Производство гибридных автомобилей: Электромобили и гибридные автомобили в России

Гибридные электромобили (HEV) – что ждет нас в будущем?

Гибридные электромобили были представлены как экологически чистая альтернатива автомобилям с двигателем внутреннего сгорания. Несмотря на то, что они прочно закрепились в сознании потребителей, их продажи остаются на скромном уровне. Что может повлиять на рынок и почему пока нецелесообразно закрывать этот сегмент автомобильной промышленности?

Современные автомобильные решения должны быть ориентированы, прежде всего, на проблему экологичного вождения. Гибридные автомобили – важный шаг на пути к «зеленому» наземному движению.

Что такое гибридный автомобиль? Как работает гибридный автомобиль?

Под аббревиатурой HEV можно понимать гибридный электромобиль. Автомобили этого типа ассоциируются с комбинацией двигателя внутреннего сгорания с экологичными инновациями. Классический гибридный автомобиль использует механизмы, которые позволяют ему накапливать относительно небольшое количество энергии и использовать ее по мере необходимости во время движения, особенно во время ускорения.

Дополнительный электрический двигатель обеспечивает отличную поддержку системы сгорания – независимо от типа топлива, на котором она работает.

Это решение предполагает, что автомобиль можно сделать значительно более экологичным, используя доступные электрические ресурсы, когда потребность в дополнительной энергии очень высока. В результате сгорание топлива может значительно снизиться. В то же время, нет необходимости изготавливать автономную трансмиссию, которая позволит автомобилю ездить независимо от «стандартного» двигателя, как в случае с подключаемыми гибридами (PHEV).

Наибольшие различия в силе, воздействующей на автомобиль, присутствуют при торможении, когда гибридный автомобиль «восстанавливает» часть кинетической энергии и преобразует ее в электрическую энергию. При ускорении происходит обратный процесс – в этом случае энергия, накопленная в батарее, высвобождается. Эффективность и экологичность вождения гибридного автомобиля сильно зависят также от стиля вождения.

В чем разница между гибридами? Plug-in гибридные автомобили против классических гибридов.

Классический HEV – это гораздо более дешевое решение для производства, чем гибридный автомобиль со штепсельным соединением. Он позволяет очень эффективно снизить расход топлива во время ежедневного вождения, особенно в городских условиях. Эффективность HEV зависит от условий, в которых водитель едет. При обсуждении различий между этими типами автомобилей также важно, как они функционируют в сознании потребителя и как различия в дизайне выражаются в отношении потребителей к этим решениям.

Является ли классический гибридный электромобиль более устоявшимся в сознании потребителя, чем PHEV?

«Зеленые» подключаемые гибриды также присутствуют в сознании потребителя, но имеют более высокую цену. Это может стать значительным барьером для многих людей, заинтересованных в экологичных технологиях. Однако, похоже, что потребитель, который имеет базовое понимание того, как работают классические гибридные автомобили, также оценит решения plug-in.

Вариант plug-in предлагает возможность езды на короткие расстояния с использованием только электродвигателя, что приводит к тому, что он ассоциируется со все более популярными электромобилями. Однако эти решения существенно отличаются друг от друга с точки зрения основополагающих принципов работы, что затрудняет оценку ожиданий и общих точек соприкосновения с потребностями целевых групп HEV и PHEV.

Почему развитие рынка гибридных автомобилей имеет важное значение и каковы перспективы роста продаж?

Одним из столпов эволюции автомобильного рынка является оптимизация имеющихся в настоящее время решений. Ключевым аспектом развития технологий, связанных с гибридными автомобилями, является то, что они позволяют более эффективно использовать такие ресурсы, как бензин или электричество. Учитывая потребности энергетической инфраструктуры и необходимость сокращения потребления ископаемого топлива, развитие инноваций в области гибридов становится очень важным аспектом внедрения новых стандартов электромобильности.

Этот вопрос не только включен в стратегии отдельных автомобильных компаний – развитие этого типа технологий также подчеркивается международными органами, такими как Европейская комиссия. Влияние органов власти, представляющих интересы разных стран в продвижении «зеленых» решений и повышении осведомленности потребителей, может эффективно повысить спрос на электромобильность.

См. также: Как уменьшить «углеродный след» автомобильного сектора?

Наряду с оптимизацией текущих решений не менее важно поддерживать определенный баланс при реализации электромобильности. Опора исключительно на электроприводы кажется невозможной из-за ограниченности энергетических сетей – по этой причине все большее число научно-исследовательских институтов работают над решениями, связанными с водородными и другими альтернативными способами приведения автомобиля в движение. В случае гибридных электромобилей нет необходимости в инновационных исследованиях; современные знания и инфраструктура позволяют большинству производителей, работающих на автомобильном рынке, развивать этот тип автомобиля.

Это проверенное решение присутствует в сознании потребителей и поэтому очень важно с точки зрения создания продуктов, ориентированных на европейский и международный рынки. В будущем можно ожидать, что этот сектор будет играть все более важную роль в продвижении «зеленых» автомобилей.

Современные решения для гибридных транспортных средств

Решения для гибридных автомобилей позволяют разрабатывать эффективные, долговечные и экономичные силовые агрегаты. Knauf Automotive специализируется на разработке передовых компонентов из вспененного материала

, которые в паре с аккумуляторной системой снижают выбросы вредных веществ за счет снижения веса автомобиля и способствуют поглощению и уменьшению ударных нагрузок. Кроме того, их использование обеспечивает адекватное разделение аккумуляторных модулей друг от друга, обеспечивая тепловой баланс во всей системе. Комплекс изоляции автомобильных батарей и решения по амортизации ударов изготавливаются из материалов, пригодных для вторичной переработки, что способствует экологически чистому производству и увеличению срока службы батарей, а также повышению их эксплуатационных характеристик.

См. также: Защита резервуара для хранения водорода, изготовленная компанией Knauf Automotive – амортизаторы в резервуарах для хранения водорода в автомобиле.

Хотите получить более специализированные знания?

Спрос на гибриды и электромобили в Европе вырос на 130% — Авторевю

Европейский автомобильный рынок почти восстановился после карантина: в июле здесь продано 1 млн 279 тысяч новых машин, и это всего на 4% меньше, чем в том же месяце 2019 года. Хотя весенняя «яма» оказалась очень глубокой, поэтому накопительный результат семи месяцев (6,37 млн автомобилей) ниже прошлогоднего аж на 35%. Однако пандемия не сказалась на росте интереса европейских покупателей к всевозможным электрифицированным автомобилям. По данным агентства JATO Dynamics, в июле их доля в общем объеме продаж достигла 18% вместо 7,5% годом ранее: покупателей нашли 230700 машин!

Конечно, самое интересное в этой нише рынка — чистые электромобили. Их продажи в Европе выросли с 23400 штук в прошлом июле до 53200 машин в июле этого года. Самая популярная модель — недавно обновленный хэтчбек Renault Zoe (9280 штук), причем более чем с двукратным опережением ближайшего преследователя. За прошедший год ассортимент «электричек» на европейском рынке вырос с 28 до 38 моделей. Интересно, что в десятку бестселлеров в июле не вошла ни одна Tesla, а всего за месяц продано лишь 1050 машин этой марки. Дело в том, что из-за пандемии произошел большой перерыв в поставках новых машин из США, и у европейских продавцов Теслы сейчас серьезный дефицит электромобилей.

Продажи подзаряжаемых гибридов в Старом Свете за минувший год выросли в 4,5 раза, до 55800 машин, причем самым популярным здесь неожиданно стал кроссовер Ford Kuga PHEV. Сбыт «обычных» гибридов (включая совсем простые модели со стартер-генераторами) вырос только на 89%, но из-за относительной доступности их продажи пока наибольшие среди электрифицированных машин (122 тысячи экземпляров).

А вот сбыт дизельных автомобилей в Европе продолжает постепенно сокращаться. Если в июле 2019 года на них пришелся 31% продаж, то в минувшем месяце — уже 28%. Хотя еще несколько лет назад дизели были у половины продаваемых автомобилей на европейском рынке.

Автопром Германии ускоряет переход на гибриды и электромобили | Экономика в Германии и мире: новости и аналитика | DW

«Всё, поезд уже выехал с вокзала». К такому образному выражению прибег Бернхард Маттес (Bernhard Mattes), чтобы охарактеризовать стратегический разворот немецкой автомобильной промышленности в сторону электромобильности. На других континентах, добавил он, могут сделать ставку и на иные технологии (намек на «водородные» планы Японии и Южной Кореи), но Европа свой выбор сделала, поскольку создание инфраструктуры одновременно для нескольких видов альтернативных двигателей финансово просто не потянуть.   

Такое заявление президент Объединения немецкой автомобильной промышленности (VDA) сделал на конференции Handelsblatt Auto-Gipfel 2019, состоявшейся в Штутгарте 24 и 25 октября в музее Porsche.

Это эксклюзивное отраслевое мероприятие проводилось для поставщиков компонентов и представителей других компаний, так или иначе связанных с автостроением: консалтинговых, энергетических, софтверных.

Гендиректор Daimler пересел на гибридный Mercedes 

Их менеджеры заплатили за участие по 2600 евро каждый, но за такие деньги получили информацию от первых лиц немецкого автопрома, в том числе от генеральных директоров автокомпаний BMW, Daimler, Opel и Porsche. А они не оставили ни малейших сомнений в том, в каком именно направлении «поезд выехал с вокзала».

Глава Daimler Ола Каллениус (справа) в беседе с главным редактором Handelsblatt Свеном Афхюппе

«И политики, и бизнес приняли для себя решение: мы это сделаем», — подчеркнул, говоря о переориентации на электромобильность, новый председатель правления Daimler и одновременно глава подразделения Mercedes-Benz Cars Ола Каллениус (Ola Källenius).

Сам он уже пересел в плагин-гибрид (об этом, судя по опросам, подумывают все больше немецких автолюбителей) и рассказал, что очень быстро привык, приезжая с работы домой, тут же подключать его к розетке. К 2030 году как минимум в каждом втором новом легковом «Мерседесе» будет работать электрический мотор — либо вместе с двигателем внутреннего сгорания (ДВС), либо самостоятельно.

BMW — лидер по продаже электрифицированных авто в Европе 

Аналогичные планы — у BMW. Новый глава компании Оливер Ципсе (Oliver Zipse) напомнил собравшимся, что она уже сейчас является европейским лидером по суммарным продажам частично электрифицированных автомобилей (плагин-гибриды с подзарядкой от электросети, PHEV) и электромобилей (BEV).

Электромобиль BMW i3 подзаряжается в центре Лейпцига

К тому же компания раньше многих других, еще в 2013 году, начала серийно выпускать полностью электрическую модель BMW i3, спрос на которую, несмотря на ее уже почтенный по стандартам отрасли возраст, продолжает с каждым годом расти, так что сворачивать ее производство не планируется. Главный проблемой электромобилей Оливер Ципсе считает уже не дальность пробега и не дефицит зарядных станций, а слишком высокую цену (даже с учетом скидки в 4 тысячи евро в рамках программы правительства ФРГ по стимулированию электромобильности). 

В 2021 году четверть всех новых автомобилей баварского автостроителя будет оснащена электромотором, сообщил глава BMW, в 2025-м — треть, в 2030-м — половина.

Глава Opel: «Мы хотим электромобильности для всех«

Еще более амбициозные целевые установки — у компании Opel, которая работает не в премиум-сегменте, как Daimler и BMW, а обслуживает массовый рынок, на что особо указал ее глава Михаэль Лошеллер (Michael Lohscheller): «Мы хотим электромобильности для всех». С 2024 года любую модель Opel, как легковые машины, так и легкие коммерческие автомобили, можно будет приобрести либо с ДВС, либо с электромотором. Для этого уже в 2020 году Opel наладит выпуск электрических версий четырех моделей, в 2021-м — еще четырех.

Выступает глава Opel Михаэль Лошеллер

«Так что, к примеру, на нашем заводе в Испании, в Сарагосе, на одной и той же поточной линии в автомобилях модели Corsa будут устанавливать либо дизельный, либо бензиновый, либо электрический мотор. На ближайшие годы я считаю такой подход правильным, ведь мы пока не знаем, чего захотят клиенты», — пояснил Михаэль Лошеллер.

Он, кстати, не без гордости сообщил на конференции о возвращении Opel к концу этого года в Россию, где компания сможет использовать производственные мощности материнского концерна PSA в Калуге.

