Электроавтомобили - новости, обсуждение, перспективы

Есть довольно много людей, готовых к экспериментам, у которых подходило время замены одной лизинговой машины на другую. Они и взяли по М3 или Y, попробовать. Любопытство + по деньгам было привлекательно.
Этих людей действительно не мало, однако вряд ли вообще имеет смысл обсуждать их переход от бренда к бренду - не являясь приверженцами ни одного из них, они выбирают авто скорее по принципу "вот это я еще не пробовал".
Реальной потерей для фирмы является потеря "паствы", т.е. людей которые раз за разом меняли "форд" на "форд", но при очередном выборе пришли к выводу что (условно) "тойота" лучше по всем параметрам. А когда это происходит массово, это уже не "звоночек", а "набат"
Однако для "теслы" это не актуально потому как бренд сравнительно молод, и эксплуатируют его в основном "экспериментаторы". Так что задача Теслы поддерживать уровень авто +- как у "зубров", и свои 5 % рынка они сохранят. Бурный же рост без серьёзных прорывов им вряд ли светит, а с прорывами похоже "усё"

Что же касается эффективностей СУ и графиков которые Вы приводили - там весь разброс 5 - 7%, а потому, они интересны скорее конструкторам считающим систему охлаждения. Пользователь такую разницу не заметит вовсе - пробег на одной зарядке в полностью идентичных условиях изменится с 470 до 500 км. Совершенно очевидно, что стиль вождения и скоростной режим дадут разброс больший в разы.
 
Последнее редактирование:
Реклама
Что же касается эффективностей СУ и графиков которые Вы приводили - там весь разброс 5 - 7%, а потому, они интересны скорее конструкторам считающим систему охлаждения. Пользователь такую разницу не заметит вовсе - пробег на одной зарядке в полностью идентичных условиях изменится с 470 до 500 км. Совершенно очевидно, что стиль вождения и скоростной режим дадут разброс больший в разы.
В городе будет до 20% разница в эффективности PMSM против AIM, это существенно, поэтому почти все производители спрыгнули с AIM на PMSM (или на WRSM которые по сути те же PMSM только не с постоянными, а с электромагнитами). На трассе разница в эффективности AIM и PMSM электромашин около 5%, на ней всё решится обтекаемостью, и габаритами кузовов, их фронтальной проекцией.

e-Golf '2014
-----------
85 кВт PMSM электромашина + 24 кВт-ч NMC батарея
205/55 R16 шины
1,600 кг вес с водителем
0.62 м2 CdA кузова c R16
-----------
Расход город / загород / автобан = 12.7 / 16.3 / 25.1 кВт-ч
Расход средний город+загород+автобан = 18.0 кВт-ч
Расход средний город+загород = 14.5 кВт-ч

Model S '2013
-----------
310 кВт AIM электромашина + 85 кВт-ч NCA батарея
245/35 R21 шины
2,200 кг вес с водителем (x1.38)
0.62 м2 CdA кузова с R21 (0.58 м2 с R19)
-----------
Расход город / загород / автобан = 21.7 / 21.1 / 31.7 кВт-ч
Расход средний город+загород+автобан = 24.8 кВт-ч
Расход средний город+загород = 21.4 кВт-ч

Вес с водителем Model S выше в 1.4 раза, чем у e-Golf, при той же аэродинамике, расход выше в 1.7 раза в городе, в 1.3 раза за городом, и в 1.25 раза на автобане.
 
Последнее редактирование:
В городе будет до 20% разница в эффективности PMSM против AIM, это существенно, поэтому почти все производители спрыгнули с AIM на PMSM (или на WRSM которые по сути те же PMSM только не с постоянными, а с электромагнитами). На трассе разница в эффективности AIM и PMSM электромашин около 5%, на ней всё решится обтекаемостью, и габаритами кузовов, их фронтальной проекцией.
Интересный вариант с WRSM двигателем. Он экономичнее PMSM, иначе зачем его использует BMW в своих автомобилях. Щеточный узел - проблемное место, и если его усовершенствуют, совсем будет хорошо.
 
