Pro inženýra je docela zřejmé, že elektromotor je mnohem lepší stroj pro pohon automobilu než spalovací motor [ICE], benzín nebo nafta. Mnozí však po více než 100 letech benzínových a naftových aut předpokládají opak. A další lidé s podstatným finančním zájmem o současný automobilový průmysl tuto realitu nevidí, nebo prostě nechtějí, aby se status quo změnil. Ti, kteří vyrábějí auta ICE, převodovky a sadu pomocných komponentů potřebných k údržbě ICE, často komunikují, jako by elektromobily mohly být určitým kompromisem, „mízou do zelených“. To nemůže být dále od pravdy. Zde je našich deset hlavních důvodů, proč elektromotor dělá přepravu mnohem lépe než spalovací motor:

    1. Mnohem vyšší účinnost: Kolik energie paliva spotřebuje pohon vozu vpřed? Účinnost ICE se pohybuje od 20 % do 45 % v závislosti na typu motoru, použitém palivu a stáří. EV má obvykle 85% účinnost. Většina nových vozů ICE má maximální účinnost 35 % u benzínu a 45 % u nafty [poznámka 1]. To znamená, že většina energie v palivu se ztrácí jako teplo. Účinnost ICE se časem zhoršuje až na 20 %. Typická účinnost elektromotoru s malým počtem pohyblivých částí se v průběhu času výrazně nezhoršuje.
    2. Mnohem menší velikost: ICE je velké zařízení a ekvivalentní elektromotor [se stejným výkonem] má alespoň poloviční velikost a hmotnost [poznámka 3]. Motor ICE musíte umístit do speciálního prostoru v autě [motorový prostor], protože většina, ne-li všechna příslušenství motoru musí být blízko nebo připevněna k bloku motoru, zatímco elektromotor se vejde v linii s přední částí nebo zadní kola. Nový elektrický Ford F150 využívá motorový prostor jako masivní úložný prostor díky skutečnosti, že příslušenství, které běžně vidíte u EV motoru, jsou přemístěny jinam, aby byl tvarový faktor malý. [Poznámka 4]
    3. Žádný olej – žádná výměna oleje: Hlavní neefektivnost ICE má za následek tvorbu tepla. Ke kompenzaci potřebuje ICE vydatný chladicí systém [motorový olej], částečně k udržení optimálních provozních podmínek, aby se zastavilo přehřívání a zadření motoru, ale také aby konstrukce mohla pracovat v úzkém teplotním rozsahu, aby se optimalizovaly chemické vlastnosti motoru. součásti motoru. Teplo skutečně hraje velkou roli v tom, jak výkonný nebo účinný může spalovací motor fungovat. Nízká úroveň tepla z elektromotoru vyžaduje pouze malou chladicí smyčku a u moderních BEV s chladicími systémy zjistíte, že se jedná spíše o baterii a ne pro motor samotný.
    4. Malý hluk a vibrace: Neúčinnost ICE má také za následek sekundární účinky vibrací a hluku s názvem NVH (Noise, Vibration & Harshness). NVH spotřebuje z pohledu OEM spoustu času a úsilí, aby dodalo vozidlo, které si spotřebitelé koupí. Pro kompenzaci těchto sekundárních efektů potřebuje ICE potlačení zvuku a tlumiče nárazů, které se vypořádají s vibracemi, které zvyšují náklady, hmotnost a spotřební díly. Hluk a vibrace elektromotoru jsou zanedbatelné a jako takové šetří tyto počáteční a průběžné náklady na vozidlo.
