa predpovedí spoločnosti Daimler-Chrysler bude pre sériovú výrobu takýchto automobilov len táto spoločnosť schopná v nasledujúcich 4 až 5 rokoch zahájiť výrobu 40 až 100 tisíc kusov vozidiel s palivovými článkami.
Je táto prognóza splnená? Ak nie, aký bude automobil polovice 21. storočia? Závisí to nielen od rozvoja technológie, ale aj od mnohých ďalších faktorov vrátane politických. Mnohé z opatrení, ktoré sa už prijali na zlepšenie životného prostredia, boli v skutočnosti kedysi vnímané ako nepriateľstvo, pretože si vyžadovali vysoké finančné náklady. Napríklad v USA sa zákon, ktorý vyzýva každú spoločnosť, aby do svojho programu do roku 2003 mal aspoň jeden model elektrického vozidla, stimuloval automobilový priemysel, aby aktívne hľadal nové riešenia. Inak - zákaz obchodu. Opatrenia sú, samozrejme, tvrdé, ale nestojí to za budúcnosť zelenej budúcnosti?
vodíková palivová nádrž
výkonová elektronika
elektrický motor
palivové články
Umiestnenie jednotiek Ford-R2000 s palivovými článkami..
negatívny záver
poistný ventil
pozitívny záver
klzné krúžky
kladná elektróda
záporná elektróda
bývanie
oddeľovač
Zariadenie je prvok hydridu niklu a kovu.