Електромобили, водородни превозни средства, синтентични горива – коя технология окончателно ще измести двигателя с вътрешно горене?
Eлектромобилите не се различават много от колите с двигатели с вътрешно горене, но са по-безшумни, ускоряват по-бързо и нямат скоростни кутии. Голямата разлика е при зареждането: електрическите черпят ток от мрежата и така могат да спестят ходенето до най-близката бензиностанция.
Скоро цените на електромобилите и конвенционалните автомобили ще се изравнят
Днес електрическите автомобили са значително по-скъпи от тези с двигатели с вътрешно горене. Директното сравнение показва, че през 2020 година те са стрували почти два пъти повече, отколкото конвенционалните автомобили на бензин или дизел, ако не се броят държавните премии, давани при покупка на електромобил. Това показва изследване на BloombergNEF.
Цените на електромобилите обаче се очаква да спаднат значително през следващите години: до 2026 година ще се изравнят с тези на конвенционалните коли, а до 2030 година се очаква да бъдат с 10 до 30 процента по-евтини от тях.
Дотогава и пътуването с кола с батерия ще стане по-евтино от това с автомобил на бензин или дизел. Причината са големите загуби, характерни за двигателите с вътрешно горене: около две трети от енергията се отделя във въздуха под формата на отпадъчна топлина. За разлика от тях при електромоторите 95 процента от освобождаваната енергия се предава на колелата за тяхното задвижване. На практика те се нуждаят от три пъти по-малко енергия, отколкото двигателите с вътрешно горене.
Освен това електромобилите са по-икономични: една дизелова кола харчи средно около 7 литра гориво на 100 километра пробег. При цена от 1 евро за литър (без данъците) изминаването на 100 километра излиза 7 евро. За същото разстояние електрическите коли харчат около 15 киловатчаса енергия. При цена на тока от 20 евроцента за киловатчас разходът се свежда само до 3 евро за 100 километра пробег. Или пък дори до 1,20 евро – ако зареждате батерията от собствена соларна инсталация на покрива, която излиза около 8 евроцента за киловатчас.
Именно заради по-ниските разходи експертите очакват пробив на електрическите леки и товарни автомобили. Според изследването на BloombergNEF до 2032 година или дори още през 2030-а 70 на сто от продаваните в ЕС нови автомобили ще бъдат именно с батерия.
Водородните превозни средства са по-скъпи и по-неефективни
Но също и при товарните превози учените и производителите залагат на задвижването с електричество. Благодарение на техническия напредък и масовото им производство батериите стават все по-изгодни. Но те се нуждаят от зарядни станции.
Задвижване с електромотор, който черпи ток, произведен в горивна клетка с водород, отпада от сметките, тъй като този способ излиза много скъпо. Това показва актуално изследване на института „Фраунхофер“. „Един от най-големите недостатъци на водородните превозни средства е това, че само една четвърт от енергията стига до колелата, а останалата част се губи. При електрическите автомобили това е точно обратното“, казва главната техноложка на Traton Group Катарина Модал-Нилсон.
Още по-малко ефикасни от водорода са синтетичните горива – тъй наречените електрогорива. За тяхното производство се използва водород, добиван от вода и „зелен“ ток, към който се добавя въглероден двуокис и така се получава синтетично гориво като дизел, бензин или керосин. Синтетичните горива са климатично неутрални и могат безпроблемно да се използват в двигателите с вътрешно горене. Но заради многото загуби в процеса на преобразуване на енергията синтетичните горива са много по-неефикасни от зарядните батерии и са значително по–скъпи: превозни средства с електрогорива изразходват 5 пъти повече енергия, отколкото тези с батерия и електромотор.
Синтетични горива за корабите и самолетите
Някои по-малки витлови самолети, туристически корабчета за излети, както и фериботи също вече се задвижват с батерии. За влаковете обаче те не са подходящи, тъй като потребяват много енергия и захранването от контактна мрежа при тях е без алтернатива. Същото важи и за автобуси и тирове на ток.
За пътническите самолети и презокеанските кораби зарядните батерии също не са подходяща технология, защото тези превозни средства са много енергоемки, а за големите самолети батериите са твърде тежки. Затова за контейнеровозите и пътническите самолети синтетичните горива се оказват възможната екологична алтернатива. Първата комерсиална инсталация за производство на електрогорива в момента се изгражда в южната част на Чили.
Според ново проучване слънчевата енергия може да осигури обхват между 11 и 29 километра за електрически превозни средства всеки ден, намалявайки наполовина изискването за зареждане. Проучването взе предвид възможностите на задвижваните от слънчева енергия превозни средства в градски условия на 100 места по целия свят, моделирайки поведението на автомобилите в натоварените градове.
Използват се за ограничени цели
Соларните автомобили са автомобили, които работят предимно със слънчева енергия, която обикновено се улавя с помощта на фотоволтаични (PV) панели, монтирани на повърхността на автомобила. Слънчевата светлина се преобразува в електричество от тези панели, които след това могат да се използват за директно захранване на електрическия двигател на превозното средство или за зареждане на батерии.
В сравнение с обикновените бензинови или електрически автомобили, соларните автомобили имат по-малък пробег. Обхватът им се влияе от неща като метеорологичните условия, производителността на слънчевите клетки и размера на слънчевия панел. В резултат на това те често се наемат за ограничени цели като кратки пътувания или градско пътуване.
Това е така, защото поради ефективността на слънчевите панели и ограничената повърхност на автомобила е трудно да се осигури достатъчно мощност за шофиране на дълги разстояния или високоскоростно шофиране. Освен това работата на превозното средство може да бъде значително повлияна от фактори на околната среда като облачни дни.