    5. Žádné CO2 nebo znečištění: ICE při spalování fosilních paliv vypouští CO2 a další znečišťující látky, což přímo přispívá ke globálnímu oteplování. Elektromotor to nedělá přímo, ale díky své výrobě a zdrojům paliva má určitou stopu CO2. BEV neprodukují CO2, ale v Irsku přispívají méně na kilometr ujetý se současným palivovým mixem v irské rozvodné síti a čím více obnovitelných zdrojů bude online (až 80 % do roku 2030), budou přispívat stále méně. Poznámka 7]. Díky 100% obnovitelným zdrojům v naší síti můžete říci, že je to bez CO2, nebo pokud máte doma solární a větrnou energii, můžete být u toho už teď!. Většina motorů ICE také emituje toxické chemikálie a pevné částice, které podle HSE každoročně způsobí v Irsku 1,000 5 předčasných úmrtí. [Poznámka XNUMX]
    6. Žádná ozubená kola: Protože ICE může generovat užitečný a účinný výkon pouze v omezeném rozsahu otáček, potřebuje ICE převody, aby kompenzovaly své omezení. A pro zpátečku potřebuje ICE další rychlostní stupeň. Elektromotor však zvládne celý rozsah potřebných rychlostí bez převodů mnohem efektivněji a pro obrácení elektromotoru stačí přepólovat elektrický zdroj.
    7. Jednotná křivka výkonu: Tesla za 100 1 EUR je rychlejší než Ferarri za 6 milion EUR. Výkonová křivka ICE se může značně lišit v závislosti na jeho konstrukci. Téměř vždy existuje kompromis mezi cenou, účinností, výkonem a točivým momentem. Při běžné každodenní jízdě si lidé všimnou a mají nejraději nízký točivý moment, který vás posune vpřed, jak chcete. [Poznámka XNUMX] Elektromotor generuje konstantní točivý moment od nulových otáček za minutu, čímž poskytuje nejžádanější rys velkého ledu, chrochtání a příjemného postrčení vpřed, což vede k hladkému zážitku z jízdy.
    8. Malá údržba: ICE potřebuje mnohem více údržby kvůli mnoha pohyblivým součástem. Olejový filtr, výměna oleje, rozvodový řemen a další opravitelné položky, jako jsou spojky a v některých případech držáky motoru od všech pohybů motoru v průběhu času. Elektromotor žádnou takovou údržbu nevyžaduje a jeho servis se skládá ze všech ostatních společných dílů všech vozidel, pneumatik, odpružení, kabinových filtrů, chladicích systémů.
    9. Dlouhá životnost: Před mnoha lety byla očekávaná životnost ICE 160,000 250,000 km, ale s moderními pokroky je to nyní mezi 300,000 1,000,000 km a XNUMX XNUMX km bez větších nehod a základního plánovaného servisu. Ekvivalentní elektromotor by mohl vydržet XNUMX XNUMX XNUMX km nebo více, jak je vidět u některých vozů Tesla s vysokým počtem najetých kilometrů, a to především kvůli jednoduchosti motoru a nedostatku průběžné údržby, která je nutná k zajištění tak dlouhé životnosti.
    10. Místní palivo: Palivo pro provoz ICE se do Irska dováží. Palivo pro náš elektromotor je z více než 40 % vyrobeno podomácku [a do roku 80 se zvýší na náš cíl 2030 %] – a pokud máte nainstalovanou solární fotovoltaiku, můžete si doma vyrobit vlastní elektřinu. Irsko je ve skvělé pozici, aby bylo schopno dosáhnout našich cílů pomocí větrné a solární fotovoltaiky, čímž pomáhá snížit naši závislost na zahraničních zdrojích paliva.