Каждый второй Porsche будет в 2025 году с электромотором

По схожему пути — одновременно на одних и тех же конвейерах выпускать автомобили с бензиновыми, гибридными и электрическими двигателями, чтобы иметь возможность гибко реагировать на изменения спроса — пошла и компания Porsche, принимавшая Auto-Gipfel 2019 в своем огромном футуристическом фирменном музее в Штутгарте.

В то же время ее материнский концерн Volkswagen, представленный на конференции одним из членов правления, собирается впредь на некоторых предприятиях выпускать только электромобили, ведь он поставил перед собой цель в 2028 году продать по всему миру 22 миллиона машин, работающих исключительно на электрической тяге.

Электромобиль Porsche Taycan вызвал у участников конференции повышенный интерес

Глава Porsche Оливер Блюме (Oliver Blume), в свою очередь, сокращать производство автомобилей с бензиновыми двигателями пока не спешит, однако он тоже убежден, что «магистральным направлением развития является, конечно же, электромобильность». Поэтому до 2022 года компания вложит в ускоренное движение в этом направлении 6 миллиардов евро. В 2025 году примерно половина продукции Porsche, а это спортивные машины и автомобили премиум-класса, будет оснащаться гибридными или электрическими моторами.  

Ярким символом происходящего кардинального разворота руководство компании считает начавшееся в сентябре серийное производство электромобиля Taycan  (многие сторонние наблюдатели видят в нем ответ на ставшую уже культовой Tesla Model S). Об этом проекте Оливер Блюме и другие топ-менеджеры Porsche говорили на конференции очень много. Для них это не просто новая модель, а принципиально новая глава в истории фирмы.

Taycan сходит с конвейера на «фабрике будущего»

Дело не только в том, что компания, со спортивными и гоночными машинами которой прочно ассоциируется рев мощных бензиновых моторов (в музее Porsche даже есть специальный отдел, где можно послушать эти звуки), впервые решила разработать автомобиль с электрическим двигателем, по природе своей тихим, хотя в данном случае тоже очень мощным (от 530 до 760 лошадиных сил).

В известной мере такую модель можно считать возвращением к истокам, ведь самой первой конструкторской работой отца-основателя компании Фердинанда Порше был в 1898 году именно электромобиль. Сегодня им открывается экспозиция музея Porsche.

Демонстранты перед музеем Porsche утверждают: «Чистые автомобили — это грязная ложь»

Принципиальная новизна проекта Taycan состоит в том, объясняли выступавшие, что для выпуска этого электромобиля на очень ограниченной территории головного завода Porsche в Штутгарте менее чем за четыре года построили «фабрику будущего», отвечающую новейшим представлениям о цифровизации производства и ресурсосбережении, работающую на возобновляемой энергии и выполняющую многочисленные экологические требования вплоть до озеленения крыши.

Защита климата и растущая международная конкуренция

Porsche, подчеркнул Оливер Блюме, считает своим долгом внести вклад в защиту глобального климата. На автомобильный транспорт приходится немалый процент парниковых газов, поэтому отрасль, по его словам, «должна стать и частью решения проблемы».

О сокращении выбросов в атмосферу CO2 как главном мотиве перехода на электрическую тягу, о жестких целевых установках на 2030 год, сформулированных Евросоюзом в соответствии с требованиями Парижского соглашения по климату (которое, кстати, в сентябре ввела в действие и Россия), на конференции говорили очень много.

Заходила речь и о растущих экологических требованиях клиентов. А наглядным свидетельством меняющихся в немецком обществе настроений стала (не очень многочисленная) демонстрация экоактивистов, впервые сопровождавшая это ежегодное мероприятие. 

Куда меньше говорили на конференции о растущей международной конкуренции в области электромобильности. А ведь Китай в этой сфере оставил Германию далеко позади, американская Tesla наращивает производство и в 3-м квартале 2019 года даже начала уже работать с прибылью, у японской Toyota, как отметил в Штутгарте вице-президент по научным исследованиям и разработкам ее европейского отделения Геральд Кильман (Gerald Killmann), в этом году свыше половины продаваемых в Европе автомобилей марок Toyota и Lexus являются гибридами.

Иными словами, японский гигант уже сейчас вышел, по крайней мере на европейском рынке, на показатели, которых некоторые немецкие автостроители собираются достигнуть лишь через 5-10 лет. Так что автопром Германии вовсе не бежит впереди того паровоза, который выехал с вокзала в сторону электромобильности.      

Смотрите также:

• Какой электротранспорт предпочитают немцы

  Электросамокаты

  С середины июня в Германии официально разрешено пользоваться электроскутерами. Водить такие электросамокаты можно с 14 лет. Специальные водительские права не нужны. Ношение шлема не обязательно, но настоятельно рекомендуется. Ездить на самокатах с электроприводом можно только по велодорожкам, а если их нет, — по проезжей части.

• Какой электротранспорт предпочитают немцы

  Электровелосипеды

  Сейчас четвертая часть всех покупаемых в Германии велосипедов — это е-байки, то есть велосипеды с электроприводом. В 2018 году в ФРГ продано рекордное их количество: 980 тысяч. Наличие электродвигателя позволяет передвигаться на них быстро и без особых физических усилий — в том числе, и в гору. Поэтому на е-байки все чаще садятся и пожилые люди.

• Какой электротранспорт предпочитают немцы

  Электромобили

  Транспортные средства с электроприводом экологичны. Автомобильный двигатель работает от аккумуляторной батареи, которую заряжают от электросети. Зарядные станции для электроавтомобилей стали элементом городской инфраструктуры. В Германии их около 17400. А число зарегистрированных в ФРГ электроавтомобилей составило в 2018 году около 83,2 тысяч.

• Какой электротранспорт предпочитают немцы

  Е-микромобили

  Микроэлектроавтомобили вроде этой модели, представленной на недавней выставке «micromobility expo» в Ганновере, называют машиной будущего. Для города это идеальный вид транспорта. Благодаря компактности «малышей» для них легко найти парковку.

• Какой электротранспорт предпочитают немцы

  Электроавтобусы

  В Берлине, Кельне и многих других городах электроавтобусы уже стали привычным явлением. А, например, в Бонне, бывшей столице ФРГ, решили к 2030 году полностью перейти на электроавтобусы. Воздух в городе станет чище, а на улицах станет тише.

• Какой электротранспорт предпочитают немцы

  Сегвеи

  В Германии этими самобалансирующимися двухколесными электросамокатами-сегвеями (их называют также одноосными электророллерами) пользуются даже полицейские. Управлять сегвеем предельно просто: вставил электронный ключ, встал на площадку — и поехал, сохраняя баланс. Кататься на таком самокате в ФРГ можно с 15 лет и при наличии, как минимум, прав на вождение мопеда.

• Какой электротранспорт предпочитают немцы

  Ховерборды

  Это устройство с электроприводом напоминает скейтборд. Управляют им с помощью тела. Правда, пока ездить на таких самобалансирующихся досках в Германии можно только во внутренних дворах и на закрытых площадках. Передвигаться на них по улицам строго запрещено.

• Какой электротранспорт предпочитают немцы

  Е-мотоциклы и е-мотороллеры

  Мотоцикл должен реветь, словно зверь? Как бы не так: в тренде теперь тихие мотоциклы и мотороллеры с электроприводом. Число зарегистрированных в Германии электрических и гибридных мотоциклов и мотороллеров составило в прошлом году около 9 тысяч. Как показывают опросы, о приобретении е-мотоцикла уже подумывают без малого 19 процентов заядлых мотоциклистов.

  Автор: Наталия Королева

СМИ: Toyota откроет доступ к своим патентам на технологии гибридных автомобилей — Экономика и бизнес

ТОКИО, 3 апреля. /ТАСС/. Концерн Toyota планирует в 2019 году открыть бесплатный доступ к своим патентам на технологии производства автомобилей с гибридными двигателями. Об этом сообщила в среду газета Nikkei.

Корпорация на данный момент обладает порядка 20 тыс. различных патентов в этой области. Какая именно часть из них будет открыта, пока неизвестно. Предполагается, что главным образом, это коснется технологий создания аккумуляторных батарей большой емкости, преобразователей мощности и непосредственно гибридных установок.

На такой шаг Toyota решила пойти в связи с опасениями по поводу снижения спроса на гибриды из-за конкуренции с электромобилями. Основными потребителями патентов, как ожидается, станут китайские компании, поскольку в КНР в последнее время стали сильно ужесточаться экологические нормы. По задумке Toyota, в результате производство гибридов станет доступно большему числу концернов, что повысит их популярность в мире и приведет к снижению стоимости деталей и запчастей.

Toyota выпустила на рынок свой первый гибрид Prius в 1997 году и с тех пор ей удалось реализовать около 13 млн авто с такими двигателями по всему миру. Однако корпорация пока не может конкурировать с производителями электромобилей, которые становятся все более эффективными и технологичными. По оценкам экспертов, в 2030 году на долю электромобилей будет приходиться порядка 11% мировых продаж. При этом доля гибридов будет составлять порядка 40% — на одном уровне с автомобилями, работающими на дизеле и бензине.

Ранее Toyota объявила о намерении ориентировочно к 2025 году полностью прекратить выпуск автомобилей с бензиновыми или дизельными двигателями, оставив в своей модельной линейке только гибриды, электромобили и автомобили, работающие на водороде. Кроме того, к настоящему времени Toyota также заключила соглашения с другими японскими компаниями — Suzuki, Mazda и Subaru — с целью совместного производства электромобилей.

К концу года 80% батарей для электромобилей будут с высоким содержанием никеля

Основной потребитель никеля (73%) традиционно производство нержавеющей стали. И спрос в этой отрасли поддерживается увеличением производства нержавеющей стали в Китае и Индонезии. На долю Китая приходится примерно половина мирового производства и потребления стали. Что касается нержавеющей, то в 2019 г. ее производство (с содержанием никеля 10%) в Китае составит, по прогнозам, 13,5 млн т из всего примерно 40 млн т в мире.

Импорт никеля в Китай за первые шесть месяцев 2019 г. вырос на 43% (в годовом сопоставлении), составив 300 000 т, сообщает в полугодовом отчете компания «Норникель», подконтрольная «Интерросу» Владимира Потанина. Компания производит 10% первичного и 23% рафинированного никеля в мире.

Но производство нержавеющей стали – не единственный рынок потребления никеля, уверены в компании, все больший спрос предъявляют производители аккумуляторных батарей для электромобилей – никель служит материалом для катодов. Пока спрос не превышает 4% мирового потребления никеля, но быстро растет, пишет «Норникель». В 2018 г. потребление никеля производителями автобатарей составляло 70 000 т. В 2019 г. оно вырастет на 28,6%, а в 2020 г. – еще на 27,8%, приводит данные компания. Доля никелевых батарей в этом году составит 80%. Всего в 2019 г. будет произведено порядка 500 000 т катодов. Еще в 2017 г. доля никелевых катодов не превышала 50%, а их производство было менее 400 000 т.

По данным Международного энергетического агентства, в 2018 г. продажи новых электромобилей в мире (включая гибриды) выросли почти на 70% – с 1,17 млн до 1,97 млн шт. К 2025 г. производство гибридных автомобилей и автомобилей на батареях превысит 25 млн шт., прогнозирует «Норникель». Для бензинового или дизельного автомобиля требуется 2–4 кг никеля, по данным компании, для гибрида – в 2,5–3,75 раза больше: от 5 до 15 кг, а для электромобиля – от 30 до 110 кг никеля, в 15–27,5 раза больше, чем для обычного автомобиля. В первом полугодии 2019 г. продажи никеля уже выросли на 13% по сравнению с аналогичным периодом прошлого года, отчитался «Норникель». На рынке сохраняется дефицит никеля – в 2019 г. он составит 67 000 т, что провоцирует рост цен на металл. За полгода он подорожал на 44,7% до $15 665 за 1 т.

Батареи стали крупным и быстро растущим рынком для никеля, соглашается младший директор Fitch Вячеслав Демченко. По его оценкам, потребление никеля в автомобильных батареях может вырасти более чем в 2 раза за пять лет и составить 10% общего потребления этого металла. Никель будет вытеснять более дорогой и редкий кобальт в аккумуляторах, поясняет эксперт. Однако серьезного дефицита никеля на рынке возникнуть не должно, уверен Демченко: рост спроса на этот металл будет стимулировать компании увеличивать его предложение. Одним из главных направлений в стратегии развития «Норникеля» до 2025 г. является увеличение производства цветных металлов – оно должно вырасти к 2020 г. на 5–8% в сравнении с показателями 2017 г. А после 2025 г. компания планирует увеличить производство цветных металлов еще на 15%. Это позволит компании удовлетворить растущий спрос, вызванный структурными изменениями в автомобильной промышленности. И компания ожидает, что дефицит никеля к 2020 г. сократится до 27 000 т.

