Электромобили vs автомобили с ДВС

• Улучшение общей экологической обстановки за счёт более высокого КПД.
• Улучшение экологической обстановки в крупных городах, за счёт переноса вредных выбросов в места переработки топлива.
• Более простая эксплуатация и техосмотр.

• Производство и утилизация большого количества аккумуляторов.

• Общая изношенность электросетей (в некоторых случаях до 70%).
• Нехватка инфраструктуры (нет зарядок) — см. предыдущий пункт.
• Проблемы с низкими температурами. В зимних условиях требуется подогрев батарей и салона.
  Стоит отметить, что у дизелей — схожие проблемы.

• Следует отметить, что последние годы энерго-баланс по РФ - положителен, т.е. профицитен (за исключением некоторых регионов). ✔
• При этом, на угольные электростанции приходится только 13,5%. ✔

За основу расчётов взята статья: smart-lab.ru/uploads/images/05/04/75/2017/07/30/ab688e.png

Считаем по оптимистичному сценарию.

Считаем по пессимистичному сценарию.

• Почему такой низкий расход энергии на обогрев?
  Если мы сравниваем дизель, то логично смотреть на тот климат, где дизель можно использовать без обогрева. Иначе придётся отказаться от 55% и рассматривать только бензин. Поэтому, северные территории отпадают.
• Из-за сложности учёта, не учтёно наличие у электрокаров рекуперативного торможения, что существенно может сказаться на их КПД (в сторону увеличения).

КПД трансмиссии равен произведению КПД механизмов, входящих в ее состав: $$\eta_{TP}=\eta_{K}\cdot\eta_{KAP}\cdot\eta_{D}\cdot\eta_{G}$$ где $\eta_{K}; \eta_{KAP}; \eta_{D}; \eta_{G}$ — КПД соответственно коробки передач, кар­данной передачи, дополнительной коробки передач и главной передачи.

У АКПП - КПД ниже. КПД трансмиссии не остается постоянным в течение всего срока эксплуатации автомобиля. Вначале повышается (притираются детали), потом надолго стабилизируется, а после понижается (износ).

«Испарение топлив. При перекачке, хранении, сливе, наливе, транспортировании и применении топлив происходят процессы испарения, которые приводят к количественным потерям и изменению их качества. Установлено, что со времени производства до непосредственного применения в двигателях топлива в среднем перекачивают из емкости в емкость 10 раз, перевозят различными видами транспорта, хранят на складах и базах. Необходимо также учесть потери из топливной системы автомобилей. Общее количество потерь топлив от испарения достигает 10%. Это составляет миллионы тонн и наносит большой экономический ущерб народному хозяйству. Потери легких фракций приводят к ухудшению качества топлива.»

«Что касается КПД атмосферного дизельного агрегата, то этот показатель составляет около 40%. Установка турбокомпрессора позволяет увеличить отметку до внушительных 50%. Использование современных систем топливного впрыска на дизельных ДВС в сочетании с турбиной позволило добиться КПД около 55%.»

«В конструкциях асинхронных электродвигателей учитываются все возможные потери при наличии максимальных нагрузок. Поэтому диапазон КПД этих устройств достаточно широкий и составляет от 80 до 90%. В двигателях повышенной мощности этот показатель может доходить до 90-96%.» Именно последние, по логике, и ставят на электромобили.

Исторический пример 175-километровой сети переменного тока между немецким городом Лауффен-ам-Неккар и Франкфуртом — её КПД составил 80,9% после запуска в 1891 году и 96% после модернизации.

На каждые 1000 км линии потери в HVDC¹⁾ составляют 2-3%, а самое современное оборудование позволяет снизить этот параметр до 1%. Потери в HVAC²⁾ могут достигать 6%. При длине линии около 600 км стоимость HVDC и HVAC равна, но на больших расстояниях, порядка 2000 км, HVDC выходит сильно дешевле, чем HVAC, примерно на 30-40%, а это сотни миллионов долларов экономии.

Вырисовывалась замечательная синергия: электростанции и потребители используют переменный ток, но для его транспортировки на сотни километров применяются сети постоянного тока.

Ртутные выпрямители, которые были актуальны до 1940г., имели КПД порядка 98-99%.

• habr.com/post/597455/

По заказу VW было проведено одно из наиболее масштабных исследований экологической «стоимости» производства и эксплуатации электромобиля и аналогичного ему автомобиля с ДВС, где учитывалось большое количество факторов, включая источники выработки электроэнергии, используемой для приведения в движение транспортного средства, вторичная переработка, суммарные выбросы CO2 как во время производства, так и во время эксплуатации.

В абсолютных цифрах стоимость производства дизельного гольфа составляет пять тонн CO2, в то время как для электро-гольфа требуется двенадцать тонн.

После 100 000 км пробега электро-гольф сравняется по количеству выбросов с дизельным гольфом и в дальнейшем его конечный эко-баланс к 200 000 км пробега будет положительным в сравнении с дизельным автомобилем. 25 тонн CO2 для электромобиля против 30 тонн CO2 для дизельного гольфа.

Тот факт, что производство электромобиля заметно более затратно, чем автомобиля с ДВС, в основном связан со стоимостью производства электробатареи. На нее приходится более 40% от общего количества выбросов.

В качестве образцов шведы взяли два кроссовера – обычный бензиновый Volvo XC40 и электрический Volvo C40 Recharge. Оба автомобиля выпускаются на одном заводе и имеют большое количество общих компонентов. Каково же было удивление специалистов Volvo, когда они выяснили, что в процессе производства одного электромобиля экосистема планеты страдает ровно на 70% больше, чем при изготовлении такого же паркетника с обычным ДВС! В основном – из-за батарей, которые к тому же слишком дороги и ресурсоёмки.

Действительно, эти данные на первый взгляд наносят сильный удар по аргументам сторонников электрического транспорта. Однако, есть нюанс: при определённых условиях электрокары способны быть ощутимо экологичнее «ископаемых» автомобилей: примерно на 15-30%.

Для этого достаточно просто начать эксплуатировать обе машины. И если тот же C40 Recharge оставляет углеродный след в атмосфере только в момент появления на свет, то XC40 наращивает объем вредных выбросов в процессе всего жизненного цикла. Как уверяют в Volvo, «зелёный» паркетник станет ощутимо экологичнее своего бензинового напарника уже после пробега в 50 000 километров – правда, при условии, что будет заряжаться только энергией, полученной из возобновляемых источников. В противном случае необходимая дистанция вырастает почти до 110 000 км.

• insideevs.ru/news/549503/how-hurmful-productions-evs

• habr.com/post/429554/
• habr.com/post/413371/
• habr.com/post/449644/
• habr.com/post/597455/
• habr.com/ru/post/651419/ — Революция, которую не заметили. Рекуперация становится новой генерацией