    Ano, je zde problém skladování paliva v autě pro oba typy motorů. S energetickou hustotou fosilních paliv se nedá nic srovnávat, takže zásobník je relativně malý. Bateriové úložiště má mnohem nižší hustotu energie a vyžaduje velké těžké balení, aby udrželo své elektrické palivo. Dojezd je problém, protože nyní máme GOM (Guess-o-meter for range) v našich BEV a některých moderních ICE vozidlech. Po mnoho let jsme tento odhad dojezdu nepotřebovali, používali jsme jehlu, abychom věděli, kolik máme, a natahovali jsme, abychom naplnili, když jsme potřebovali. Dojezd je středem zájmu pouze díky naší nabíjecí infrastruktuře, nikoli kvůli omezením elektromotoru.

    Deset důvodů, proč je elektromotor lepší než jeho ekvivalentní motor ICE, je přesně tím krokem správným směrem, který je nyní potřeba. Jde o efektivitu a schopnost dělat totéž, ale používat méně. Náklady na elektřinu mohou být stále v průměru s dostupným domácím nabíjením třikrát levnější než palivo pro ICE. S rostoucí udržitelnou výrobou elektřiny se tento rozdíl bude jen zvětšovat, protože obnovitelná energie bude plošně snižovat náklady na elektřinu v důsledku levnějších instalačních a provozních nákladů a také bude méně náchylná na vnější síly způsobující kolísání cen.

    Pojďme na to. Jediný skutečný důvod, proč automobilový průmysl stále agresivně propaguje vozy ICE, je zisk. A ropný průmysl je úzce propojen s automobilovým průmyslem. Výrobci automobilů z větší části nepřizpůsobili své podnikání tak, aby mohli společnosti sloužit s jasně lepším systémem automobilové dopravy, protože náklady na změnu jsou značné. To bude obrovské selhání bez jasného vedení prostřednictvím legislativy a inteligentní volby spotřebitelů, které nám poskytne to, co si zasloužíme – lepší, čistší, nákladově efektivnější a udržitelnější dopravní systém.

    POZNÁMKY

    1. S věkem ICE se jejich účinnost výrazně zhoršuje, protože části celkového systému degradují a nesplňují specifikace.
    2. Kromě toho je ICE pouze 25% účinný, když započítáte ztráty v převodovce, které jsou u systémů ICE oproti EV o něco vyšší kvůli větším převodovkám používaným u těchto motorů a tato účinnost se s věkem mírně zhoršuje, protože motor způsobuje opotřebení. tolerance k uvolnění.
    3. ICE potřebuje ke svému provozu pomocné komponenty, jako je chlazení.
    4. Obvykle, když se podíváte do motorového prostoru BEV, vypadají velikostně srovnatelně jako motor, na kterém je normálně naskládána nabíječka a střídač, ale nemusí!
    5. Alternativní paliva, jako jsou eFuels nebo H2 používaná při spalování, mohou být CO2 neutrální, ale při spalování stále produkují toxické chemikálie a pevné částice, takže z hlediska zdraví nám jako jednotlivcům nepomáhají. Už nemusíme tuto hroznou realitu ignorovat?
    6. Kvůli omezením ICE to vždy nedosáhnete tak, jak chcete, a někdy existuje rozpor mezi tím, co chcete, aby auto dělalo, a tím, co skutečně dělá.
    7. Když vezmete v úvahu konečnou výrobu benzínu s konečnou výrobou elektřiny, ICCT vypočítá, že ICE je o 400 % více znečišťující než BEV.

    Informace o autorech

    Eamon Stack je odpovědný za politiku společnosti IEVOA. Ve své každodenní práci je výkonným ředitelem Range Therapy, neziskové organizace zaměřené na podporu našeho přechodu na chytré a udržitelné energetické systémy pro dopravu a domácí energii. Matthew Sealy je člen členství v IEVOA. Ve své denní práci pracuje pro Analog Devices jako inženýr digitálního fyzického designu.

    Zajímá vás, jak elektrické vozidlo funguje a zda je skutečně lepší pro životní prostředí? Spoiler: je. Dovolte nám vysvětlit.

    Července 31, 2019
    Madhur Boloor (kamenec)
    Patricia Valderrama (kamenec)
    Ada Statler (kamenec)
    Samuel Garcia (kamenec)
    Sdílej tuto stránku

    • Sdílejte tento blok stránky
    • Sdílejte tento blok stránky
    • Sdílejte tento blok stránky

    Toto je devátý blog ze série o našem dobrodružství s elektrickým vozidlem na Středozápadě.