«Норникель» более устойчив к макроэкономическим факторам, чем его конкуренты, полагает аналитик «Атона» Андрей Лобазов. Риски замедления китайской экономики, конечно, оказывают негативное влияние на цены металлов, производимых «Норникелем», но такие процессы, как трансформация автомобильной отрасли, идут независимо от большинства глобальных факторов, что позволяет «Норникелю» показывать опережающую динамику прибыли, заключает эксперт.

АВТОПРОМ НА ПОДЗАРЯДКЕ – Коммерсантъ Санкт-Петербург

ЭКОЛОГИЧНОСТЬ И ЭКОНОМИЧНОСТЬ — ТЕХНОЛОГИИ, КОТОРЫЕ УЖЕ В НАЧАЛЕ СЛЕДУЮЩЕГО ДЕСЯТИЛЕТИЯ НАЧНУТ ОПРЕДЕЛЯТЬ КОНКУРЕНТОСПОСОБНОСТЬ ПРОДУКЦИИ МИРОВЫХ АВТОПРОИЗВОДИТЕЛЕЙ. ГЛОБАЛЬНОЕ СОКРАЩЕНИЕ СПРОСА НА ТРАДИЦИОНЫЕ АВТО ДАЕТ ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЙ СТИМУЛ ДЛЯ ПЕРЕХОДА НА МАССОВОЕ ПРОИЗВОДСТВО ГИБРИДОВ И ЭЛЕКТРОМОБИЛЕЙ. Максим Вертман

КТО СПАС ЭЛЕКТРОМОБИЛЬ?

Традиционно считается, что прежде широкому развитию электродвигателей препятствовало нефтяное лобби и сами автопроизводители, которым грозили сокращение объемов производства обычных бензиновых авто и связанные с этим потери. Наглядно это продемонстрировано в фильме: «Кто убил электромобиль?», вышедшем в 2006 году в США. Картина повествует о ситуации, которая сложилась в 90-е годы в Калифорнии. Штат считался одним из самых загазованных в Америке. Власти поставили перед автопроизводителями условие, что в 1998 году 2% автомобилей, проданных в Калифорнии, должны быть без выхлопов, а к 2003 году их долю планировалось довести уже до 10%. Американский автогигант General Motors среагировал молниеносно. С 1996 года компания начала серийный выпуск спортивного электромобиля EV1. Примеру GM последовали и некоторые другие компании.

С 1997 года, по данным интернет-энциклопедии «Википедия», в Калифорнии было продано около 5 500 электромобилей разных производителей. Но в начале 2000-х годов под давлением нефтяных компаний калифорнийский комитет воздушных ресурсов отменил свои требования. Почти все произведенные электромобили в 2002 году были изъяты у владельцев и уничтожены под предлогом окончания службы аккумуляторов. Промышленное производство и продажа электромобилей основными американскими автопроизводителями были полностью прекращены.

Но в последние годы в связи с ростом цен на нефть интерес к электромобилям со стороны автоконцернов (и в особенности — небольших компаний) вновь активизировался. Кроме того, компромиссная гибридная технология, которая предполагала использование не только электрического, но и бензинного мотора, устраивала и автоконцерны, и нефтяные компании, и функционеров-экологов. Подталкивали к экологическим разработкам и меры, принятые в Евросоюзе по сокращению выбросов углеводородов. По данным «Википедии», в США уже готовится фильм: «Кто спас электромобиль?».

Впрочем, если цены на нефть и бензин в мире сейчас, наоборот, падают, то спасти гибриды и электромобили может экономический кризис. Многие мировые автоконцерны из-за сокращения глобального спроса на авто находятся на грани банкротства, закрывают некоторые производственные площадки по всему миру и, соответственно, резко сокращают объемы производства.

За помощью они обращаются к национальным правительствам. Государства готовы субсидировать свои автоконцерны, но лишь на условиях их инвестиций в новые технологии, коими являются экологичность, экономичность и разработки с последующим выводом на рынок авто с электрическими или хотя бы гибридными приводами.

Стимулируют европейские правительства не только производителей, но и потребителей. Премии, которые они сейчас выдают своим гражданам за утилизацию старых машин при последующей покупке нового авто, выдаются лишь если вновь приобретаемый автомобиль соответствует повышенному классу экологичности. Впрочем, массовое применение электромобилей в мире начнется, по некоторым оценкам, не раньше 2015-2020 годов. До этого мейнстримом мирового автомобилестроения станут гибриды.

ДОГНАТЬ PRIUS

Одной из первых серийное производство гибридов начала Toyota. С 1997 года она выпускает модель Prius, которая с тех пор разошлась по миру в объеме более 1 млн единиц. С 1999 года гибридную модель Insight выпускает Honda. За ней последовали купе Civic IMA, Civic Hybrid и еще ряд моделей. На сегодняшний день Honda реализовала по миру около 300 тыс. гибридов.

В марте этого года на женевском автосалоне Toyota представила обновленную Prius, а в начале года новое поколение Insight представила Honda. К 2010 году Toyota планирует продать около 450 тыс. новых Prius, а Honda — примерно 200 тыс. своих Insight. Именно эти две модели определяют на сегодня рынок гибридных автомобилей, спрос на которые формируют прежде всего США, Япония и Западная Европа. Впрочем, в Toyota обещают начать с сентября этого года официальные продажи Prius и в России.

По мнению Тадаши Арашима, главы Toyota Motor Europe, через пять-десять лет подавляющее большинство машин будет оснащено именно гибридными моторами. К 2010 году Toyota планирует вывести на европейский рынок еще до десяти моделей с гибридными двигателями. А к концу следующего десятилетия каждая модель Toyota будет иметь модификацию с гибридным мотором.

Исполнительный директор и президент Honda господин Фукуи говорит, что к 2015 году гибридные автомобили будут составлять 10% от общего объема продаж автомобилей Honda. Для достижения этих целей компания планирует запустить в производство спортивный гибрид (построенный на базе Honda CR-Z) и Honda Jazz Hybrid в ближайшие несколько лет. Благодаря четырем моделям автомобилей с гибридной силовой установкой Honda намеревается продавать по всему миру более 500 тыс. гибридов ежегодно.

Нагнать японских конкурентов сейчас стараются американские автоконцерны, чей родной рынок с гибридными технологиями уже освоили японцы. Компания General Motors вновь вернулась к технологиям, которые использовались при создании EV1. В 2008 году в Детройте GM представила концепт гибридного Chevrolet Volt, а в конце прошлого года публике показали и его серийную версию. Массовое производство Volt в США запланировано на 2010 год.

Впрочем, в Volt GM намерена применить отличную от Prius и Insight технологию. Если электродвигатели японских гибридов являются скорее вспомогательными для бензиновых, помогая сводить к минимуму расход топлива примерно до 4,5 л на 100 км, то привод Volt будет полностью электрическим. Бензин в нем будет применяться лишь для работы генератора, который после истощения батареи начнет вырабатывать электричество.

В 2011 году General Motors планирует начать выпуск еще одного гибрида — Opel Ampera, который тоже был представлен на женевском автосалоне. «С появлением автомобиля Opel Ampera компания Opel станет первым европейским автопроизводителем, который предложит клиентам электромобиль, способный преодолеть несколько сотен километров без подзарядки», — говорит Алан Виссер, директор по маркетингу General Motors Europe. В этом авто как и в Volt будет применяться указанная технология Voltec.

Это название силового агрегата для автомобиля (E-REV), использующего электричество в качестве первичного, а бензин — в качестве вторичного источника энергии. «Колеса автомобиля E-REV всегда вращаются исключительно с помощью электромотора, в то время как в роли движущей силы традиционных гибридных моделей может выступать электромотор, двигатель внутреннего сгорания (ДВС) или оба агрегата одновременно», — говорится в материалах GM. Таким образом, Volt и Ampera GM позиционирует не как гибриды, а как полноценные электромобили. Всего до 2012 года GM планирует представить 15 моделей гибридов.

Компания Ford вышла на гибридный рынок небольших автомобилей довольно поздно, предпочитая делать ставку на внедорожники, выпуская, в частности, Ford Escape Plug-in Hybrid. На основании той же технологии Ford намерена запустить производство Ford Fusion Hybrid. Однако силовые установки этих автомобилей (как и у Prius с Insight) рассчитаны прежде всего на экономию бензина. Fusion Hybrid потребляет примерно 5,7 л топлива на 100 км. Однако согласно планам Ford, в 2012 году должен появится Escape с новой гибридной силовой установкой, которую сейчас для компании разрабатывают американские исследовательские центры Electric Power Research Institute и Southern California Edison.

ГИБРИДЫ ТРАНЗИТОМ

Впрочем, многие эксперты считают, что гибридные технологии не получат широкого применения в мире, а станут лишь промежуточным этапом при переходе на электромоторы с так называемой нулевой эмиссией выбросов. Такой позиции, в частности, придерживаются Nissan, Mitsubishi и Subaru, которая разрабатывает электродвигатель совестно с Fuji Heavy Industries.

В плане развития компании Nissan до 2012 года говорится о том, что производитель одной из главных для себя задач ставит лидерство в производстве автомобилей с нулевой эмиссией выбросов углеводородов. На рынках США и Японии Nissan планирует представить свои электромобили до конца следующего года. Глобальные поставки компания намеренна начать в 2012 году.

В 2010 году Mitsubishi планирует начать в Японии продажи электромобиля MiEV. Машина сможет передвигаться со скоростью 130 км/ч, без подзарядки автомобиль сможет преодолевать до 160 км. На первом этапе Mitsubishi планирует продать около 2 тыс. MiEV, а в 2011 году — уже около 15 тыс. таких машин. Mitsubishi будет продвигать эти электромобили прежде всего на европейском рынке в рамках партнерства с PSA Peugeot-Citroen под одним из этих французских брендов. Продажи в Европе начнутся, как и в Японии, в конце 2010 года. Кстати, французское правительство пообещало покупателям MiEV бонусы в размере до €5 тыс. Сам автомобиль будет стоить около $28 тыс.

Повышенную активность в разработках электромобилей проявляют китайские и индийские автопроизводители. Так, уже с 1991 года индийская компания Reva Electric Car выпускает одноименный двухместный электромобиль. Впрочем, пока этих машин продано, по данным «Википедии», всего около 2,5 тыс. штук. Из них 1 тыс. — в Индии, остальные — в Великобритании. Около 50 электромобилей Reva эксплуатирует королевская почта. Примечательно, что электромобили в Лондоне не облагаются налогами и дорожными сборами, имеют право на бесплатную стоянку. Правительство Японии также объявило, что готово субсидировать своим гражданам покупку Reva в размере $2,6 тыс.

В феврале прошлого года Reva открыла новый завод в Бангалоре мощностью 35 тыс. электромобилей в год. Обновленная Reva сможет передвигаться со скоростью до 120 км/ч, и преодолевать без подзарядки 80-120 км.

Еще один индийский автопроизводитель, Mahindra & Mahindra, объявил о планах начать в следующем году выпуск своего четырехместного электромобиля для продаж в Индии. Компания Tata, имеющая аналогичные планы, в свою очередь намерена начать продажи собственных электромобилей с Норвегии.

От индийских конкурентов не намерены отставать и китайцы. В апреле прошлого года группа BYD объявила о планах до конца 2010 года создать электромобиль, который сможет двигаться без подзарядки на расстояние до 300 км. Ожидается, что китайская батарея будет служить 8-10 лет. До этого китайский производитель намерен вывести на рынок и свой гибрид BYD F6DM, который сможет преодолевать по 100 км лишь на электроприводе. Планируется, что стоимость гибрида от BYD будет составлять около $21,5 тыс. , электромобиль же обойдется дороже — примерно в $28,5 тыс.

В феврале этого года свой электромобиль S18 представила и китайская Chery. Он позиционируется как самый дешевый электромобиль в мире, его цена составляет $14,6 тыс. По данным компании, этот электромобиль будет развивать скорость 120 км/ч. Дальность пробега на одной зарядке составить 150 км.