Вес с водителем Model S выше в 1.4 раза, чем у e-Golf, при той же аэродинамике, расход выше в 1.7 раза в городе, в 1.3 раза за городом, и в 1.25 раза на автобане.
Не встречал ни одного автолюбителя который сменил бы свой джип на "гранту" с целью экономии топлива. А разница там поболее будет.
Думаю и здесь люди будут выбирать по другим характеристикам - в первую очередь по эргономике.
 
Весовой расклад.

Model S '2013
-----------
310 кВт AIM электромашина с инвертером и полуосями (160 кг) + 85 кВт-ч NCA811 батарея с зарядным и конвертером (550 кг)
245/35+265/35 R21 колёсные диски и шины (120 кг)
355+365 мм тормозные диски, суппорты и колодки (60 кг)
-----------
1,230 кг алюминиевый 5-местный кузов с наполнением
-----------
2,120 кг вес без водителя

e-Golf '2014
-----------
85 кВт PMSM электромашина с инвертером и полуосями (100 кг) + 24 кВт-ч NMC333 батарея с зарядным и конвертером (330 кг)
205/55 R16 колёсные диски и шины (60 кг)
288+272 мм тормозные диски, суппорты и колодки (30 кг)
-----------
1,000 кг стальной 5-местный кузов с наполнением
-----------
1,520 кг вес без водителя
 
Если поставить в e-Golf современную NMC811 батарею, то это будет не 24, как с NMC333 начала 10-х, а 50 кВт-ч, при том же весе.

В электромашинах и инвертерах прогресс с конца 00-х минимальный. В шинных технологиях, снижения сопротивления качению, с 90-х минимальный. В обтекаемости кузовов, с 80-х минимальный.

Массовый хэтч со стальным кузовом, недорогой в производстве, удобный в переработке, готов, только NMC811 батарея дороговата.
 
Если поставить в e-Golf современную NMC811 батарею, то это будет не 24, как с NMC333 начала 10-х, а 50 кВт-ч, при том же весе
но все еще не станет 85 кВт*ч
Что осталось?
- Движок втрое более мощный, и на 60 кг тяжелее
- Колеса большей размерности (+100 кг)
- круче нафаршированный кузов (+ 300 кг)?
Т.е. по факту между теслой и "нетеслой" остается разница только по эффективности движка ~5%...
 
Не 5% а 5-20%, чем больше малых нагрузок и оборотов (характерных для городского цикла) тем ближе к 20%, и тем менее приемлемы потери AIM машин. Поэтому никто городские авто с AIM с самого начала не делал, и гибридов с ними не делал. Поэтому сама Тесла перешла на PMSM заднюю машину, как основную. Хотя она в производстве дороже чем AIM.

AIM машина как основная хороша когда нужно сделать преимущественно трассовую машину, где разница в потерях уже минимальна, с недорогим ротором, это и были первые Model S/X, и первый e-tron у Ауди. В последних e-tron начиная с 2021-го Ауди перешла на PMSM заднюю машину. Как и Тесла с Модель 3 в 2018-м, с Модель S/X в 2019-м, и с Модель Y в 2020-м.

Ещё AIM хороша как вторая машина, которая будет включаться эпизодически на передней оси при полном приводе, при требовании максимальной отдачи, остальное время свободно крутиться. Это все e-tron-ы у Ауди, полноприводные версии ID линейки у Фольксвагена, и полноприводные версии 3/Y/S/X у Теслы.
 
Интересный вариант с WRSM двигателем. Он экономичнее PMSM, иначе зачем его использует BMW в своих автомобилях. Щеточный узел - проблемное место, и если его усовершенствуют, совсем будет хорошо.
До средних оборотов и скоростей потери с PMSM ниже, чем с WRSM, но на высоких уже выше. У PMSM отдача с оборотами падает, у WRSM сохраняется. Стоимость PMSM невысокой пиковой отдачи с нынешними ценами магнитов ниже, чем WRSM, но с высокой пиковой уже выше. Обслуживания PMSM не требует, на WRSM нужна будет замена щёточного узла.

