Электроавтомобили - новости, обсуждение, перспективы

nowhow, про газпром тут это оффтоп да и мне в общем не особо интересно )
если вы с чем-то из написанного не согласны я заранее признаю вашу правоту и посыпаю череп пеплом
 
Реклама
 
На неделе было очередное нелепое заявление от БМВ-шного топа, Oliver Zipse, попутно президента ассоциации евро-производителей ACEA, мол Тесла отстой, а мы-то умеем делать машины. И это говорят авторы масложорок 4,4 V8 и электротанков i4/iX массой 2,1-2,6 тонны, на чуть переделанных ДВС платформах. Странный мир всё же пошёл.

 
Он мог бы промолчать, но видимо берлинский завод Теслы нервирует.

75 кг водителя / 2,125 кг базовой i4 = 3,5%.

75 кг водителя / 2,585 кг верхней iX = 2,9%.

Эти танчики возят в основном себя, а не нагрузку. Дойче инжиниринг...
 
Я тут подбил инфу, как всё начиналось, в погоне за предельной эффективностью.

В конце 80-х, в Австралии, проводились гонки на электромобилях, с питанием тех исключительно от фотоэлементов. Маршрут этапа 1987 года проходил через всю страну, длительность его была чуть более 3,000 км.

Разработку машины-участницы от GM под названием Sunraycer отдали специализированному подрядчику из авиационной отрасли, AeroVironment. Фактически, это был подрядчик NASA. Работал он в тандеме с принадлежавшей тогда GM аэрокосмической фирмой Hughes Aircraft, основная специализация которой спутники, участвовала она в своё время и в программе Apollo. Причина выбора аэрокосмических компаний была в том что именно у таких фирм был наибольший опыт работы с фотоэлементами, батареями, электропроводом, а также с повышением эффективности систем до максимума.

GM Sunraycer '1987:

  • концепция AeroVironment и Hughes Aircraft,
  • фотовольтаика: 8,4 м2, 7,200 элементов, разработка и производство Hughes,
  • 20% площади Si модули с 16,5% конверсии, 6,0х1,8x0,02 см, от Hughes Spectrolab + 80% площади GaAs модули с 21,5% конверсии, 4,0х2,0x0,02 см от Applied Solar Energy Corp и Mitsubishi International Corp,
  • теплоотражатель с внутренним покрытием из золота,
  • отдача до 1,55 кВт при солнце в зените,
  • бортовая электроника управления и заряда батареи, 98,5% эффективность, от Hughes,
  • батарея на 3 кВт-ч, собранная из 68-ми AgZn батарейных элементов, по 1,5В/29А-ч, масса батареи 27 кг (110 Вт-ч/кг), разработки Hughes,
  • система управления электромотором на MosFET транзисторах с 97% эффективностью, от AeroVironment,
  • синхронный электромотор на 3 кВт длительных и 10 кВт пиковых, масса 5 кг, 92% эффективность, на магнитах Magnequench, от Delco Remy, разработки GM Research Lab,
  • цепной привод на одно из задних колёс,
  • подвески с пружинами и амортизаторами,
  • колёса, шины, тормозная система от Chester Kyle,
  • пространственная рама из алюминиевых трубок, 6,5 кг, от AeroVironment,
  • внешние панели композитный сэндвич Kevlar-Nomex-Kevlar, от AeroVironment,
  • масса без батареи и мотора 143 кг, с мотором но без батареи 148 кг, полная 175 кг,
  • высота 1,0 м, ширина 2 м, длина 6 м,
  • Cd=0,125,
  • расход энергии на скоростях 20-40-60-80 км/ч 0,3-0,6-1,0-2,5 кВт-ч/100 км,
  • Vmax = 110 км/ч,
  • изготовлена 1 штука.

Команда AeroVironment:

  • Paul MacCready (директор)
  • Alec Brooks (руководитель проекта)
  • Graham Gyatt (аэродинамика)
  • Peter Lissaman (аэродинамика)
  • Bart Hibbs (аэродинамика)
  • John Letcher (моделирование аэродинамики)
  • Wally Rippel (электродвигатель)
  • Alan Cocconi (управляющая и силовая электроника)
  • Taras Kicenuik (сборка)
  • John Gord (телеметрия)

Команда Hughes:

  • Edmund Ellion (директор)
  • Ervin Adler (фотоэлектрические модули и батарея)

Команда GM:

- Max Schenkel (аэродинамика)

Расчётная зависимость потребления энергии машиной от её скорости, доля сопротивления качению и аэродинамического сопротивления.

00.png


Аэродинамику обсчитывали на первых Маках.

01.jpg


Первая масштабная модель проходит продувку, на фото аэродинамики с руководителем проекта Alec Brooks.