Китайское правительство (как многие другие правительства в мире) имеет большие планы в отношении электромобилей и гибридных транспортных средств. Так к 2012 году планируется использовать 60 тыс. электромобилей на дорогах страны. Покупателям же электромобилей государство предоставляет кредиты и субсидии.

ЕВРОПА ЖДЕТ

Европейские автоконцерны в массе своей воздерживаются от громких заявлений о своих планах в области производства гибридов и электромобилей. Так, концерн Volkswagen намерен начать серийный выпуск своего гибрида Twin Drive на базе Golf лишь к 2015 году. Тогда же на рынок планируется вывести и гибридный Seat. При этом автомобили по-прежнему станут оснащаться бензиновыми двигателями, а электрические будут использоваться лишь для передвижений в городской черте.

Скромные планы и у BMW. Ее первый электромобиль Mini-E планируется выпустить ограниченной версией в 500 машин. Впрочем, к 2011-2012 годам у BMW может появиться и свой гибрид. Как сообщают некоторые СМИ, компания может возобновить выпуск Isetta, который, вероятно, будет оснащен гибридной силовой установкой. Президент Mercedes Дитер Цетше тоже говорит, что его компания может представить свой электромобиль до конца 2010 года. По оценке господина Цетше, двигателю внутреннего сгорания осталось существовать 20 — максимум 30 лет. Кстати, на Женевском автосалоне был показан новый Smart Fortwo Electric. На электричестве он сможет проезжать до 100 км.

Однако наиболее масштабный проект в сфере производства электромобилей в Европе — у двух итальянских компаний: Pininfarina и Bollore. В следующем году они намерены начать единичный выпуск своего электромобиля Bluecar. К 2015 году его объемы производства планируется довести до 60 тыс. авто в год. Этот электромобиль был также представлен в Женеве.

Впрочем, пионеры гибридных технологий тоже не намерены оставлять нишу электромобилей без своего присутствия. Так, в 2012 году Toyota намерена начать массовое производство электромобиля FT-EV, построенного на базе микролитражки iQ. Новинка оснащена электромотором и комплектом литий-ионных аккумуляторов, и может проезжать без подзарядки до 75 км. В Toyota говорят, что технологии, применяемые в iQ, станут ключевыми компонентами долгосрочной стратегии развития компании.

В 2012 году General Motors совестно с производителем самодвижующихся скутеров Segway планирует начать производство двухместного городского электромобиля P.U.M.A. (Personal Urban Mobility and Accessibility). Он сможет развивать скорость до 56 км/ч, и столько же проезжать без подзарядки. «Проект P.U.M.A. представляет собой уникальное решение для передвижения и взаимодействия в городах, где живет более половины мирового населения, — заявил вице-президент GM по исследованиям и разработкам Ларри Бернс. — Представьте себе небольшое электрическое транспортное средство, которое знает, где находятся другие движущиеся объекты и не наезжает на них. Теперь соедините эти транспортные средства в сеть — и вы можете значительно расширить возможности людей для перемещения по городу и поиска места на парковке, а также сможете подключиться к их социальным и деловым сетям».

В долгосрочной стратегии Ford также предусмотрено начать в 2010 году производство электродвигателя для Ford Transit совместно с британской компанией Tanfield. К 2011 году компания совместно канадской Magna намерена создать электромобиль в сегменте «С», а в 2012 году — и электромобиль в сегменте «В».

МАЛО РОЗЕТОК

Широкое применение электромоторов вместе с тем ограничено отсутствием необходимой инфраструктуры и прежде всего — станций для подзарядки. В США, ряде европейских стран и Японии эти проблемы правительства решают совместно с автопроизводителями. Так, GM и испанская энергетическая компания Iberdrola подписали договор о совместном проведении исследования, в ходе которого будет выполнен анализ технических требований к инфраструктуре зарядки электромобилей. Специалисты из GM и Iberdrola будут анализировать требования к расположению электрических розеток в частных домах и офисах, на общественных и частных парковках, а также требования к установке электрических счетчиков.

Однако покрыть сетью станций для зарядки аккумуляторов всю свою территорию не под силу ни одному государству. Такое возможно лишь в ряде крупных городов. Именно поэтому первые электромобили, которые массово появятся на рынке — это очень компактные, исключительно городские транспортные средства. Кстати, именно это ограничение заставляет некоторые автоконцерны скептически относиться к выпуску электромобилей и даже в долгосрочной перспективе ставить больше на гибридные технологии. По их логике, электромобиль ограничивает возможности передвижения и поэтому может быть лишь вторым автомобилем, в то время как гибрид универсален.

Однако электромобиль дешевле в эксплуатации. Согласно прогнозу GM, стоимость проезда одного километра при использовании электропривода составит около €0,02, в то время как при использовании бензина ценой €1,5 за литр расход составит €0,12 на километр. Для среднего водителя, проезжающего около 60 км в сутки (22 тыс. км в год), ежегодная экономия достигнет €2,2 тыс. При условии зарядки батареи в ночное время стоимость движения на электрической тяге будет примерно в шесть раз меньше, чем для обычного автомобиля с бензиновым двигателем.

Впрочем, решения требует проблема и по дальнейшей утилизации электродвигателей, состоящих в том числе из ряда вредных веществ. Влияние выбрасываемых аккумуляторов на окружающую среду, по-видимому, пока никто не исследовал.

Между тем по прогнозам PriceWaterhouseCoopers, к 2015 году мировое производство электромобилей вырастет до 500 тыс. штук в год. А к 2020 году только правительство Германии планирует вывести на дороги страны 1 млн электромобилей и гибридов.