БМВ делала свою WRSM электромашину под себя. У неё в гамме много тяжёлых авто трассовой направленности, для них приоритетна отдача на высокой скорости, и разгонная динамика. Так как цены машин БМВ высоки, покупатель оплатит более дорогие в производстве электромашины. Стоимость обслуживания после 160,000 км у одного-двух владельцев для БМВ традиционно не важна, так как не влияет на стоимость выхода машин из лизинга.

К тому же БМВ по меркам отрасли фирма небольшая, и видимо не имеет достаточного масштаба выпуска, чтобы законтрактовать постоянные магниты по приемлемым ценам. Цена для неё зависит от колебаний биржевых цен на редкоземельные компоненты, входящие в состав магнитов, поэтому она всеми способами уходит от их применения.
 
Последнее редактирование:
Touring, спасибо за информацию, действительно интересно. А кто основные производители IGBT транзисторов, CPU и тп, кроме Infeneon
 
Реклама
Не 5% а 5-20%, чем больше малых нагрузок и оборотов
Извините конечно, но вот графики приведеные Вами
acp150.jpg

vw150.png

На нагрузку 20 кВт и частоте 2000 у одного движка КПД 0,89 а у другого 0,92, т.е. имеем разницу в 3%, а вовсе не 20.
Приняв максимальную скорость авто за 200 км/ч и максимальные обороты движка 14000 такие обороты будут соответствовать скорости 30 км/ч.
Согласитесь, что меньшая скорость движения наблюдается только в пробках
Т.е. единственное явное преимущество одного типа над другим - значительно бОльшая энергоотдача на малых оборотах. Если на пальцах - на одном можно стартовать с пробуксовкой, а на втором это затруднительно
Второй вывод - явное преимущество одного типа над другим у авто предназначенных для движения по бездорожью.
Если ЖЕ рассматривать "городской бюджетный сегмент", т.е. авто у которых максимальную скорость можно ограничить 150 км/ч, (а соответственно сместить рабочие частоты городского цикла к 4000 - 8000, то выбор однозначно уходит в сторону более дешевой конструкции
 
Последнее редактирование:
Ну какой старт с пробуксовкой?

Город это разгон 0-30...60, потом поддержание 30-60 более-менее равномерно, потом замедление 30...60-0. На старте там может быть затребовано и 100 кВт отдачи в моменте, но потом всего 1-5 кВт при равномерном движении, в зависимости от веса машины и скорости, потом на торможении рекуперация в батарею потраченной энергии на разгоне, с коэффициентом 0.7.

Если город пробочный, то нужно добавить тянучки 0-10...30, где то же самое: разгон 0-10...30, потом 10...30 равномерно, с потребностью 0.3-2 кВт, потом на торможении 10...30-0 рекуперация.

Расход энергии в этом режиме движения при заданном весе, сопротивлении качению шин и потерях на трение в парах тормозная колодка-диск задаётся двумя вещами, стратегией и эффективностью рекуперации, и эффективностью мотора на малых оборотах и нагрузках. Чем меньше вес, уже шины, ниже их сопротивление качению, меньше колодки и диски, тем ниже потребность в отдаче, и тем выше будет разница автомобилей с AIM и PMSM машиной. Поэтому все гибриды типа Приуса у которого городской цикл основной идут только с PMSM.
 
Последнее редактирование:
На старте там может быть затребовано и 100 кВт отдачи в моменте,
Touring, не может. Посмотрите на свой же график и найдите там 100 кВт. До 5000об двигатель управляется по постоянству момента, то есть с линейный ростом мощности.
 
Т.е. единственное явное преимущество одного типа над другим - значительно бОльшая энергоотдача на малых оборотах.
Sergey-nn, так это прописная истина, что у синхронника с магнитами лучше отдача квт/кг. Автопроизводители решили не играть с увеличением габарита асинхронника, а просто поставили синхронник.
 