02.jpg


Трансформация облика по результатам тестов.

03.jpg

04.jpg


За рулём ранней версии шасси Alec Brooks.

07.jpg


Силовая структура, финальные подвески.

06.jpg


Конструкция колеса с тормозной системой, её демонстрирует автор, профессор Chester Kyle.

05.jpg


Передняя подвеска и тормозная система.

08.jpg


Задняя подвеска и цепной привод от электродвигателя.

09.jpg


Электродвигатель от GM, на магнитах Magnequench.

10.jpg


Alec Brooks с Alan Cocconi, разработчиком силовой электроники зарядки батареи и управления двигателем.

11.jpg


Укладка Nomex-сот в композитную структуру оболочек.

12.jpg


Верхняя оболочка с наклеенными фотоэлементами space-класса, в цехе Hughes.

13.jpg


Процесс наклейки.

14.jpg


Теcтирование батарейных модулей, собранных из элементов space-класса, в лаборатории Hughes.

15.jpg


Alec Brooks, руководитель проекта и пилот со стороны AeroVironment, с готовой машиной.

16.jpg

17.jpg


Molly Brennan, руководитель проекта и пилот со стороны GM.

18.jpg

19.jpg
 
Alec Brooks с машиной.

20.jpg

21.jpg


Команда гонщиков.

22.jpg


Фото машины.

23.jpg

24.jpg


Руководитель и идейный вдохновитель Paul MacCready с машиной.

25.jpg

26.jpg

26.jpg


Со снятым передним обтекателем.

27.jpg


С откинутой секцией фотоэлементов.

28.jpg


Paul MacCready с машиной.

29.jpg


Собственной персоной.

30.jpg


Машина с трейлером для её перевозки.

31.jpg


Гонка, на заднем фоне группа поддержки.

32.jpg


Машина пришельцев Sunraycer на фоне неэффективных ДВС-крокодилов 80-х.

34.jpg


Пример данных телеметрии.

33.png


Средняя скорость в гонке составила 67 км/ч, исключительно на энергии фотоэлементов (при их коэффициенте преобразования всего лишь в 20,5%), отказов кроме трёх проколов покрышек не было, машина выиграла её с отрывом от конкурентов в сутки. Соотношение полезной нагрузки, гонщика и балласта, к общей массе с ним 85/260 кг = 33%. Можно представить подобную машину с фотоэлементами с коэффициентом преобразования в ~90%, когда их разработают, ей просто не будет нужна зарядка от сети.

Двигатель.

11.jpg


Статья по итогу гонки. До массового распространения современных электромобилей, тяжёлых и малоэффективных, остаётся 30 лет.

35.jpg


MacCready говорил о 3 млн. долларов конца 80-х, как о стоимости всего проекта Sunraycer от и до. Как он выразился, для GM это было меньше, чем сдача с мороженого. Это где-то 6 млн. нынешних денег. Что любопытно, концепт Sunraycer ни весово ни энергетически улучшить невозможно до сих пор, спустя 34 года с его постройки. Ничего эффективнее пространственной клетки из алюминия и композитов кузова на сотовой структуре с тех пор не придумали, AgZn батареи до сих пор лидер по сочетанию гравиметрической плотности, безотказности и безопасности, GaAs фотоэлементы лидер по отдаче, и электромоторов с большим КПД также не разработано.

Ещё, в 90-х он предсказал, что недостаточно будет заменить бытовую машину с приводом от ДВС на машину с приводом от электромотора, это мало что решит, нужно менять транспортную концепцию, серьезно снижать массу авто. В том числе через изменение принципа построения клеток безопасности, для чего в свою очередь нужно пересматривать взаимодействие автомобилей с инфраструктурой, чтобы исключить аварии, и таким образом убрать необходимость в массивной клетке, и массивном кузове. Иначе, получатся тяжёлые малоэффективные танки. Также он критиковал увлечение публики менее аэродинамичными СУВами.

Коммерческий автопром типа БМВ увы идёт как раз по легкому, лобовому пути замены ДВС привода на электропривод, выпуская более прибыльные для него СУВы, громоздкие и тяжёлые. Конечно, нелепо было бы ожидать что они раз и начали выпускать 200 кг капсулы, но после i3 где они шли в правильном направлении, нынешние электротанки в 2-2,5 тонны вариант ну очень сомнительный.
 
Последнее редактирование:
нынешние электротанки в 2-2,5 тонны вариант ну очень сомнительный.
Так батареи тяжелые, примерно кило на километр.

пересматривать взаимодействие автомобилей с инфраструктурой, чтобы исключить
Это уже не только к элмобилям относится, но до перехода на беспилотность это фантастика.
 