Гибриды

Здесь список гибридных автомобилей с подробным описанием История возникновения гибридных автомобилей от истоков до наших дней Перед тем, как отправиться в прошлое нам необходимо дать определение гибридному автомобилю, чтобы знать, что искать. Гибридный автомобиль – это средство передвижения, которое использует для привода ведущих колёс разнородную энергию. Довольно часто понятие гибридного автомобиля включает в себя следующую схему: «двигатель внутреннего сгорания (ДВС) и электродвигатель (ТЭД)». Самые первые гибридные автомобили (если такой агрегат можно было назвать автомобилем) появились ещё в середине девятнадцатого века. Эти неуклюжие, примитивные конструкции развивали скорость не более 10 километров\час (чуть больше средней скорости человека). Основным источником энергии, которая приводила в движение это чудо инженерной мысли, была паровая установка.  Первая версия гибрида, который использовал электрическую энергию в качестве двигательной силы, появилась в 1839 году. Разработал эту модель основатель электромобилестроения Роберт Андерсон. Правда изобретение первого гибридного электромобиля так и осталось незамеченным широкой общественностью и вскоре о нём забыли. Минуло долгих 67 лет, в течение которых были изобретены двигатель внутреннего сгорания, электромотор, аккумуляторная батарея и многие другие устройства. Двадцатый век принял эстафету технического прогресса от родоначальников автомобилестроения и уже в начале столетия отметился рядом значимых изобретений.  1905 год – бельгиец Генри Пайпер изобретает и патентует гибридную схему для автомобиля, которая работает по принципу «бензиновый мотор ДВС – электромотор».  Идею бельгийского изобретателя развил небезызвестный Фердинанд Порше, который знаком многим автолюбителям как конструктор переднеприводного автомобиля. Однако этот немецкий инженер отметился также и первым, серийно выпускаемым гибридным автомобилем.  Автомобиль носил имя Lohner-Porsche и был очень популярен в то время. Фердинанд Порше в возрасте 20 лет работал инженером на заводе Джейкоба Лохнера в Вене (отсюда и двойное название первого гибрида) и планировал изначально спроектировать автомобиль на электротяге, но, немного поразмыслив над неудовлетворительными динамическими характеристиками электромотора, прибавил к нему двигатель внутреннего сгорания. Так и появился первый в мире гибридный автомобиль, который сразу же окрестили Semper Vivus (в переводе означает «всегда живой»). В таком прозвище наметилась некоторая издёвка над проблемой дальности хода классических электромобилей, которую гибрид решил достаточно просто.  На выставке 1900 года в Париже гибридный переднеприводной автомобиль Lohner-Porsche произвёл настоящий фурор и стал основателем эры гибридных автомобилей.  Уже через год после удачной премьеры, компания Lohner-Porsche выпускает автомобиль, оборудованный четырьмя моторами, по одному на каждом колесе. Словом, это была первая полно-приводная машина 4х4. Помимо электромотора и комплекта аккумуляторных батарей, автомобиль System Lohner-Porsche Mixte оснащался ДВС в качестве привода для генератора, который во время езды снабжал необходимой энергией аккумуляторы. Эта модель и стала по-настоящему первым гибридным автомобилем.  Компания Lohner-Porsche выпускала несколько разновидностей гибридных автомобилей самой разной направленности: грузовые, легковые, автобусы, пожарные машины и кареты скорой помощи.   Всё же гибридные автомобили уступили место простым и дешевым машинам с ДВС. В 1906 году производство гибридов System Lohner-Porsche Mixte было прекращено из-за их нерентабельности по сравнению с автомобилями на бензине.  Бельгийская компания Pieper продержалась немногим дольше на транспортном рынке со своей трёх-с-половиной-сильной повозкой, которая состояла из электромотора и небольшого ДВС. Во время поездки электромотор вырабатывал энергию для аккумуляторов, а при движении в гору включался как дополнительная мощность. Деятельность бельгийской компании растянулась на шесть лет с 1906 по 1912 года, а потом производство было остановлено по тем же самым причинам, что и Lohner Coach. В 1915 году американская компания внедрила, в раздираемую войной Европу, гибридный автомобиль Dual Power, который уже тогда использовал пониженный расход топлива: на 100 километров/ 4 литра. Но их производство было приостановлено тремя годами позже, даже учитывая феноменальную экономичность и производительность.   Почему? Все дело в том, что Генри Форд уже начал серийный выпуск автомобиля, покорившего весь мир – это «Модель Т». Машина на ДВС поставила жирную точку не только на развитие электромобилей, но и на производстве гибридов. Человечеству нужны были дешёвые, мощные и неприхотливые средства передвижения.  Новый виток интереса к электромобилям и их разновидности гибридам возник спустя 40 лет, в начале 60-х годов прошлого столетия.  Инженеры TRW Automotive разработали небольшие по габаритам, но обладающие большой производительностью электродвигатели. Технические характеристики старых громоздких моторов и нового инновационного модуля были уравнены. Подобные принципы, разработанные ещё в середине 20 века, используются и в современных гибридных установках, правда, с некоторыми модификациями. В эти годы такие гиганты автопромышленности как General Motors и Daimler-Benz выпускают электрокары на гибридной установке: GM 512 и электрический автобус OE 302 соответственно. Уже в середине 60-х годов человечество стало замечать ухудшение экологической обстановки, вызываемое армией чадящих автомобилей ДВС. Начало 70-х годов отметилось повышением цен на бензин и дизельное топливо. Недовольных автолюбителей становилось всё больше… Но это были только «цветочки», а вот горькие «ягодки» созрели к 1973 году, когда грянул первый нефтяной кризис. Именно в этот период, когда бензин стоил дорого, а главной характеристикой при покупке автомобиля стало потребление им горючего, вспомнили об экономичных гибридных установках.  Первыми в работу по созданию гибридных автомобилей нового поколения включились инженеры из Volkswagen. Они предложили использовать параллельную систему гибридной установки, которая бы позволяла плавно переключаться с электромотора на ДВС. Также в гибридной гонке того времени участвовали такие мастодонты как General Motors, Mercedes-Benz. Однако их помыслам не суждено было осуществиться в виде серийной модели гибрида.   General Motors переключилась на разработку электромобилей, а Mercedes-Benz ушёл в сферу дизельных двигателей. В 90-е годы некоторые компании выпускали гибридные модели небольшим тиражом. Так, Audi Duo содержала гибридную установку, но из-за большого веса электромотора автомобиль показывал плохие характеристики при езде от ДВС. Со временем производство Audi Duo прекратили.  В 1997 году Toyota выпускает небольшой серией гибридную машину Toyota Prius. Этой модели улыбнулась автомобильная фортуна, и она стала самым продаваемым гибридом в мире. Только за первый год производства компания продала более 25 тысяч Toyota Prius. В 1999 году ещё одна японская компания Honda выпускает гибридный автомобиль Insight, который покорил не только японский, но и американский рынок. С 2000 года Toyota Prius начинает экспансию на зарубежные рынки, в первую очередь США. Огромный успех гибрида Toyota Prius затмил Insight. Правда в 2005 году случился скандал, вызванный бракованной партией гибридов Toyota Prius . Компания вынуждена была отозвать свыше 160 тысяч моделей для ремонта.  В Европе интерес к электромобилям и гибридам возник совсем недавно. Компания, которая в середине прошлого века похоронила производство гибридов, а именно Форд Моторс, в настоящее время планирует выпуск гибридных моделей с логотипом бренда.  В общем, к 2012 году крупные производители автомобильного транспорта осознали необходимость уменьшения вредного воздействия выхлопных газов на экологию. Процесс «озеленения» модельного ряда мировых автоконцернов идёт полным ходом.  Принцип работы гибридной установки Суть любой гибридной установки заключается в том, что обычный двигатель внутреннего сгорания, потребляющий топливо, приводит в движение электрогенератор, который обеспечивает подачу необходимого количества энергии к тяговым электродвигателям. Такая система напоминает работу независимой электростанции для выработки энергии для передвижения. Естественно, в схему гибридной установки включена аккумуляторная батарея, только менее емкая и более легкая, чем на обычном электромобиле.   Суть работы гибридной установки более-менее понятна, но каковы мотивы её разработки и использования в транспорте? Главной причиной, побудившей инженеров разрабатывать гибриды, стало загрязнение окружающей среды выхлопными газами двигателей внутреннего сгорания. Гибридная установка позволяет сократить выброс сажи в атмосферу на 90-95%, оксидов азота – на 40-50%. Также, подспудно, разработчики стремятся уменьшить количество потребляемого топлива в гибридах. Сейчас эта цифра достигает 60 % экономии топлива в отличие от ДВС на бензине и дизеле.  В общем, если резюмировать данный раздел статьи, то можно составить следующую принципиальную схему работы гибридной установки. Тяговый электродвигатель, приводящий колеса транспортного средства в движение, питается энергией от аккумуляторной батареи. Дизельный двигатель приводит во вращение генератор, который в свою очередь подзаряжает аккумуляторную батарею.  Ко всему прочему дизельный двигатель совмещён с трансмиссией и во время трогания с места часть своей энергии отдаёт колёсам. Благодаря такому устройству гибридной установки начало движение и выход на максимальное ускорение происходит без шума, топливных затрат и выхлопных газов. Достоинства и недостатки гибридных автомобилей Рассмотрим далее, в нашей обзорной статье преимущества и недостатки гибридных автомобилей. Начнём, как полагается, с достоинств: Экономия в эксплуатации гибридов. Это одно из ключевых преимуществ гибридных автомобилей. Чтобы найти «золотую середину» между экономией топлива и техническими характеристиками проводятся испытания моделей. То есть, сохранить мощность, скорость, ускорение и при этом довести показатель использования топлива до минимальных значений – это и есть основная цель разработки и последующих модификаций гибридной установки. Экологически безвредная эксплуатация. Возможность сократить выброс вредных веществ в атмосферу до минимальных количеств, полная остановка двигателя во время стоянки, небольшие размеры аккумуляторных батарей (меньше утилизировать) – все эти свойства способствуют улучшению экологической обстановки, особенно в крупных мегаполисах. Отличные ходовые характеристики. Использование, в необходимых случаях, сразу двух двигателей (ДВС и электромотора) позволяет достигнуть нужной мощности, без установки более сильного бензинового мотора. Например, при движении по наклонной плоскости на гибриде работают сразу два двигателя, создавая при этом необходимую мощность для передвижения. Довольно часто гибридные установки используют во внедорожниках и спортивных карах.  Дальность пробега. Решение извечной проблемы электромобиля в дальности хода на одной зарядке в гибриде достигнуто. Заправка бензином или дизельным топливом происходит в несколько раз реже, так как ДВС используется в основном для поддержания работы генератора энергии. Словом, как тут не вспомнить название первого гибридного автомобиля Порше «Всегда живой». Заправка обычным топливом. В отличие от электромобилей, которые необходимо заряжать значительное время: в домашних условиях – 6-8 часов, а на специальных станциях источником большого напряжения (50 кВт) – 15-20 минут, гибриды заправляются углеродным топливом, на самой обычной АЗС. Это большой плюс гибридов, так как после быстрой заправки бензином или дизтопливом можно сразу продолжать движение. 80/20. Этот золотой принцип заложен и в эксплуатации гибридных автомобилей в городском цикле. Так 80 процентов времени гибрид работает как электромобиль и только 20 % как ДВС. К недостаткам гибридных автомобилей можно отнести следующие качества: Сложность гибридной установки. Гибридные установки гораздо сложнее в ремонте и производстве, чем автомобили на ДВС. Утилизация аккумуляторных элементов.  Достаточно высокая стоимость моделей. Сложность производства гибридов и их непростой ремонт влечёт за собой увеличение стоимости на автомобили с гибридной установкой. Производители гибридных автомобилей Конечно же, первая компания — производитель гибридов, которая добилась серийного выпуска своих моделей – это Toyota. В модельном ряде японской компании шесть разновидностей гибридов: Toyota Prius, Lexus RX 400h, Toyota Highlander, минивэн Toyota Estima Hybrid, Toyota Crown, автобус Coaster. В будущем планируют пополнить парк гибридов такие модели как Toyota Camry Hybrid и Lexus GS 450h. Далее в рейтинге следует Honda. Её модельный ряд гораздо скромнее и насчитывает всего три гибрида: Accord Hybrid, Insight и Civic Hybrid. Основным отличием от гибрида Toyota – последовательное включение ТЭД в силовую схему автомобиля.  Европейский коллега по гибридному цеху Ford может похвастаться только двумя моделями: Escape Hybrid и Mercury Mariner Hybrid. Audi выпускает гибрид-внедорожник Q7. DaimlerChrysle планирует производить Direc Hybrid, Blueteс Hybrid. General Motors выпускает гибриды: Chevrolet Silverado, GMC Sierra Hybrid, Opel Astra Diesel Hybrid. Mazda: Mazda Demio. Renault: Renault Kangoo. Nissan: Altima Hybrid. Перспективы гибридных автомобилей Гибридизация автомобильного парка происходит везде по-разному и с различной скоростью. Обуславливается это тем, что Европа ещё в середине прошлого века перешла на дешевые дизельные модели и не спешит пока выкидывать деньги (причем немалые) за гибридную установку. В Америке гибридов гораздо больше потому, что японский производитель насыщает в, первую очередь, авторынок США. В Японии, Китае и Корее гибридизация идёт семимильными шагами, так как количество проживающих в этих странах людей достаточно большое и экономное использование топлива становиться приоритетной задачей. И, конечно же, наличие в Японии крупнейших производителей гибридных моделей, таких как Toyota и Honda только способствует популярности данного вида транспорта.  В целом, несомненно, когда гибридные автомобили станут гораздо дешевле и доступнее, тогда можно будет говорить о серьезной конкуренции их с автомобилями на ДВС.

Производство гибридных автомобилей | HowStuffWorks

Несмотря на повышенную топливную эффективность и потенциал экологически чистого вождения, гибридные автомобили производятся почти так же, как и другие автомобили. Как и в случае с большинством автомобилей, типичный гибрид собирается на конвейере в соответствии с тщательно продуманной серией этапов. Конвейерные ленты перемещают детали, а подъемники перемещают детали на место. В этом процессе задействованы как рабочие, так и машины.

Основное отличие при создании этих экономичных автомобилей заключается в аккумуляторных батареях. Гибридные батареи большие, перезаряжаемые и занимают много места. Они производятся специализированными производителями аккумуляторов, такими как Panasonic и Sanyo, в основном расположенными в Японии. В большинстве современных гибридов используются никель-металлогидридные (NiMH) батареи. Однако некоторые из новейших гибридов используют более совершенные литий-ионные (Li-ion) батареи.

Чтобы сделать литий-ионную батарею, слиток лития прессуется под давлением в лист, который просто.01 дюйм (0,254 миллиметра) в ширину. Затем используется оборудование для наматывания этих листов в плотно свернутые ячейки. Эти намотанные листы обжигаются при высокой температуре, и расплавленный металл распыляется на листы с помощью автоматизированного оборудования — процесс, известный как металлизация . Затем несколько металлизированных аккумуляторных элементов складываются вместе в модуль .

Существуют определенные заблуждения относительно производства гибридных автомобилей. Во-первых, количество углекислого газа, выделяемого при производстве гибридного автомобиля, такого как Toyota Prius, больше, чем количество, сэкономленное при его вождении.Многие эксперты опровергли эту идею, но она сохраняется [источник: Gratton]. По собственным данным Toyota, Prius нужно проехать всего около 13 000 миль (20 921 км), чтобы сокращение выбросов CO2 перевесило производственные затраты. Также было высказано предположение, что огромное расстояние, которое проходит никель, используемый при производстве NiMH аккумуляторов Prius, прежде чем он попадает на завод, вызывает сжигание большего количества энергии, чем было бы сожжено при управлении Hummer вместо Prius. Однако аналитики показали, что эта идея основана на ошибочных предположениях.Prius экономит больше энергии, чем используется в производственном процессе.

Для получения дополнительной информации о гибридных автомобилях и других связанных темах перейдите по ссылкам ниже.

Связанные статьи HowStuffWorks

Источники

• Берман, Брэдли. «Когда старые вещи снова превращаются в новые». Нью-Йорк Таймс. 24 октября 2007 г. (2 сентября 2009 г.) http://www.nytimes.com/2007/10/24/automobiles/autospecial/24history.html
• Gratton, Ken. «Toyota Prius: Toyota отвечает гибридным скептикам.»CarPoint Australia. 14 июля 2009 г. (2 сентября 2009 г.) http://www.carpoint.com.au/news/2009/small-passenger/toyota/prius/toyota-prius- toyota-answers-hybrid- skeptics-15838
• Historyofhybridcars.com. «История гибридных автомобилей» (2 сентября 2009 г.) http://www.historyofhybridcars.com/
• Hybrid Car Review. «Woods Dual Power — Hybrid Car of 1917.» 20 апреля 2006 г. (2 сентября 2009 г.) http://hybridreview.blogspot.com/2006/04/woods-dual-power-hybrid-car-of-1917.html
• Hybridvehicle.org. «История гибридных автомобилей — более века эволюции и совершенствования». (2 сентября 2009 г.) http://www.hybrid-vehicle.org/hybrid-vehicle-history.html
• Hybrid Cars. «Гибридный автомобильный аккумулятор: полное руководство». 6 ноября 2008 г. (2 сентября 2009 г.) http://www.hybridcars.com/hybrid-car-battery
• Канеллос, Майкл. «Внутри гибридного завода Toyota». CNET News. 10 октября 2006 г. (2 сентября 2009 г.) http: // news.cnet.com/Inside-Toyotas-hybrid-factory/2100-11389_3-6124334.html
• Шерман, Дон. «История гибридных автомобилей». Автомобильный журнал. 31 декабря 2007 г. (2 сентября 2009 г.) http://www.automobilemag.com/features/0712_hybrid_history/index.html
• Simply Hybrid. «100-летняя история гибридного автомобиля». (2 сентября 2009 г.) https://www.simplyhybrid.com/hybrid-vehicle-articles/hybrid-auto-history.php
• Технические вопросы. «Какова история гибридных автомобилей?» (Сентябрь2, 2009 г.) http://www.tech-faq.com/history-of-hybrid-cars.shtml

Выбросы гибридных и подключаемых к электросети электромобилей

Гибридные электромобили (HEV), подключаемые к электросети гибридные электромобили (PHEV) и полностью электрические транспортные средства (EV) обычно производят более низкие выбросы в выхлопные трубы, чем обычные автомобили. При измерении выбросов от скважины к колесам важен источник электроэнергии: для PHEV и электромобилей часть или вся мощность, обеспечиваемая батареей, поступает от внешних источников электроэнергии.Есть выбросы, связанные с производством большей части электроэнергии в Соединенных Штатах.

Источники электроэнергии и выбросы

электромобилей и PHEV, работающих только на электричестве, имеют нулевые выбросы из выхлопной трубы, но выбросы могут производиться источником электроэнергии, например электростанцией. В географических регионах, где для выработки электроэнергии используются относительно мало загрязняющие источники энергии, PHEV и электромобили обычно имеют более низкие выбросы от колеса до колеса, чем аналогичные традиционные автомобили, работающие на бензине или дизельном топливе.В регионах, которые сильно зависят от угля для выработки электроэнергии, PEV могут не демонстрировать значительных преимуществ по выбросам от скважины до колеса.

