Санитарно-защитная зона. Рекомендации по использованию территорий

После жесткого мирового энергетического кризиса 1973 г. во многих странах мира развернулись исследования с целью разработки перспективных типов батарей, которые превосходят по энергоемкости наиболее распространенные свинцово-кислотные, а также создания новых накопителей энергии — ультраконден-заторов и топливных элементов. Электромобиль на спиральных гидридно-никелевых батареях прошел несколько лет назад без подзарядки 601 км.

В табл. 9.7 приведены сравнительные характеристики различных накопителей энергии.

Требования к указанным ХИТ изменяются в зависимости от назначения электромобиля, его типа, а также от оценки перспектив и масштабов их применения. Так, Департамент энергетики США установил систему целевых параметров батарей для электромобилей на ближайшее будущее, способных обеспечить запас хода 4-местного автомобиля в городских условиях 100 миль (161 км) и ускорение от 0 до 48 км/ч за 8 с. При этом основные целевые параметры на ближайшие 5 лет таковы: 1) КПД — 50 %, наработка 800 циклов (за 3-10 лет эксплуатации); 2) разряд 2-4 ч, заряд — 1-6 ч; 3) удельная энергия 140 Вт-ч/кг; 4) удельная мощность пиковая (в течение 15 с) — 200 Вт/кг: 5) объемная удельная энергия 200 Вт-ч/л; 6) стоимость $50 за 1 кВт-ч. Здесь удельная энергия определяет запас хода, а удельная мощность — время разгона и пределы применения рекуперативного торможения. Очевидно, чем больше срок службы, тем меньше затраты на эксплуатацию автомобиля.

Кроме перечисленных требований, имеют значение: простота конструкции, безопасность и надежность, низкий саморазряд, быстрая перезаряжаемость, работоспособность в широком диа­пазоне температур ОС, малые размеры и легкость замены отра­ботавшего свой ресурс источника тока.

В ряде случаев перспективно для получения электричества использовать электрохимические генераторы (ЭХГ) или топливные элементы (fuel cells), которые способны химическую реак­цию окисления водорода кислородом на катализаторе преобра­зовывать в электрическую, но без сгорания. Они практически не выделяют вредных веществ и обладают относительно небольшой массой. Еще одно достоинство двигателя на топливных элементах — высокий КПД. Для обычных двигателей, которые работают на бензине и дизельном топливе, он составляет 25—45 %, КПД же топливных элементов — 70 % и выше. До недавних пор топливные элементы конструировали только для специальных целей, например космических исследований.

По мнению специалистов, применение топливных элементов, обладающих высокой удельной энергией и достаточно большим сроком службы, позволит устранить наиболее существенный недостаток электромобиля — малый запас хода

Развернувшиеся широким фронтом в 60-х годах исследования с целью создания ЭХГ с щелочным, кислотным и твердым полимерным электролитом привели к резкому улучшению их характеристик. Однако широкому внедрению их на транспорте препятствует ряд обстоятельств. С одной стороны, необходимость создания приемлемых средств накопления и хранения водорода или средства его получения непосредственно на электромобиле, а также развития соответствующей инфраструктуры, а с другой стороны — высокая стоимость. Ожидается, что стоимость элект­ромобилей, например, с водородно-воздушным ЭХГ в случае мелкосерийного производства будет превышать на 40 % стоимость обычного автомобиля, а при массовом выпуске — на 6 %.

В то же время технико-экономические оценки, которые были выполнены при условии промышленного производства водорода из пропана, выявили приемлемость электробусов, электрофургонов и электромобилей общего назначения с ЭХГ уже в настоящее время. Примером может служить 2-местный легковой электромобиль фирмы «Фольксваген» с ЭХГ, который имеет номиналь­ную мощность 15 кВт, максимальную — 22,5 кВт и скорость 88,5 км/ч. Параллельно к ЭХГ подключена аккумуляторная батарея энергоемкостью 3 кВт-ч для работы в пиковых нагрузках и для приема энергии рекуперативного торможения. Топливные элементы, которые входят в батарею ЭХГ фосфорнокислого типа, работают на смеси воды с метанолом и характеризуются плотно­стью тока 1300 А/м2 при напряжении 0,6 В.

Ныне несколько десятков тысяч электромобилей эксплуатируются в ряде стран, в т. ч. и России для доставки продуктов питания, почты, небольших грузов и т. п. Десятки типов экспериментальных электробусов для перевозки пассажиров действуют в Великобритании, Франции, США и других странах.

Интересное из раздела

Киотский протокол как механизм регулирования глобальных экологических проблем на международном уровне
Сегодня подавляющее большинство ученых пришло к мнению, что нынешнее беспрецедентно быстрое изменение климата – это антропогенный эффект, вызванный, прежде всего, сжиганием ископаемого ...

Экологические аспекты загрязнения атмосферы
С появлением крупных предприятий и расширением городов перед человечеством встала новая проблема — загрязнение воздуха. Уже в середине XIX в. в Бирмингеме дым металлургических заводов и ядов ...

Экологическое воспитание
Экологическое состояние нашей планеты и тенденция к его ухудшению требуют отныне живущих людей понимания сложившейся ситуации и сознательного к ней отношения. Экологические проблемы присущи ...