Как работят електромобилите

electric.jpgНе е нужна силна искра за да запалите разговор с фен на електромобилите. Дори и тънък коментар за негативите при електромобилите от сорта на “не се презареждат твърде дълго батериите им?” може веднага да преобърне разговора в страстен спор за тяхната ефикасност, kwh, и начини за зареждане. Противниците на електрическите коли са не по-малко гласовити по отношение на преимуществата на автомобилите движещи се с петролни продукти.

Защо обаче и двата вида хора все се провалят в усилията си да привлекат нови поддръжници? Защото обикновения човек няма и грам представа от основните технически термини, които се използват в този спор. Ето защо ще се опитам да преведа някои думи и термини от езика използван от привържениците на ЕМ.

Power to the people ( букв. Цялата власт на народа), power власт, сила, мощност.

Първото важно нещо, на което ще се спра е фундаменталната разлика между енергия и мощност. Има ли разлика? Има – и ако вие всъщност не я виждате не се притеснявайте. Дори от експерти от всякакъв вид, както и в медиите, тези термини често се бъркат.

· Енергията е спосбноста да работиш

· Мощност е критерий за свършената работа

Да се разбере тази разлика е нещо много важно за цялостно вникване в сферата на електричеството и електрическите системи, включително и в електрическите и хибридните автомобили. Количеството енергия в батериите ( или в резервоара на колата ви ) показва какво разстояние ще изминете преди следващото презареждане. Това е известно като пробег ( обхват ) и е може би най-важния въпрос свързан с изкарването на повече електромобили на пътя.

Степента на мощност на вашия ЕМ ( или бензинов двигател ) ви показва колко бързо можете да превърнете енергията в полезна работа, като например бързо ускорение на автомобила.

За да бъда по-полезен при сравняването на бензиновите и електрическите автомобили ще трябва да ви представя още два термина:

· Киловат ( единица за мощност – означава се с kW)

· Киловат – час ( единица за енергия – означава се с kW h или kWh )

Нека да започнем с една крушка от 100 вата – всъщност по-добре нека вземем 10 от тези 100 ватови крушки. Като светнем всичките изгаряме 1 киловат мощност. Оставете ги светнати за 1 час и ще изразходвате 1 киловат час енергия. Разбрахте ли? Общо казано, същото количество енергия 1 kWh енеобходимо за да може един ЕМ да се движи в продължение на 4 мили. Количеството “гориво”, което един водач на ЕМ може да съхрани в батериите му зависи от много фактори: броя и размера/формата на батериите и до каква степен сте готови да зареждате напълно и после да ги разреждате ( защото от това пък зависи продължителноста на живота им ). Всичко това са въпроси свързани с енергията. От друга страна са въпросите за мощността. Те зависят от още повече обстоятелства. За презареждането на батериите от обикновен контакт в дома ви отива 1,5kW. Без да се впускаме в сложни сметки, просто за ваша информация: 1,5 kW е сравнително малко като мощност а ще отнеме на водача на ЕМ часове – 7 дори може би 8 часа за да зареди батерията достатъчно за да може тя да издържи в продължение само на около 200 мили. От друга страна ДВГ съхранява енергията си под формата на бензин – един галон бензин се равнява на 33 kWh мощност. Голяма сила, нали? За съжаление, докато стигне от резервоара до колелата на автомобила се оказва, че ефикасността на бензина е 5 до 6 пъти по-малка от тази, която се получава по веригата батерия – колела при ЕМ. Ако сметнете колко струва да се извлече петрола от петролния кладенец, да се транспортира до рафинерията в огромни танкери, които също се задвижват с някакво гориво и в крайна сметка да изгорите бензина в един двигател с вътрешно горене, явно ще се окаже, че сме големи прахосници. И това при положение, че в цялата тази сметка не сме включили ефекта, който всичко това оказва в геополитически и екологичен аспект.

Но в момента не се занимаваме нито с ефикасността, нито с проблемите на морските видри.

Трябва да отида на работа а колата ми е почти без гориво и аз бързо трябва да заредя от тези “ 33киловат часови” галони или шефът ми ще ме убие. Да приемем, че резервоарът на колата ми побира 10 галона бензин. За 5-те минути нужни за напълването му аз съм заредил 330 kWh енергия в резервоара си. Ако обаче тръгна да зареждам същото количество енергия от ел.контакта у нас щяха да са ми нужни около 9 дни. Разбира се, за да се презареди един ЕМ не са нужни 9 дни, защото неговата ефикасност позволява на водача да постави по-малко “енергия” в резервоара си и пак да получи нужната мощност. Просто това сравнение показва защо през последното столетие бензина е станал толкова популярен като гориво – чрез него можем да вкараме в колата си много енергия за много кратко време.

И след като сме започнали да ставняваме времето необходимо за презареждане на двата вида автомобили, ще трябва да обърнем внимание и на мощността – отново от гледна точка на прехвърлянето на енергия, в този случай при презареждане.

И така, говорим за мощност. Аз презареждам бензиновата си кола с 10 галона за 5 минути или с 120 галона за час. Тези 120 галона умножени по 33 kWh за галон правят 3960 kWh в моя резервоар.

Ако съм ви объркал достатъчно нека поне да изчислим мощността на бензиноколонката.

· 3960 kWh за един час или 3960 киловата kW

Ако наистина вече сте се объркали тотално – не се притеснявайте. Имаме нужните цифри за да сравним мощността на бензиноколонката с мощността на електрическия кабел, с който презареждаме.

· Мощността на колконката е 3960 kW

· Moщността на кабела е 1,5 kW

· Помпата на колонката е 2640 пъти по мощна от ел. Кабела. Е, вярно, че пренебрегнах по-високата ефективност на ЕМ спрямо бензиновия, но предполагам, че схванахте мисълта ми.

Следващото уравнение, което ще решим е за цената без обаче да ви изнасям уроци по математика. Важното нещо тук не е свързано с математиката.

Готови ли сме да заменим 5 минутното зареждане със зареждане траещо цяла нощ ако това ще помогне да разчупим 100 годишния монопол на ДВГ и да предотвратим бъдещи ценови шокове при цената на петрола, войни за петрола и глобално затопляне?

Е, това ви го оставям за домашна работа.

От Брад Берман

Дизайн :