Прямые выбросы и выбросы от скважины к колесам

Выбросы транспортных средств можно разделить на две основные категории: загрязнители воздуха, которые способствуют возникновению смога, дымки и проблем со здоровьем; и парниковые газы (ПГ), такие как диоксид углерода и метан. Обе категории выбросов можно оценивать как на прямой, так и на сквозной основе.

Обычные автомобили с двигателем внутреннего сгорания (ДВС) производят прямые выбросы через выхлопную трубу, а также за счет испарения из топливной системы транспортного средства и в процессе заправки топливом.И наоборот, электромобили не производят прямых выбросов. PHEV производят нулевые выбросы из выхлопной трубы, когда они находятся в полностью электрическом режиме, но они могут производить выбросы в результате испарения. При использовании ДВС PHEV также выделяют выхлопные газы. Однако их прямые выбросы обычно ниже, чем у сопоставимых обычных транспортных средств.

Выбросы от скважины к колесам включают все выбросы, связанные с производством, переработкой, распределением и использованием топлива. В случае бензина выбросы образуются при извлечении нефти из земли, ее переработке, распределении топлива по станциям и сжигании в транспортных средствах.Что касается электроэнергии, большинство электростанций производят выбросы, и есть дополнительные выбросы, связанные с добычей, переработкой и распределением первичных источников энергии, которые они используют для производства электроэнергии.

Связанные отчеты

Узнайте больше о выбросах электромобилей в отчете «Анализ энергопотребления и выбросов парниковых газов для гибридных электромобилей» и в отчете «Выбросы, связанные с зарядкой электромобилей: влияние сочетания выработки электроэнергии, доступность инфраструктуры для зарядки». , и отчет о типе транспортного средства.

Объяснение электрических и гибридных электромобилей

Электромобили имеют аккумулятор вместо бензобака и электродвигатель вместо двигателя внутреннего сгорания. Подключаемые гибридные электромобили (PHEV) представляют собой комбинацию бензиновых и электромобилей, поэтому они имеют аккумулятор, электродвигатель, бензобак и двигатель внутреннего сгорания.В качестве источников топлива PHEV используют как бензин, так и электричество. Подробнее о PHEV.

Посмотрите видео, чтобы узнать, как работают электромобили и различные типы подключаемых гибридных электромобилей.

Наличие

электромобилей и PHEV теперь доступны в нескольких классах автомобилей. В настоящее время на рынке представлено более 50 моделей EV и PHEV, и в ближайшие годы ожидается выпуск новых моделей. Посетите fueleconomy.gov для получения полного списка вариантов. Не все модели доступны во всех 50 штатах.

Выбросы

Электромобили не производят выхлопных газов. Хотя зарядка аккумулятора может увеличить загрязнение на электростанции, общие выбросы, связанные с вождением электромобилей, обычно меньше, чем выбросы бензиновых автомобилей, особенно если электричество вырабатывается из возобновляемых источников энергии, таких как ветер.

PHEV выделяют выхлопные газы, когда бензин используется в качестве источника топлива.

Чтобы оценить выбросы парниковых газов, связанные с зарядкой и вождением электрического или гибридного электромобиля, где вы живете, посетите наш Калькулятор выбросов парниковых газов для электромобилей и PHEV.

Запас хода

Количество миль, которое преодолеет электромобиль, прежде чем потребуется подзарядка аккумулятора, часто меньше, чем расстояние, которое ваш бензиновый автомобиль может проехать до заправки, но обычно этого достаточно для удовлетворения повседневных потребностей среднего человека за рулем. Экономия топлива электромобиля указывается в милях на галлон бензинового эквивалента (MPGe). Думайте об этом как о MPG, но вместо того, чтобы представлять мили на галлон типа топлива транспортного средства, он представляет количество миль, которое транспортное средство может проехать, используя количество электроэнергии с таким же энергосодержанием, как галлон бензина.Это позволяет сравнивать электромобиль с бензиновым автомобилем, даже если электричество не расходуется и не сжигается в галлонах.

PHEV обычно имеют запас хода, сопоставимый с бензиновыми автомобилями. PHEV имеют два значения экономии топлива: одно для случая, когда транспортное средство работает в основном на электричестве (указано в MPGe), и одно для того, когда транспортное средство работает только на бензине (указано как MPG).

Найдите запас хода и время зарядки для электромобилей и PHEV на этикетке «Экономия топлива и экология» или «fueleconomy».gov

Примечание. Оценки EPA, включая диапазон электромобилей, предназначены для использования в качестве общего ориентира для потребителей при сравнении транспортных средств. Точно так же, как «ваш пробег может отличаться» для бензиновых автомобилей, ваш запас хода будет отличаться для электромобилей. В частности, такие факторы, как холодная погода, использование аксессуаров (таких как кондиционер) и высокая скорость вождения, могут значительно снизить запас хода вашего автомобиля.

Посетите сайт www.energy.gov, чтобы получить советы по увеличению запаса хода вашего электромобиля при экстремальных температурах.

Подробнее о этикетке экономии топлива

Зарядка

В зависимости от того, как далеко вы едете каждый день, вы сможете удовлетворить все свои потребности в вождении, подключившись к сети дома. Большинство электромобилей можно заряжать от стандартной розетки на 120 В. Чтобы зарядить автомобиль быстрее, вы можете установить специальную розетку на 240 В или систему зарядки. Вы также можете подключиться к сети на своем рабочем месте или на одной из постоянно растущих общественных зарядных станций.

Еще немного о PHEV. . .

Некоторые PHEV работают исключительно или почти исключительно на электричестве до тех пор, пока аккумулятор почти не разрядится. Затем в двигателе сжигается бензин, чтобы обеспечить дополнительную мощность.Другие PHEV — иногда называемые PHEV «смешанного режима» — используют вместе бензин и электричество для питания транспортного средства, пока аккумулятор заряжен.

2019 Лучшие гибридные автомобили и производители

Последнее обновление 25.08.2021

С момента появления Toyota Prius в Соединенных Штатах в 2001 году гибридные автомобили быстро распространились по доступности, и большинство брендов производят гибридные автомобили различных типов. Сегодня большинство производителей автомобилей будут производить гибридные модели своих самых популярных автомобилей, а также только гибридные модели. Навигация на рынке разнообразных гибридных автомобилей может быть сложной задачей из-за количества доступных опций, и важно понимать, что могут предложить определенные автомобили, когда вы исследуете свои варианты.

Стандартные гибриды и подключаемые гибриды

Гибридные автомобили бывают двух видов: гибридные электромобили (HEV) и подключаемые гибриды (PHEV).

Гибридные электромобили (ГЭУ)

Гибридный электромобиль для всех практических целей работает так же, как и обычный автомобиль с двигателем внутреннего сгорания (ДВС).Вы едете, пока ваш бензобак почти не опустеет, после чего вы идете на заправку и снова заправляетесь. HEV отличаются от ICE тем, что они не просто используют бензин для питания своего двигателя — на низких скоростях HEV получают энергию от своего электродвигателя, который заряжается как от двигателя внутреннего сгорания, так и от рекуперативного торможения.

Невозможно вручную зарядить аккумулятор HEV. Электрический заряд просто помогает увеличить экономию топлива, намного превосходящую то, что может достичь только двигатель внутреннего сгорания.Основным источником топлива для ГЭН по-прежнему является бензин, а аккумуляторная батарея действует как дополнительное топливо.

Что такое рекуперативное торможение для электромобилей?

Регенеративное торможение использует кинетическую энергию движения вашего автомобиля для выработки электричества на ходу. Когда тормоза используются в обычных транспортных средствах, тормозные колодки создают трение с тормозными роторами, и энергия, которая течет к тормозам, рассеивается в виде тепла и теряется. В электрическом или гибридном автомобиле нажатие педали тормоза приводит в движение электродвигатель в обратном направлении, что приводит к его вращению назад, замедляя автомобиль.В этом обратном состоянии двигатель действует как электрический генератор, возвращая электричество в автомобильный аккумулятор. Рекуперативные тормоза лучше всего работают в условиях движения по городу с постоянными троганиями и остановками.

Сравните и откройте для себя новые электромобили

Подключаемые гибриды (PHEV)

Подключаемые гибриды

обладают дополнительным преимуществом, так как они могут заряжать электрическую батарею с помощью внешнего подключаемого зарядного устройства. В отличие от HEV, PHEV полагаются на электричество в качестве основного источника топлива и используют бензиновый двигатель в качестве дополнения в основном к электрическому вождению.Поскольку электродвигатель является основным источником топлива, ваша экономия энергии (и сокращение выбросов) в PHEV будет выше, чем в стандартном гибриде. Отсюда следует, что любой владелец PHEV должен знать, где находятся местные зарядные станции, и потенциально инвестировать в домашнее зарядное устройство. В зависимости от ваших привычек вождения, можно водить PHEV и почти никогда не ехать на заправку.

Ведущие производители и модели гибридных автомобилей

В настоящее время почти каждый производитель автомобилей предлагает хотя бы один гибридный автомобиль. Независимо от того, производят ли они стандартный или подключаемый гибрид, многие производители предлагают несколько вариантов гибрида, часто включая гибридные версии своих самых популярных моделей.

Ниже приведены некоторые производители, которые, как известно, производят качественные HEV и PHEV с гибридными автомобилями, которые они производят. Отмечены модели с возможностью расширения.

Шевроле

• Вольт (PHEV)
• Малибу Гибрид

Мерседес-Бенц

Форд

• Гибридный Fusion
• C-Max Energi (PHEV)

Тойота

• Prius
• Камри Гибрид
• Авалон Гибрид

Лексус

• CT Гибрид
• NX гибридный
• GS Гибрид

Инфинити

Honda

• Аккорд гибрид
• Insight гибридный
• Ясный гибрид

Audi

• A3 Sportback e-tron (PHEV)

BMW

Киа

• Оптима Гибрид (PHEV)
• Подключаемый модуль Niro Hybrid (PHEV)

Hyundai

• Гибрид Ioniq
• Подключаемый модуль Sonata Hybrid (PHEV)

Гибрид с лучшей экономией топлива — это Hyundai Ioniq Hybrid, который, по оценкам Агентства по охране окружающей среды, имеет рейтинг миль на галлон (MPG) выше 50. Ioniq также может похвастаться самой низкой прейскурантной ценой среди всех автомобилей в этом списке. Самым продаваемым гибридом в Соединенных Штатах является Toyota Prius, за которым следует Ford Fusion Hybrid.

Каждый гибрид, указанный выше, имеет уникальные особенности и преимущества. При выборе транспортного средства на альтернативной энергии рассмотрите все возможные варианты, чтобы принять наиболее обоснованное и разумное решение.

Сравните и откройте для себя новые электромобили

Вот почему сегодня в США процветают гибридные автомобили.S.

Вы, наверное, заметили, что все больше и больше гибридных автомобилей появляется на дорогах по всей территории Соединенных Штатов.

Многие производители автомобилей, которые продают автомобили для водителей из США, обратили внимание на растущую популярность гибридных автомобилей и разработали модели для удовлетворения растущего спроса. Этот тип автомобилей существует уже много лет, но широко доступен в качестве разумного средства передвижения только около десяти лет. С тех пор, как Toyota выпустила Prius в 2000 году, гибридные автомобили стали популярны среди экономных пассажиров, молодых водителей, заботящихся об окружающей среде, и популярных футбольных мам.

Вы читаете одну из наших статей «Руководство для начинающих водителей». Вам нужно потренироваться перед предстоящим экзаменом? Пройдите наш бесплатный образец экзамена по вождению — регистрация не требуется! ✨

Toyota Prius первого поколения стала первым в мире серийным бензиново-электрическим гибридным автомобилем (Toyota UK)

Несмотря на то, что гибридные автомобили сейчас довольно распространены, многие водители до сих пор не знают, какие технологии лежат в основе этих автомобилей, и как они сравниваются. к традиционным автомобилям с бензиновым двигателем.

Вот основные принципы функционирования гибридных автомобилей:

1. 1

   Гибридные автомобили представляют собой смесь автомобилей с бензиновым двигателем, у которых есть топливный бак и двигатель внутреннего сгорания, и электромобилей, которые работают от набора аккумуляторы и электродвигатель.