Реклама
Немецкие производители очень боязливые, боятся за внезапную гибель репутации, что вся их "премиальность" может пойти под хвост, а с ней и повышенная прибыль. Одновременно они очень прижимистые.

Поэтому у них батарейный элемент содержащий Li ячейки имеет алюминиевый корпус, при этом более крупный модуль содержащий ячейки имеет второй алюминиевый корпус. Структура всей батареи содержащей модули имеет третий алюминиевый корпус. И, наконец, вокруг батареи идут металлические пороги кузова. Который, его силовая структура, в целях унификации и экономии при выпуске берётся от ДВС машины, и не оптимизирован достаточно под электроагрегаты.

Интеграция ячеек в итоге выходит низкой, масса авто чрезмерной. Электромоторы и редукторы выходят тяжёлыми и переразмеренными. Батарея чтобы всё это таскать, выходит переразмеренной. Вся машина избыточно материалоёмкой, с повышенным расходом. За всё это платит потребитель. Зато им, немецким премиальным производителям, дешевле такое выпускать на существующих сборочных линиях, до сих пор заточенных под ДВС кузова.

На публику некоторые из них несут всякий бред, что например Тесла которая имеет лучшую чем у них интеграцию, и поэтому меньший вес, "недостаточно премиальная". Реально же это говорят люди экономящие 1/2 евро на пластиковой детали из-за которой их ДВС моторы шли в утиль, у которых было по пять ревизий блоков. Даже не смешно уже. Зато понятно, кто сейчас реальный инноватор, а кто нет.

Как пример.

1. GM EV1 разработки 1991-го + Li-ion образца 2021, батарейный Т-элемент в салоне, кузов алюминиевый несущий + пластик навесного
-------
48,0 кВт-ч батарея
110 кВт мотор с 92% эффективностью
175/65 R14 покрышки
794 кг кузов с мотором + (192 кг аккумуляторные ячейки + 64 кг их упаковка в батарею) = 1,050 кг машина без водителя
0,19 Cd x 1,89 A = 0,36 CdA аэродинамика
-------
9,5 кВт-ч/100 км расход (350 км запас хода с использованием 80% доступного заряда)

2.GM EV1 разработки 1991-го + NiMH образца 1997, батарейный Т-элемент в салоне, кузов алюминиевый несущий + пластики навесного
-------
29,2 кВт-ч батарея
110 кВт мотор с 92% эффективностью
175/65 R14 покрышки
794 кг кузов с мотором + (475 кг аккумуляторные ячейки + 24 кг их упаковка в батарею) = 1,293 кг машина без водителя
0,19 Cd x 1,89 A = 0,36 CdA аэродинамика
-------
11 кВт-ч/100 км расход (200 км запас хода с использованием 80% доступного заряда)

3. BMW i3 разработки 2008-го + Li-ion образца 2018, скейтбоард-батарея в полу под салоном, кузов алюминиевая рама + углепластик верхней части + алюминий и пластики навесного
-------
42,2 кВт-ч батарея
125 кВт мотор с 93% эффективностью
155/70 R19 покрышки
1,000 кг кузов с мотором + (208 кг аккумуляторные ячейки + 62 кг их упаковка в батарею) = 1,270 кг машина без водителя
0,29 Cd x 2,38 A = 0,69 CdA аэродинамика
-------
15 кВт-ч/100 км расход (200 км запас хода с использованием 80% доступного заряда)

4. BMW i4 разработки 2018-го + Li-ion образца 2021, скейтбоард-батарея в полу под салоном, кузов стальной несущий + алюминий и пластики навесного
-------
83,9 кВт-ч батарея
250-400 кВт мотор(ы) с 93% эффективностью
225/55 R17 - 225/45 R18 покрышки
1,500 - 1,665 кг кузов с мотором + (335 кг аккумуляторные ячейки + 215 кг их упаковка в батарею) = 2,050 - 2,215 кг машина без водителя
0,24 - 0,25 Cd x 2,25 A = 0,54 - 0,56 CdA аэродинамика
-------
18-19 кВт-ч/100 км расход (340 - 360 км запас хода с использованием 80% доступного заряда)

5. BMW iX разработки 2018 + Li-ion образца 2021, скейтбоард-батарея в полу под салоном, кузов стальной несущий + алюминий и пластики навесного
-------
76,6-111,5 кВт-ч батарея
250-385 кВт моторы с 93% эффективностью
235/60 R20 - 275/40 R22 покрышки
1,780 - 1,785 кг кузов с мотором + (305 - 445 кг аккумуляторные ячейки + 280 кг их упаковка в батарею) = 2,365 - 2,510 кг машина без водителя
0,25 Cd x 2,80 A = 0,70 CdA аэродинамика
-------
21-22 кВт-ч/100 км расход (270 - 380 км запас хода с использованием 80% доступного заряда)
 
Последнее редактирование:
ну не знаю, по короткому обзору i4 у Бьорна мне машинка показалась вполне симпатичной, но однако ж для массового сегмента она дороговата
 
Немецкие производители очень боязливые, боятся за внезапную гибель репутации, что вся их "премиальность" может пойти под хвост, а с ней и повышенная прибыль. Одновременно они очень прижимистые.

