ELEKTRIČNI AVTOMOBIL

Napisal: andrej, dne 03.11.2011 :: Tehnika - novosti



   

   

   

   

Električni avtomobil je ključnega pomena za trajnostni razvoj, saj države EU kar tretjino energije porabijo za potrebe prometa. Pri pridobivanju energije pa še vedno prevladujejo fosilna goriva. Primarni energetski viri so tako nafta, premog in plin.

Za nadaljnji razvoj električnega avtomobila je torej izjemnega pomena najti načine, kako elektriko pridobivati na kar se da najčistejši način, obenem pa zagotoviti optimalno izrabo.

Vsi električni avtomobili uporabljajo električni motor. Električni hibridi uporabljajo kombinacijo motorja z notranjim izgorevanjem in električnega motorja za pogon avtomobila. Energija se lahko shranjuje v obliki bencina, dizelskega goriva, propana, zemeljskega plina, vodika, baterij, superkondenzatorjev ali v obliki stisnjenega zraka. Ta energija se nato predela in pretvori v mehanično energijo s pomočjo motorja, ki uporablja ustrezen vir energije.

Električni avtomobil ima precej manj delov kot avto z motorjem z notranjim izgorevanjem. Ima le pet večjih sklopov, ki so vsi, razen baterije, zelo vzdržljivi. Ključen vzdrževalni strošek je torej baterija. Tudi dejanska proizvodna cena ni večja od proizvodne cene klasičnega avta. Ker pa je trenutno povpraševanje premajhno in stroški razvoja previsoki, se to odraža tudi na nakupni ceni tovrstnega vozila. 

Dobra novica je, da večina zahodnoevropskih držav, ZDA in velika večina proizvajalcev pričakujejo, da bo do leta 2020 v voznem parku že 10% povsem električnih vozil, torej vozil, ki jih bo gnala baterija. Če upoštevamo, da hibridni avtomobili postajajo tudi tržno vedno bolj prepoznavni, poznamo pa tudi vodikova električna vozila, lahko torej optimistično napovedujemo še bistveno večji delež okolju prijaznih vozil v voznih parkih.

Električni avtomobili, ki pogonsko energijo pridobijo iz akumulatorja (baterije), so vedno bolj učinkoviti in tudi okolju bolj prijazni kot motorji z notranjim izgorevanjem. Električna vozila namreč oddajajo manj emisij od tistih, ki so gnana na motor z notranjim izgorevanjem. Kljub očitni prednosti pred klasičnimi vozili pa električni avtomobil še vedno do neke mere onesnažuje. Kar 87% elektrike namreč še vedno pridobivamo iz fosilnih goriv (nafta, premog, plin). Edina trenutno znana rešitev, ki bi omogočila polnjenje popolnoma brez okoljskih stroškov, je pridobivanje elektrike iz sončne energije. V tem primeru bi elektirčni avtomobil vozil popolnoma brez emisij.

Znano je, da lahko sončno energijo s pomočjo fotovoltaične tehnologije pretvorimo v električno energijo. Slednjo lahko shranimo v baterije, ki jih priključimo na želeni uporabnik (v našem primeru električni avtomobil).

Manj znano je, da lahko sončno energijo shranimo v kemijsko energijo (leva veja). Eden od zelo obetavnih »hranilnikov« je vodik. Zanimiv je zato, ker ga lahko v gorivni celici učinkovito pretvorimo v električno energijo in z njo prav tako poganjamo električni avto. S samo 1 kg vodika lahko na ta način prevozimo okoli 100 km.

Seveda lahko eno obliko čiste energije pretvarjamo v drugo: denimo električno energijo lahko preko elektrolize pretvarjamo v vodik ipd.

Če bi prav vsi avtomobili vozili izključno na elektriko, bi bilo potrebno povečati kapacitete električne proizvodnje le za 3 do 5 odstotkov. Zmogljivosti večjih elektrarn namreč trenutno ponoči niso niti zdaleč izkoriščene.

 

Tudi, če električni avtomobil poganja elektrika, pridobljena iz premoga, se emisije v primerjavi z avtomobilom, gnanim na motor na notranje izgorevanje, zmanjšajo za več kot polovico.

Baterije za avtomobil se da ponovno napolniti. Polnjenje običajno traja čez noč. Baterije naj se ne bi polnile hitreje kot v treh urah, saj krajši rok polnitve pomeni tudi krajšo možnost uporabe. Polnjenje je mogoče z uporabo vseh običajnih električnih vtičnic. Z 220 V vtičnico lahko baterije napolnimo v treh urah.

Dodatna prednost elektirčnega avtomobila je reciklaža. Baterije, ki se uporabljajo za električni avtomobil, se praktično v celoti reciklirajo. Reciklažni postopki se nenehno izboljšujejo, zato odpadne baterije tudi v prihodnosti ne bodo postale dodatna okoljska obremenitev.

Koncept električnega avtomobila je znan že več kot sto let. Takrat je tovrstno vozilo lahko doseglo hitrost tudi do 100 km/h ter več kot 80 km dosega. Danes lahko električno vozilo ob dosegu 200 km vozi tudi do 200 km/h.

Na levi osi grafa je prikazana maksimalna količina energije, ki jo lahko shranimo v 1 kg različnih vrst baterij. Kot vidimo, so baterije z najvišjimi gostotami energije še v razvoju oziroma je njihova realizacija načrtovana šele v prihodnosti.

Številke nad kolonami predstavljajo število kilometrov, ki jih lahko prevozi električni avtomobil, če vanj vgradimo ustrezno baterijo (v vseh primerih gre za 200-kg baterijo). Vidimo, da danes lahko z Li-ionsko baterijo prevozimo 150 km.  Električni avtomobil, ki ga poganja le baterija, je torej zaenkrat primeren predvsem za vsakdanjo mestno in krajšo relacijsko vožnjo. Z napolnjenim akumulatorjem tipično lahko prepeljemo do okoli 150 km. Doseg različnih hibridnih variant pa je seveda neprimerno daljši. V prihodnosti pa bi nas lahko enako težka baterija Li-zrak popeljala 500 km daleč. Do leta 2020 torej lahko pričakujemo podvojitev energijske gostote oziroma dosega, do leta 2030 pa kar 500 km.

Številke v kolonah prikazujejo ceno baterije v evrih na 1 kWh. Razvidno je, da cene novih, zmogljivejših baterij ne bodo naraščale, kar je dober obet za nadaljnji razvoj električnih avtomobilov. Pričakovati je celo, da se bodo cene do leta 2020 znižale, čeprav se bo doseg povečal, do leta 2030 pa se bomo za primerljivo ceno kot danes lahko vozili bistveno dlje.

 

 



Pogledi: 2029 | Dodaj komentar


Vaša mnenja