2. 2

   Гибридные автомобили сочетают в себе положительные характеристики бензиновых и электромобилей. Бензиновый компонент гибрида позволяет быстро заправлять автомобиль и преодолевать большие расстояния, прежде чем потребуется заправка. Электрический компонент снижает выбросы и расход топлива водителя.

3. 3

   Существует два типа гибридных автомобилей. Параллельный гибридный автомобиль имеет две отдельные системы питания, которые могут работать вместе или независимо.В серийном гибриде для поворота генератора используется бензиновый двигатель. Генератор либо заряжает электрические батареи, либо приводит в действие электродвигатель. В обоих типах гибридных автомобилей либо бензин, либо электроэнергия вращают трансмиссию транспортного средства, что, в свою очередь, заставляет транспортное средство двигаться.

4. 4

   Многие гибридные автомобили имеют меньшие бензиновые двигатели, чем сопоставимые полностью бензиновые автомобили. Поскольку электродвигатель может создавать дополнительную мощность при ускорении или движении вверх по склону, гибридные автомобили могут управлять тем же типом, что и более мощный автомобиль с двигателем с меньшим количеством цилиндров и меньшим объемом.

5. 5

   Многие гибридные автомобили используют так называемую рекуперативную энергию для зарядки аккумулятора при замедлении транспортного средства. Когда водитель применяет тормоза, включается электрогенератор и начинает заряжать батареи, одновременно замедляя движение автомобиля.

6. 6

   Поскольку владельцы гибридных автомобилей обычно заботятся об эффективности использования топлива и сокращении выбросов углекислого газа, внешний вид многих гибридных автомобилей спроектирован таким образом, чтобы оптимизировать расход топлива.Аэродинамический дизайн кузова, специальные шины и сверхлегкие материалы — все это способствует эффективности концепции гибридного автомобиля.

Здесь можно подробнее узнать о чрезвычайно популярных сегодня гибридах с подключаемыми модулями. Проверьте, чем они отличаются от обычных гибридов и почему они экономичнее.

Если вы ищете свой первый автомобиль или замену, и беспокоитесь о топливной эффективности и окружающей среде, почему бы не подумать о гибриде? Владельцы гибридных автомобилей имеют собственное сообщество и обычно очень любят свои уникальные автомобили.Если вы решили, что гибридный автомобиль лучше всего соответствует вашим потребностям вождения, вот список некоторых из самых популярных и доступных гибридных моделей на рынке США:

Самые доступные гибридные автомобили в США

1. 1

   Как упоминалось ранее, Toyota Prius широко считается оригинальным гибридом для массового рынка. Необычный стиль кузова этого автомобиля практически не изменился за последнее десятилетие, и его легко узнать на дороге. Prius — это первое, что приходит на ум, когда речь заходит о гибридных автомобилях.Prius доступен только в гибридной форме.

   Toyota Prius C получает высшие баллы за безопасность, но не ожидает быстрого ускорения (автомобильные ритмы).

2. 2

   Hyundai Ioniq — еще один гибрид, который очень трудно превзойти. Он предлагает лучшую экономию топлива в своем классе, а его цена выглядит чрезвычайно привлекательной. Его 1,6-литровый четырехцилиндровый двигатель и электродвигатель вместе составляют 139 лошадиных сил. В отличие от Prius, Ioniq также доступен в полностью электрической версии. Единственный потенциальный недостаток — довольно низкий прогнозируемый рейтинг надежности.

   Hyundai планирует удвоить количество своих экологически чистых предложений к 2020 году и очень серьезно относится к этому (автомобильные ритмы)

3. 3

   Хотя Ford и Chevrolet присоединились к гибридной победе позже, чем другие производители автомобилей, теперь они предлагают несколько отличных гибридных моделей, которые быстро набирает популярность. Самые доступные гибриды Ford включают Fusion и C-MAX. Chevrolet предлагает гибрид Malibu и Volt, оба очень успешные. Помимо отличного пробега, Chevy Malibu поставляется с длинным списком технических преимуществ, таких как 4G LTE WiFi.

   Ford C-MAX может похвастаться просторным и изысканным салоном и доступной ценой, но немного более «голоден», чем другие гибриды.

4. 4

   Два самых популярных автомобиля среднего размера в Америке — Honda Accord и Toyota Camry. , были доступны в гибридной форме в течение нескольких лет. Это надежные и традиционные модели с низким расходом топлива, оснащенные гибридной технологией, обеспечивающей водителям дополнительную эффективность и наилучшую управляемость.

   Гибрид Тойота Камри имеет приличный пробег и довольно мощный для своего класса.

5. 5

   Многие производители автомобилей класса люкс выпустили гибридные автомобили.Примеры самых популярных роскошных гибридов — это Mercedes-Benz S-Class, гибрид Lexus GS и BMW 7 серии.

   Lexus GS 450h — ваш выбор, если вы рассматриваете роскошный экономичный круизер, который не отказывается от мощности двигателя.

Вождение гибридного автомобиля — это воплощение путешествия двадцать первого века.

Теперь, когда вы понимаете, как работают гибриды, и познакомились с несколькими популярными моделями, вы готовы протестировать свой первый гибридный автомобиль и понять, о чем идет речь.

Гибридные автомобили | Университет Теннесси в Чаттануге

Энергопотребление транспортных средств — обычное транспортное средство, городской цикл
Энергопотребление транспортных средств — гибридное транспортное средство, городской цикл
Гибрид серии
Параллельный гибридный
Двухрежимный гибридный
Зарядка Поддержание и зарядка Несохраняемые гибриды
Зачем устанавливать двигатель внутреннего сгорания в электромобиль?
А как насчет выбросов?
Топливные элементы
Маховики

В настоящее время существует множество различных конструкций гибридно-электрических систем, в которых используются либо экологически чистые дизельные двигатели, либо двигатели, работающие на альтернативных видах топлива, газовые турбины или топливные элементы в сочетании с батареями.На стадии разработки находятся даже некоторые новые технологические концепции, в которых вместо батареи используются устройства хранения, такие как маховики и сверхконденсаторы. Использование двух разных источников энергии определяет гибрид.

Существует множество конфигураций HEV и вариантов конструкции, которые можно сгруппировать в три категории: последовательные (HEV с расширением диапазона), параллельные (HEV с усилителем) и двухрежимные HEV.

Конечная цель гибридного электромобиля — обеспечить эквивалентную мощность, запас хода, стоимость и безопасность обычного транспортного средства при одновременном снижении затрат на топливо и вредных выбросов.В настоящее время HEV может работать почти в два раза эффективнее, чем традиционные автомобили внутреннего сгорания.

Обычные двигатели внутреннего сгорания преобразуют энергию жидкого топлива в энергию вала. Вся энергия процесса сгорания сосредоточена вокруг коленчатого вала, за исключением потери в виде тепла. Типичное транспортное средство с ДВС использует только приблизительно 16% энергии жидкого топлива для движения транспортного средства. Тепло, выделяемое в процессе сгорания, расходует большую часть энергии, в то время как потери на трение сотен движущихся частей в двигателе, трансмиссии и механическом соединении с ведущими колесами потребляют остальную часть.С другой стороны, HEV разработаны с учетом энергоэффективности.

Основным источником энергии, используемым в наиболее распространенных сегодня HEV, являются батареи. Батарея не содержит движущихся частей. Единственная потеря энергии — это очень небольшое количество тепла в течение цикла разряда. Как упоминалось ранее, гибридные электромобили используют два разных источника энергии. Аккумуляторы обычно являются основным источником энергии для транспортного средства, а вспомогательный двигатель, работающий на бензине, дизельном топливе или альтернативных видах топлива, таких как метанол, этанол или сжатый природный газ, обеспечивает вспомогательную энергию.В некоторых случаях верно обратное, когда батареи обеспечивают вспомогательное питание во время высокого потребления энергии. На приведенных ниже диаграммах (любезно предоставленных программой DOE — HEV) сравнивается потребление энергии обычным автомобилем и гибридным электромобилем.

Вернуться к началу

Обратите внимание на отсутствие потерь на холостом ходу и значительное снижение потерь в двигателе в гибридном автомобиле, показанном ниже.

Вернуться к началу

Как показано на диаграмме ниже, гибридный электромобиль проедет вдвое больше обычного транспортного средства при том же количестве энергии.Двигатель внутреннего сгорания неэффективен не только из-за количества потерь энергии, возникающих при передаче энергии из жидкого состояния в трансмиссию, но он также становится более неэффективным, когда транспортное средство не движется, но двигатель все еще потребляет энергию. .

Источник / приемник энергии	Гибридный электромобиль	Двигатель внутреннего сгорания
Топливо	100	100
Потери при передаче	-6	-6
Потери на холостом ходу	0	-11
Вспомогательные нагрузки	-2	-2
Потери двигателя	-30	-65
Рекуперативное торможение	+4	0
Общая оставшаяся энергия	66	16

Гибридное электрическое транспортное средство может использовать энергию, вырабатываемую его вспомогательным двигателем, даже когда транспортное средство не движется, путем сохранения энергии, производимой во время холостого хода, в аккумуляторной батарее.Кроме того, HEV восстанавливают 10% или более энергии, потребляемой при движении транспортного средства во время замедления, изменяя направление тока от приводных двигателей на противоположное. Двигатели становятся генераторами, а энергия возвращается в аккумулятор с помощью процесса, известного как рекуперативное торможение. Это также помогает продлить срок службы тормозной системы.

Вернуться к началу

Гибрид серии

В последовательном гибриде к колесам подключен только электродвигатель.В «классической» серии HEV электрический генератор вместе с двигателем подает электроэнергию для батареи, которая, в свою очередь, питает электродвигатель. Обычно двигатель / генераторная установка поддерживает заряд аккумулятора на 60-80%. Когда аккумулятор достигает нижнего предела, двигатель запускается. Точно так же, когда аккумулятор достигает верхнего предела, двигатель выключится. Однако в некоторых сериях HEV электроэнергия на двигатель может поступать как от батарей, так и от двигателя / генераторной установки. Поскольку к колесам подключены только электродвигатели, двигатель может работать с оптимальной производительностью, что значительно снижает выбросы.

Вся мощность привода передается электрически Могут потребоваться батареи большего размера Требуются бортовые зарядные устройства Требуются некоторые внешние заряды Оптимизация за счет отделения частоты вращения двигателя от скорости автомобиля Двигатель никогда не работает на холостом ходу, что снижает общие выбросы Может не потребоваться трансмиссия Требуется сверхмощный двигатель

S E R I E S

К началу

Параллельно-гибридный

Параллельные гибриды имеют механические соединения с колесами как от электродвигателя (-ов), так и от двигателя, что позволяет транспортному средству ускоряться быстрее, чем серийные HEV.Этим транспортным средствам не нужен специальный генератор, и они подключены к электросети для подзарядки аккумуляторов (хотя электродвигатель можно использовать в качестве генератора для подзарядки аккумуляторов через муфту). В параллельном HEV электродвигатель помогает двигателю во время запуска и разгона.

Электродвигатель и двигатель, соединенные напрямую с колесами Может работать с меньшими батареями Требуется внешняя зарядка Ускоряется быстрее благодаря двум источникам питания Двигатель на холостом ходу Упаковка компонентов менее гибкая Может не потребоваться трансмиссия Требуется средняя нагрузка двигатель

P A R A L L E L

Примером параллельного гибридного транспортного средства является автобус HIMR (HINO Motors) в Японии.

Вернуться к началу

Двухрежимный гибридный

Двухрежимные гибриды — это в основном параллельные гибриды с отдельным генератором, который также позволяет заряжать батареи. В нормальных условиях движения двигатель приводит в движение и колеса, и генератор, который, в свою очередь, подает питание на электродвигатель и аккумуляторы. Во время разгона на полностью открытой дроссельной заслонке или при большой нагрузке двигатель получает повышенную мощность от аккумулятора.

Двигатель может питать аккумуляторы, а также ведущие колеса Требуются аккумуляторы среднего и большого размера Требуется зарядка на борту и за его пределами Ускоряется за счет двух источников питания Двигатель на холостом ходу Упаковка компонентов менее гибкая Коробка передач может не потребоваться Требуется тяжелая -двигатель рабочий

D U A L — M O D E

Пожалуй, самым успешным двухрежимным гибридом является Toyota Prius.В Prius, когда автомобиль начинает движение, двигатель выключается, и только электродвигатель приводит в движение колеса, получая энергию от аккумуляторов.