Соларните превозни средства обаче нямат емисии от изпускателните си тръби, което ги прави екологични и спомага за минимизиране на замърсяването на въздуха и емисиите на парникови газове. Това ги прави особено подходящи за използване в града.
„Днес градовете са основният пазар за електрически превозни средства и поради сравнително малките изминати разстояния са особено интересни за превозни средства, захранвани със слънчева енергия. В градските райони обаче имаме сгради, дървета и други препятствия, които хвърлят сенки върху пътищата, като по този начин ограничават слънчевия потенциал на шофиране или паркирани превозни средства. Целта на работата беше да се прецени дали въздействието на тези сенки е значително ограничение за потенциала на слънчевите коли“, обясни Мигел Сентено Брито, първи автор на това проучване, изследовател в Instituto Dom Luiz – IDL, към Факултета по природни науки на Лисабонския университет.
Новият анализ също разкри, че градовете в Африка, Близкия изток, Южна Европа и Югоизточна Азия са най-добрите места за превозни средства със слънчева енергия. Други региони със значителен потенциал обаче включват Китай, Северна Америка и Австралия. В тези региони слънчевите загуби на градовете от сянка са приблизително 25 процента, което ги прави идеални за широкото приемане на тази технология. Въпреки бързото навлизане на електрическите автомобили, транспортната индустрия все още допринася за около една трета от всички световни емисии на въглероден диоксид. Следователно е необходимо да се намалят значително емисиите, свързани с мобилността, за да се постигнат глобалните цели за декарбонизация.
„Нашите резултати могат да помогнат за създаването на пътна карта за политиците и автомобилната индустрия за ускоряване на прехода към по-устойчиво и екологично градско бъдеще“, заключи Брито.
Въпреки че са обещаващ и екологичен вид транспорт, слънчевите коли имат само малък пазар в момента поради проблеми като цена и обхват. С развитието на слънчевата технология обаче това скоро може да се промени.
Tesla изгради нов автомобилен софтуер специално за нарастващата флота на Hertz от автомобили Tesla под наем по целия свят.
Още през 2021 г. Hertz обяви важно усилие за електрифициране на своя парк от автомобили под наем, водено от масивна покупка на 100 000 автомобила Tesla Model 3. Съвсем наскоро компанията добави автомобили Model Y към поръчката.
Автопаркът на Tesla на компанията за отдаване под наем нараства през последните няколко години и се съобщава, че превозните средства на Tesla увеличават удовлетвореността на клиентите на Hertz.
Клиентите харесват колко лесни са превозните средства на Tesla за използване, но автомобилният производител също видя възможности да направи нещата още по-лесни за наемателите.
Миналата година Tesla започна да премества своите шофьорски профили в облака, така че да бъде по-лесно за шофьорите да качват цялата си информация в профила на нов автомобил.
Тъй като изглежда, че компенсира загубеното време, Toyota ни дава поглед върху своята производствена линия за електромобили от следващо поколение с модерни технологии като отливане на Giga, самоходни монтажни линии и роботи за транспортиране на готови превозни средства.
Продажбите на електрически превозни средства продължават да растат с рекордни темпове. До края на 2023 г. се очаква глобалните продажби на EV да надхвърлят 14,5 милиона единици, според данни на CounterPoint Research.
Само през второто тримесечие са продадени над 2,15 милиона електромобила. Наследените производители на автомобили и стартиращи фирми се борят за позиция в новата електрическа ера. Tesla запази преднината си, доставяйки 466 000 EV през второто тримесечие, докато водещият автомобилен производител в Китай, BYD, намали разликата с 352 000 продажби на пътнически EV.
Междувременно от 4,15 милиона автомобила на Toyota, продадени в световен мащаб през първата половина на годината, само малка част (около 0,19%) са били напълно електрически.
Няколко автомобилни производители бяха хванати на крака от бързия преход. Много от тях, включително Toyota, Honda и Nissan, наскоро обявиха планове за ускоряване на своите стратегии за електрификация, за да обърнат нещата.
Toyota разкри няколко нови технологии на семинар през юни, включително няколко направо от книгата на Tesla.
Автомобилният производител ни даде бърз поглед на това, което можем да очакваме по време на обиколка на завода, показвайки своята производствена линия за електромобили от следващо поколение за първи път.
Един от най-големите акценти беше неговата технология за леене Giga, процес, който Tesla представи в своята фабрика във Фримонт през 2020 г.
Гига леенето включва производство на значително по-големи алуминиеви части, за да се намали сложността, като същевременно се спестят критични ресурси. Твърди се, че Tesla е намалила разходите с около 30%, използвайки метода.
Toyota твърди, че нейното „богатство от знания“ за формите й е позволило да разработи „бързи заместители на матрицата“. По този начин Toyota казва, че е намалила времето за смяна на формата до около 20 минути в сравнение с 24 часа.
Освен това автомобилният производител ще използва собствена технология за анализ, за да подобри качеството на отливката, намалявайки броя на дефектните части.
Toyota също наблегна на своите производствени линии за самоходни EV. Технологията е разработена с помощта на сензорна технология от автономно шофиране, за да позволи „значително пътуване при ниски скорости“.
Използвайки самоходни линии, Toyota може да намали необходимостта от конвейерно оборудване, основен разход, свързан с производството.
Toyota също представи модулна структура от три части, състояща се от предната, централната и задната част на автомобила, за да подобри ефективността на работа и допълнително да намали сложността.
Изправен пред недостиг на работна ръка, автомобилният производител показа своя робот за логистика на превозни средства (VLR), предназначен да подобри транспортирането на превозни средства в двора за готови превозни средства.