Тэарэтычна, электрамабілі лепшыя за аўтамабілі з рухавікамі ўнутранага згарання па ўсіх параметрах. Электрарухавікі больш эфектыўныя, з вышэйшым ККД, забяспечваюць лепшую дынаміку дзякуючы максімальнаму круцільнаму моманту ўжо на самых мінімальных абаротах.
Ну і паветра ў гарадах – зоне пражывання значнай часткі насельніцтва Зямлі – не забруджваюць. Аднак да сёння ёсць праблема батарэямі, якія застаюцца слабым месцам сучасных электрычных машын.
Важкія і малаёмістыя
Менавіта батарэі ў першую чаргу абумоўліваюць, так бы мовіць, затыкі ў справе ўсеагульнай электрамабілізацыі. Дзве іх важныя праблемы варта разглядаць у звязцы – гэта іх вага і шчыльнасць (колькасць назапашваемай энергіі на кілаграм вагі).
Тыя, што выкарыстоўваюцца зараз, могуць важыць да паловы тоны, а гэта і паніжае карысную грузапад’ёмнасць машыны (асабліва крытычна для сучасных электрапікапаў), і абмяжоўвае яе дальнабойнасць, бо ўся гэтая вага натуральна нагружае сілавую ўстаноўку.
Як вытворцы спрабуюць выправіць становішча? У апошнія гады гіганты індустрыі – такія як нямецкія канцэрны VAG (Volkswagen) і BMW, а таксама японская Toyota – вядуць актыўныя распрацоўкі так званых цвердацельных батарэй, у якіх замест вадкага электраліту прымяняецца цвёрды.
Яны і лягчэйшыя, і шчыльнейшыя, і, што таксама вельмі важна, могуць зараджацца хутчэй, у адрозненні ад сучасных, якім для папаўнення зараду да 80 % можа запатрабавацца да 40-45 хвілін.
Таксама цвердацельныя батарэі (у англамоўнай прэсе яны часта фігуруюць пад абрэвіятурай SSB – solid state battery) больш бяспечныя, і не ўзгараюць, што часам здараецца з цяперашнімі.
Хто цікавіцца тэмай, той можа знайсці ў сеціве або ўспомніць шмат выпадкаў, калі ні з таго ні з сяго дашчэнту згаралі тыя ж Тэслы. А яшчэ яны вытрымліваюць болей цыклаў зарадкі-разрадкі і павольней губляюць эфектыўнасць у працэсе эксплуатацыі.
Праблема тут адна, але значная. Па ацэнках спецыялістаў, у тым ліку інжынераў кампаній-вытворцаў, серыйныя электрамабілі з цвердацельнымі батарэямі з’явяцца не раней, чым праз пяць гадоў.
Што, зрэшты, не так ужо і многа на фоне таго, колькі часу аўтагіганты змарнавалі дарэмна, не займаючыся такімі распрацоўкамі, калі гэта было патрэбна і калі яны маглі гэта рабіць. Пры ўсёй супярэчлівасці асобы Ілана Маска, дзякуй яму за тое, што прымусіў іх усіх варушыцца.
Кошты “кусаюцца”
Нікуды не дзецца і ад таго, што цяперашнія батарэі ўсё яшчэ дастаткова дарагія. У агульным кошце электрамабіля яны могуць займаць да 40 %. На прыкладзе машын, якія выпускаюцца як у поўнасцю электрычных варыянтах, так і з РУЗ, лёгка пабачыць, што першыя заўважна даражэйшыя за другія. Хаця тут усё не так дрэнна, і паступова цягавыя акумулятары таннеюць.
Аналітыкі Goldman Sachs нават прадказваюць, што да 2025 года ўмоўны кошт адной кілават-гадзіны панізіцца на 40 % (сёння ён складае 140 долараў ЗША). А паміж 2023-м і 2030-м гэты паказчык будзе паніжацца ў сярэднім на 11 % штогод. Да 2025 года, лічаць у Goldman Sachs, зніжэнне кошту будзе дасягацца дзякуючы зніжэнню цэнаў на галоўныя кампаненты батарэй: літый, нікель і кобальт.
А затым вытворцы будуць аптымізаваць выдаткі – аперацыйныя і на пакаванне элементаў у батарэю. Верагодна, не абыйдзецца і без дэмпінгу. Таксама аналітыкі чакаюць, што ніжэй будзе рабіцца і сабекошт матэрыялаў для выраблення катодаў. Такім чынам, да 2030 года ўмоўны кошт адной кілават-гадзіны стане ніжэй за 80 долараў.