Touring, про (m*v^ 2)/2 помним?
Разгон до 30 требует в 4 раза меньше энергии чем разгон до 60.
Так что в пробке на рекуперации много не заработаешь
На старте там может быть затребовано и 100 кВт отдачи в моменте, но потом всего 1-5 кВт
это вряд ли
100 кВт даже на 10 км/ч это почти 3 тс, такое сцепление с дорогой для авто массой 1,5 т на околонулевых скоростях обеспечить просто невозможно Так что такие мощности на малых скоростях - тот самый пацанский старт с пробуксовкой и запахом паленой резины. Никакого другого смысла в 100 кВт на старте совсем нет.
Принимая коэффициент трения 0,7 (сухой асфальт хорошая резина)имеем, что 100 кВт можно эффективно использовать для разгона полноприводного авто на скорости 30+ (при идеальном распределении усилий по осям) , а у авто с формулой 2*4 скорость должна быть не ниже 50.
100 кВт нужны при обгоне. Вот там мощность идет "куда надо" - обеспечивает динамику маневра. Но это уже далеко не 2000 об/мин.
 
Последнее редактирование:
Я езжу на 2-тонной дизельной полноприводной машине с 370 Нм пиковых, на первой передаче с её полным передаточным отношением 16.4 на каждом из 4-х колёс будет по 1,500 Нм пиковых. Нагрузка по 500 кг на колесо с учётом статического распределения веса и его переноса при разгоне, 245-мм шины, и нет прокручивания на асфальте при таком подводимом моменте, в начале разгона нет в том числе из-за турболага.

100 кВт при педали в пол достигаются при 2,700 оборотов мотора (21 км/ч скорости машины на первой передаче).

В 2.65-тонном электрическом e-tron с двумя AIM машинами около 660 Нм пикового момента (задний/передний мотор 355/308 Нм в режиме кратковременной перегрузки), при передаточном отношении 9.08/9.21 будет на каждом переднем/заднем колесе по 1400 и 1600 Нм в пике. С учётом статического распределения веса и его переноса при разгоне, на каждом 255-мм переднем колесе будет по 600 кг, на каждом 255-мм заднем по 725 кг. Тоже не будет его, кроме самого начала разгона с места, приходящийся вес и ширина шины адекватны пиковому моменту на колесе.

100 кВт при педали в пол достигаются при 1,500 оборотов мотора (23 км/ч скорости машины).

Но гонять в городе с педалью в пол с места просто глупо.
 
Последнее редактирование:
Я езжу на 2-тонной дизельной полноприводной машине с 370 Нм пиковых, на первой передаче с её полным передаточным отношением 16.4 на каждом из 4-х колёс будет по 1,500 Нм пиковых. Нагрузка по 500 кг на колесо с учётом статического распределения веса и его переноса при разгоне, 245-мм шины, и нет прокручивания на асфальте при таком подводимом моменте, в начале разгона нет в том числе из-за турболага.

100 кВт при педали в пол достигаются при 2,700 оборотов мотора (21 км/ч скорости машины на первой передаче).

В 2.65-тонном электрическом e-tron с двумя AIM машинами около 660 Нм пикового момента (задний/передний мотор 355/308 Нм в режиме кратковременной перегрузки), при передаточном отношении 9.08/9.21 будет на каждом переднем/заднем колесе по 1400 и 1600 Нм в пике. С учётом статического распределения веса и его переноса при разгоне, на каждом 255-мм переднем колесе будет по 600 кг, на каждом 255-мм заднем по 725 кг. Тоже не будет его, кроме самого начала разгона с места, приходящийся вес и ширина шины адекватны пиковому моменту на колесе.

100 кВт при педали в пол достигаются при 1,500 оборотов мотора (23 км/ч скорости машины).

Но гонять в городе с педалью в пол с места просто глупо.
Странно.
А жигуль с его 60 "кобылами" не первой свежести на старте шлифует "только в путь"
может у вас какие "особенные" единицы измерения, или электроника движок гасит при провороте?
 