    Když jsme se vydali na náš elektrický výlet po Středozápadě, byli jsme si dobře vědomi mnoha výhod, které mohou elektrická vozidla (EV) poskytnout: jsou stále lepší pro životní prostředí než jejich protějšky hltající plyn, rostoucí průmysl podporuje mnoho druhů nových pracovní místa a nedostatek výfukových emisí může poskytnout značné zdravotní přínosy v našich nejzranitelnějších komunitách. Po deseti dnech za volantem a četných rozhovorech s majiteli, obhájci a výrobci EV jsme odjeli z výletu ohromeni nesčetnými dalšími výhodami a výhodami řízení EV. Dovolte nám vysvětlit:

    Co jsou elektrická vozidla? Efektivní, pro jednoho

    Než se zde ponoříme hlouběji, co přesně je elektrické vozidlo a jak funguje? Elektromobil je automobil poháněný elektřinou – a tato kategorie je širší, než si možná myslíte. Zahrnuje plug-in hybridní, hybridní a elektrická vozidla s palivovými články, ale tento blog se zaměří konkrétně na akumulátorová elektrická vozidla, někdy nazývaná BEV. U těchto elektromobilů nedochází k žádným výfukovým emisím, protože elektřina z baterie pohání elektromotor, který pak roztáčí kola a posílá vaše auto vpřed.

    Stejně jako energetická účinnost snížila emise v energetickém sektoru, je účinnost také primární hnací silou čištění dopravního sektoru. Elektromotory činí vozidla podstatně účinnějšími než spalovací motory (ICE). Elektromotory přeměňují více než 85 procent elektrické energie na mechanickou energii neboli pohyb, ve srovnání s méně než 40 procenty u plynového spalovacího motoru. Tyto účinnosti jsou ještě nižší, když vezmeme v úvahu ztráty jako teplo v hnacím ústrojí, což je soubor komponentů, které převádějí výkon vytvořený v elektromotoru nebo spalovacím motoru na kola. Podle ministerstva energetiky (DOE) jde u elektromobilu asi 59–62 procent elektrické energie ze sítě na otáčení kol, zatímco vozidla se spalováním na plyn přeměňují pouze asi 17–21 procent energie ze spalování paliva na pohyb. auto. To znamená, že elektrické vozidlo je zhruba třikrát účinnější než vozidlo ICE. Potřeba méně energie k pohonu vašeho vozu také pomáhá snížit náklady.

    Elektromobily jsou čisté a stále čistší

    Pokud jde o kvalitu ovzduší a změnu klimatu, elektrická vozidla jsou obzvláště účinným nástrojem pro dekarbonizaci a minimalizaci sazí a smogu, protože jejich emise jsou spojeny s energetickým sektorem – jak se síť stále čistší, mění se i vaše vozidlo. Kritici falešně zpochybňovali, zda jsou elektromobily dnes skutečně čistší, ale modelování z EPRI-NRDC a analýza životního cyklu od Union of Concerned Scientists (UCS) definitivně ukazují, že již jsou. EV průměrně vypouští asi polovinu oxidu uhličitého než vozidlo spalující plyn. U elektromobilů to zahrnuje nejen emise z elektrárny, kde se vyrábí elektřina pohánějící elektromobil, ale také emise spojené s výrobou samotné baterie. Analýza UCS ukazuje, že dokonce i elektromobily poháněné sítí s převahou uhlí jsou stále čistší než jejich protějšky ICE. Síť může a musí i nadále přidávat čisté, obnovitelné zdroje energie, jako je vítr a slunce. Jak to dělá, planetě, dětem, starším lidem a lidem s již existujícími respiračními potížemi bychom udělali dobře, kdybychom současně vyčistili sektor dopravy a podpořili širokou adopci elektromobilů.

    Je zábavnější řídit EV

    Neberte mi to. Vezměte to od Chrise, profesionálního závodního jezdce, kterého jsme potkali kousek za Chicagem. Ví o autech vše, co je třeba vědět, a s manželem se rozhodli koupit Chevrolet Spark EV, protože žádné jiné auto na trhu nepřineslo tolik vzrušení. Nebo si to vezměte od Jane, trojnásobné majitelky EV se samozvanou potřebou rychlosti, kterou jsme potkali mimo Indianapolis.

    ČTĚTE VÍCE
    Jak stisknete tlačítko paniky?