Поэтому у них батарейный элемент содержащий Li ячейки имеет алюминиевый корпус, при этом более крупный модуль содержащий ячейки имеет второй алюминиевый корпус. Структура всей батареи содержащей модули имеет третий алюминиевый корпус. И, наконец, вокруг батареи идут металлические пороги кузова. Который, его силовая структура, в целях унификации и экономии при выпуске берётся от ДВС машины, и не оптимизирован достаточно под электроагрегаты.

Интеграция ячеек в итоге выходит низкой, масса авто чрезмерной. Электромоторы и редукторы выходят тяжёлыми и переразмеренными. Батарея чтобы всё это таскать, выходит переразмеренной. Вся машина избыточно материалоёмкой, с повышенным расходом. За всё это платит потребитель. Зато им, немецким премиальным производителям, дешевле такое выпускать на существующих сборочных линиях, до сих пор заточенных под ДВС кузова.
 
Легче тушатся. Как, подозреваю, и электромобили с "низкой интеграцией ячеек".
да плюс-минус одна фигня, все равно списывать в утиль
трястись над пожарами электричек это примерно как трястись над побочкой от ковидной вакцины
 
да плюс-минус одна фигня, все равно списывать в утиль
ДВС после пожара могут ещё поездить, если быстро потушить. У меня Пассат ездил (после замены топливопроводов и части электропроводки).

Но дело даже не в этом. Главное, чтобы в утиль не пришлось списывать пожарных, если пожар произойдёт в тоннеле.
 
Главное, чтобы в утиль не пришлось списывать пожарных, если пожар произойдёт в тоннеле.
пусть лучше тренируются на случай такого не столь вероятного события
From 2012 to 2020, there has been approximately one Tesla vehicle fire for every 205 million miles traveled. By comparison, data from the National Fire Protection Association (NFPA) and U.S. Department of Transportation show that in the U.S. there is one vehicle fire for every 19 million miles traveled. In order to provide an apt comparison to NFPA data, Tesla’s data set includes instances of vehicle fires caused by structure fires, arson and other reasons unrelated to the vehicle, which account for some of the Tesla vehicle fires over this time period.
 
Реклама
Какой смысл сравнивать ev1 и ix? Автомобили разного класса. ix тупо геометрически больше и соответственно весит больше.
Как вы рассчитали, что двигатели на ix переразмерены?

Смысл чтобы продемонстрировать тенденцию.

Сам форм-фактор маршрутки для одного-двух в виде так называемых СУВ глуп, это я говорю, как ездящий на таком, и ездящий в парралель на универсале с ровно таким же клиренсом.

Коэффициент использования объема у СУВ низкий, сиденья там намеренно стоят высоко, ниже них объем не используется, за счёт этого кузов выходит высоким, и мидель А высоким, и CdA даже при умеренном Cd высоким.

Центр масс идет вверх, рулится это все начинает хуже, инженеры начинают думать как вернуть управляемость, появляются хитрые электрически регулируемые стабилизаторы поперечной устойчивости, из-за этого растет масса, повышается сложность.

Стилисты, пытаясь компенсировать высоту и массивность такого кузова, рисуют к нему огромные колесные диски, маркетологи говорят вау, давайте внедрим, отвечаем, купят, инженеры говорят но он же весит много, и покрышка весит, и у нас растут неподрессоренные массы, и общая масса авто, да и цена растет, маркетологи в ответ говорят, ай, наша штучка все равно недешева, купят и такие, выпускаем.

Краткое описание проектирования премиального немецкого танка, бессмысленного но популярного.

И эта спираль раскручивается и раскручивается, вызывает нужду в размерных батареях, и, чтобы цифра разгона была красивой, требует электромотора с высокой отдачей, к нему такого же редуктора и полуосей под повышенный момент, не самых легких. Все это в свою очередь приводит к дальнейшему росту массы и расхода энергии и требует ещё большей и тяжелой батареи.

БМВ-шные инженеры так в своем время гордились, что им удалось эту тенденцию роста массы развернуть с i3, пусть и путем кропотливой проработки каждого узла, внедрения углепластиков, а тут вот раз, маркетологи с бухгалтерами списали эту машину, и вернулись к решениям в лоб и росту массы.
 
Назад