100 кВт при педали в пол достигаются при 2,700 оборотов мотора (21 км/ч скорости машины на первой передаче).
100 кВт на 21 км/ч это около 1,5 тс, что для полноприводного авто массой 2+ как раз и является примерно максимально возможным сцеплением с дорогой
 
@Touring, про (m*v^ 2)/2 помним?
Разгон до 30 требует в 4 раза меньше энергии чем разгон до 60.
Так что в пробке на рекуперации много не заработаешь
И причем тут скорость? Важен кпд процесса. И сколько вы хотели заработать на рекуперации, больше чем отдали на разгон? В пробках электропривод выгоднее двс просто из-за более высокого кпд.
 
Реклама
Sergey-nn, так это прописная истина, что у синхронника с магнитами лучше отдача квт/кг. Автопроизводители решили не играть с увеличением габарита асинхронника, а просто поставили синхронник.

Специалист в моторах пишет, что хорошее место установки индукционного это стартер-генератор: недорого, с алюминиевой клеткой ротора так и вообще, и не так критична пониженная эффективность.

01.jpg


GM поставила на EV1 образца 96-го индукционный мотор, но с медной клеткой ротора, ради снижения потерь. В варианте 98-го они вернулись к более дешёвой алюминиевой. Оба разработаны в 92-93 годах.

02.jpg


В то же время на Sunraycer ещё в 87-м они ставили PMSM машину, с неодимовыми постоянными магнитами, которые разработали в 84-м, а выпустили в 86-м. Но, в начале 90-х в GM решили что с проверенным практикой индукционным мотором на EV1 будет ниже риск.

03.jpg


Тесла применяла индукционный мотор с медной клеткой ротора потому, что его ей разработали люди из проекта EV1.

04.jpg


Препятствием в начале 90-х было и то, что хорошо рассчитать PMSM мотор с постоянными магнитами было ещё не на чем. В конце 90-х появились первые специализированные программы, это дало толчок к их распространению. С начала 2010-х появился новый класс программ, позволяющий в автоматическом режиме быстро рассчитывать карты эффективности, что в свою очередь позволило снизить конструкторскую перезакладку, точно оптимизировать карты момента и оборотов, а также рассчитать предел максимальной отдачи, исходя из тепловой модели.

05.png


Тойота стартовала в 97-м в гибридах с PMSM мотором с постоянными магнитами внутри ротора, так как ей важна была максимальная эффективность, и для первого Приуса уже было на чём его рассчитать. Хоть и не с современной точностью, поэтому у этого поколения наиболее простая форма магнитов ротора, радиальная, она обозначена на фото как 2003-й год.

06.png


У следующего Приуса, 2004-го года, форма сложнее, одинарного V-типа. У Leaf-а от Nissan 2010-го года ещё сложнее, V + дельта. У GM Spark 2013-го ещё сложнее, двойная V. Всё это позволили реализовать новые программы расчёта.

07.png


Чем сложнее форма, и перфорация ламинации ротора, тем больше используется reluctance эффект, например в Приусе 2004-го он даёт 30% крутящего момента, в Приусе 2010-го, с более сложной формой, 40%.

08.png


В гибриде GM Volt образца 2016-го у основного, более дорогого и эффективного PMSM мотора с неодимовыми постоянными магнитами, двойная V-форма. У второго мотора, дополнительного, чуть менее эффективного, но более дешёвого, с ферритовыми постоянными магнитами, четверная U-форма. В первом сильно используется reluctance эффект, а второй по сути не PMSM, а reluctance машина, SynRM с магнитами.

09.jpg


PMSM моторы современных электричек от Тойоты, bz4x и rz450e, идут с двойной U-формой неодимовых магнитов, они тоже в значительной мере reluctance машины, SynRM. Интересна форма перфорации в ламинации ротора, с множественными зубьями и выступами, для надёжного удержания магнитов на оборотах. Опыт множества Приусов работает.

10.jpg


Тесла заявила PMSM моторы моделей 3/Y, как PMa-SynRM. C виду они используют reluctance эффект не больше, чем мотор Приуса 2004-го года.

04.jpg


Хороший гибрид сделать сложнее, чем чистую электричку, там больше нюансов, но все почему-то это упускают, и больше говорят о Тесле.
 
Последнее редактирование:
Назад