Надзейнасць залежыць ад сезону
Застаецца таксама спадзявацца, што развіццё тэхналогій дапаможа выправіць і яшчэ адну хібу цяперашніх батарэй – іх слабую марозатрываласць. Якая асабліва заўважная ў дальніх паездках, якія і самі па сабе нават летам з’яўляюцца слабым месцам электрамабіляў.
Іх трансмісіі – гэта часцей за ўсё адзіны паніжальны рэдуктар. Ніякіх каробак перадач (не ўлічваем адзінкавыя спробы розных тэхнаэнтузіястаў) на іх няма, і на высокіх хуткасцях рухавікі працуюць з высокімі ж абаротамі.
Нават летам простае павышэнне хуткасці з 90 да 120 км/г можа пазбавіць электрамабіліста 100-150 кіламетраў, што ўжо казаць пра зіму, калі проста праз нізкія тэмпературы можа губляцца да паловы прабегу на адной зарадцы.
Наколькі электрамабілі выйграюць у традыцыйных машын у гарадах, дзе ёсць магчымасць назапашваць энергію рэкуперацыйна пры шматлікіх запаволеннях (газаваць у горадзе таксама прыходзіцца часцей, таму расход бензіна і дызельнага паліва якраз узрастае), настолькі ж яны прайграюць на дальніх дыстанцыях.
Як вытворцы вырашаць праблему зімовай эксплуатацыі, сказаць цяжка, бо нават у размовах пра згаданыя вышэй цвердацельныя батарэі пра іх марозатрываласць практычна нічога не гаворыцца. Хаця развіццё зараднай інфраструктуры, у тым ліку стварэнне сеткі хуткіх зарадак (той жа еўрапейскі праект Ionity са станцыямі на 300 кВт), калі не здыме праблему, то як мінімум знізіць яе вастрыню.
Асабліва калі батарэі і зарадныя сістэмы саміх машын змогуць падтрымліваць такія высокія магутнасці. Ну а гарадская эскплуатацыя і ўзімку не будзе вялікай праблемай, у асаблівасці калі ёсць магчымасць захоўваць электрамабіль у цёплым гаражы з зараднікам.
Праблемы літыю пакуль не вырашаная
Праблемы, пералічаныя вышэй, звязаныя найперш з эксплуатацыйнымі якасцямі і зручнасцю валодання электрамабілем. Але ёсць пра што паразважаць і з гледзішча экалогіі, бо здабыча літыю для батарэй, а таксама іх утылізацыя натуральна з’яўляюцца праблемамі, якія неабходна вырашаць.
Першая з названых – гэта натуральная бяда для навакольнага асяроддзя ў тых месцах, дзе метал, які ў табліцы Мендзялеева ідзе пад трэцім нумарам, у асноўным здабываецца. Найбольшыя яго запасы маюць Аўстралія, Кітай, Чылі, Аргенціна і Бразілія.
Першыя дзве з гэтых краін здабываюць літый з руды, што не так шкодзіць прыродзе, але шкодзіць усё роўна. У гэтым выпадку моцна забруджваецца зямля, бо для атрымання метала руду апрацоўваюць спецыяльнымі салямі.
Але сапраўднай экалагічнай катастрофай атрыманне літыю абарочваецца ў Лацінскай Амерыцы. Там гэты метал захоўваецца ў вадзе падземных азёр, якую выпампоўваюць у басейны памерамі з некалькі футбольных палёў, дзе потым выпарваюць літый, атручваючы пылам, які атрымліваецца ў працэсе, вялікія плошчы вакол.
Надзея ізноў жа на развіццё тэхналогій, і пэўныя пазітыўныя тэндэнцыі назіраюцца – вытворцы імкнуцца шукаць замены атрутным элементам. Гэта ў канчатковым выніку можа дапамагчы і з пераапрацоўкай акумулятараў, якія раней ці пазней адслужаць сваё і будуць выведзены з эксплуатацыі. Па ацэнках экспертаў, у бліжэйшае дзесяцігоддзе гаворка будзе ісці пра 250 000 тон акумулятараў у год.
Электрамабілі праз сквапнасць, ляноту і непаваротлівасць аўтагігантаў пакуль што застаюцца адносна маладой тэхналогіяй (прытым што адным з першых аўтамабіляў больш за сто год таму быў якраз электрычны), якая яшчэ толькі мае развівацца. Таму ўсім праблемам, пра якія ішла гаворка ў гэтым артыкуле, раней ці пазней знойдзецца рашэнне.