Вернуться к началу

Платные поддерживающие и платные несохраняемые гибриды

Кроме того, гибриды могут быть определены как «поддерживающие заряд» или «не поддерживающие заряд». В системе HEV с «поддержанием заряда» гибридный источник энергии способен обеспечивать достаточную энергию, независимо от запоминающего устройства (обычно батареи), для приведения в движение транспортного средства, как это было обычным транспортным средством.Пока у гибрида есть топливо для двигателя, автомобиль будет работать.

Гибридный источник энергии в HEV «без подзарядки» может обеспечивать только энергию подзарядки и не может обеспечивать энергию, необходимую для приведения в движение транспортного средства самостоятельно. Если HEV требует мгновенного 120 кВт для ускорения, а гибридный источник энергии способен выдавать только 60 кВт, HEV считается системой «без поддержания заряда», потому что двигатель / генератор не может производить необходимую энергию, необходимую для ускорения транспортное средство.Эта система должна получать дополнительную энергию от накопительного устройства (аккумулятора) для удовлетворения энергетических потребностей транспортного средства. Систему «без поддержания заряда» часто называют «расширителем диапазона», поскольку она предназначена для увеличения дальности действия транспортного средства.

Вернуться к началу

Зачем устанавливать двигатель внутреннего сгорания в электромобиль?

Вы можете спросить себя, зачем кому-то понадобилось создавать электромобиль, а затем развернуться и установить в него двигатель внутреннего сгорания.Есть много причин, по которым это делается, одни по собственному выбору, а другие по необходимости. Текущая технология аккумуляторов не обеспечивает электромобилей диапазона, приемлемого для потребителей. Средняя продолжительность пути до работы составляет около 40 миль. В настоящее время прогнозируется, что электромобили будут иметь дальность действия 80–100 миль с использованием передовых аккумуляторных технологий, таких как NiMH. Опросы показывают, что этот диапазон граничит с желаниями пассажиров.

Транспортные потребности выходят за рамки обычного семейного автомобиля. Существуют грузовики, автобусы и другие коммерческие автомобили, которые также могут извлечь выгоду из технологии электромобилей, но размер этих типов транспортных средств еще больше сокращает диапазон, который может обеспечить современная аккумуляторная технология.Именно здесь гибридная концепция становится очень ценной. Поскольку в HEV есть два источника энергии, вспомогательный источник энергии, которым обычно является двигатель внутреннего сгорания, может быть значительно уменьшен в размерах. Хорошим примером этого является гибридный электрический HMMWV, автомобиль военного назначения, разработанный и построенный PEI Electronics в рамках гранта DARPA. Первоначальный двигатель в автомобиле был примерно 9 литров, и был заменен свинцово-кислотной батареей на 288 вольт и вспомогательным двигателем объемом 2 литра.

Гибридные электрические вспомогательные источники энергии имеют ряд преимуществ перед традиционными двигателями внутреннего сгорания. Начнем с того, что альтернативные виды топлива (например, природный газ, пропан, сжиженный природный газ и сжатый природный газ) не являются коррозионными или токсичными, они обладают высокой температурой воспламенения, легче воздуха и имеют узкий диапазон воспламеняемости, что позволяет создавать альтернативные виды топлива. по сути безопасные виды топлива по сравнению с другими источниками топлива. Альтернативные виды топлива не загрязняют почву или воду.Альтернативные виды топлива всегда будут подниматься в атмосферу на открытом воздухе, в отличие от других видов топлива, которые тяжелее воздуха и могут скапливаться на земле в виде жидкости или пара. Альтернативные виды топлива содержат характерный одорант, который позволяет обнаруживать при концентрации 0,5% в воздухе, значительно ниже уровней, которые могут вызвать сонливость из-за вдыхания, и значительно ниже самой слабой концентрации, которая может поддерживать горение.

Вернуться к началу

А как насчет выбросов?

Эти виды топлива дополнительно сокращают вредные выбросы.Поскольку двигатель рассчитан на некоторую среднюю нагрузку, а батарея обеспечивает энергию для пиковых нагрузок, двигатель можно настроить или управлять компьютером для работы с максимальной эффективностью. Двигателю не нужно ускоряться или замедляться при изменении нагрузки.

Природный газ — это наиболее экологически чистое альтернативное топливо. Выбросы выхлопных газов от двигателей, работающих на природном газе, намного ниже, чем от аналогичных автомобилей с бензиновым двигателем. Например, выбросы монооксида углерода в природном газе примерно на 70 процентов ниже, выбросы неметановых органических газов на 89 процентов и выбросы оксидов азота на 87 процентов ниже.В дополнение к сокращению выбросов загрязняющих веществ, природные газы также выделяют значительно меньшее количество парниковых газов и токсинов, чем автомобили с бензиновым двигателем.

При заправке и использовании природного газа выбросы в виде испарений незначительны или не выделяются вовсе. Для автомобилей с бензиновым двигателем выбросы от испарения и топлива составляют не менее 50 процентов от общего объема выбросов углеводородов. Использование природного газа в качестве альтернативного топлива в HEV может снизить выбросы углекислого газа в атмосферу почти на 20 процентов.

Воздействие уровней взвешенных мелких твердых частиц, обнаруженных во многих U.Было показано, что S. city увеличивает риск респираторных заболеваний. Выхлопные газы дизельных двигателей рассматриваются как опасные загрязнители воздуха. Двигатели, работающие на природном газе, производят очень небольшое количество этого вещества.

На единицу энергии природный газ содержит меньше углерода, чем любое другое ископаемое топливо, и, таким образом, производит меньше выбросов CO2 на одну милю пройденного транспортного средства. Хотя двигатели, работающие на природном газе, действительно выделяют метан, еще один основной парниковый газ, любое небольшое увеличение выбросов метана будет более чем компенсировано значительным сокращением выбросов CO2 по сравнению с другими видами топлива.

Использование природного газа во вспомогательном двигателе также снижает уровень выбросов окиси углерода (примерно на 70 процентов ниже, чем у сопоставимого бензинового автомобиля) и летучих органических соединений. Хотя эти два загрязнителя сами по себе не являются парниковыми газами, они играют важную роль в расщеплении метана и некоторых других парниковых газов в атмосфере
и, таким образом, увеличивают глобальную скорость разложения метана.

В то время как обычный бензин содержит больше энергии на единицу объема по сравнению с альтернативным топливом (показано в таблице ниже), разница в стоимости между бензином и альтернативным топливом компенсирует потерю энергии в расчете на милю.

Вернуться к началу

Топливо и первичный или типовой состав	Энергия, доступная для получения энергии в одном галлоне	Фактор: Галлонов, необходимых для того же пробега, что и у бензина
Обычный неэтилированный бензин (C8h25-18)	114000 БТЕ	1,00 галлон жидкости
Природный газ (Ch5)	114000 БТЕ	1.00 галлонов жидкости
Сжиженный природный газ (СПГ) (Ch5)	76000 БТЕ	1,50 галлона жидкости
Дизель (С16х44)	128000 БТЕ	0,89 галлона жидкости
Пропан (HD5) (C3H8)	82450 БТЕ	1,38 галлона жидкости
Метанол (Ch4OH)	57000 БТЕ	2.00 галлонов жидкости
M85 (85% метанола, 15% бензина)	65 500 БТЕ	1,74 галлона жидкости

К началу

Топливные элементы

Исследования все еще продолжаются, чтобы сделать гибридные электромобили еще более эффективными, а также более экологичными. Основное внимание здесь уделяется способам накопления энергии. Устройства первичного накопления энергии транспортного средства, такие как топливный элемент, могут повысить энергоэффективность.Топливный элемент — это электрохимическое устройство, в котором топливо реагирует с кислородом, высвобождая электроны, производя электричество. Самым большим преимуществом топливного элемента является то, что он производит нулевые выбросы.

Транспортные средства на топливных элементах являются привлекательным шагом вперед по сравнению с автомобилями с батарейным питанием. Они обладают преимуществами батарейного питания, но их можно быстро восстановить, и между дозаправками может работать больше времени. В настоящее время разрабатывается множество различных типов топливных элементов, и все еще ведется работа над модулями, которые еще не дошли до производственной линии.Наиболее распространенный тип топливного элемента известен как топливный элемент PEM. Эти топливные элементы имеют протонообменную мембрану, через которую проходят атомно более мелкие протоны, в то время как более крупные свободные электроны проходят через внешнюю цепь в виде электричества.

Справа показан топливный элемент Ballard PEM. Топливный элемент состоит из двух электродов, анода и катода, разделенных полимерным мембранным электролитом. Каждая сторона электродов покрыта с одной стороны тонким слоем платинового катализатора.Электроды, катализатор и мембрана вместе образуют узел мембранного электрода. Водородное топливо диссоциирует на свободные электроны и протоны (положительные ионы водорода) в присутствии платинового катализатора и анода. Свободные электроны проходят через внешнюю цепь в виде полезного электрического тока. Протоны мигрируют через мембранный электролит к катоду. На катоде кислород из воздуха, электроны из внешней цепи и протоны объединяются, образуя чистую воду и тепло.Отдельные топливные элементы вырабатывают около 0,6 В и объединяются в батарею топливных элементов, чтобы обеспечить необходимое количество электроэнергии.

Вернуться к началу

Внутри батареи топливных элементов (показано слева) газы (водород и воздух) подаются к электродам по обе стороны от PEM через каналы, сформированные в пластинах поля потока. Водород течет по каналам к аноду, где платиновый катализатор способствует его разделению на протоны и электроны. На противоположной стороне PEM воздух течет через каналы к катоду, где кислород в воздухе притягивает протоны водорода через PEM.Электроны улавливаются как полезное электричество через внешнюю цепь и соединяются с протонами и кислородом, образуя водяной пар на катодной стороне.

Одной из основных проблем с топливными элементами будет инфраструктура. Есть несколько заправочных станций, которые продают водород. Использование риформинга для преобразования других видов топлива в водород увеличивает стоимость топливных элементов и упаковки топливной системы. Таким образом, хотя разработка топливных элементов для автомобилей может быть близка, нормальное использование может занять много лет.

Вернуться к началу

Маховики

Еще одно многообещающее устройство, способное накапливать энергию, — маховик. Маховики механически накапливают энергию. Для поглощения энергии маховик преобразует электрическую энергию в кинетическую энергию с помощью встроенного двигателя, заставляя ротор маховика вращаться быстрее. Для передачи энергии кинетическая энергия, накопленная в роторе, преобразуется в электрическую с помощью того же двигателя с обратной полярностью катушек возбуждения, что заставляет энергию течь в батарею.

Маховик работает по тому же принципу, что и функция рекуперативного торможения, но для выработки энергии использует скорость ротора, а не импульс транспортного средства.

Гибридные автомобили в два раза более уязвимы для проблем цепочки поставок, чем модели с газовым двигателем — ScienceDaily

Глобальная нехватка компьютерных чипов особенно сильно ударила по производителям автомобилей, что свидетельствует о важности устойчивости цепочки поставок. Тем не менее, для гибридных электромобилей неясно, как на их производство могут повлиять колебания поставок и высокие цены.Чтобы понять эти уязвимости по сравнению с моделями, работающими на газе, исследователи, сообщающие в ACS ‘ Environmental Science & Technology , провели тщательный анализ, обнаружив, что гибридные модели имеют вдвое большую уязвимость к сбоям в цепочке поставок.

Во время пандемии COVID-19 на первый план вышли слабые места в цепочке поставок, особенно в отраслях, полагающихся на электронику, поскольку поток сырья замедлялся, а иногда и останавливался. Вдобавок к этому изменение потребительских ценностей и ужесточение экологических норм привели к тому, что больше людей покупают гибридные автомобили.Для аккумуляторов этих автомобилей требуются редкие металлы, цены на которые, в зависимости от их запасов, могут быть нестабильными и непредсказуемыми. Но есть и другие дефицитные элементы и материалы, которые могут использоваться в меньших количествах в гибридных моделях по сравнению с обычными газовыми автомобилями, что поднимает вопрос о том, насколько эти автомобили действительно сравниваются с точки зрения уязвимости цепочки поставок. Хотя в предыдущих исследованиях приводились списки элементов, используемых в деталях обычных автомобилей, аналогичная информация о деталях, используемых в гибридных автомобилях, отсутствует.Итак, Рэндольф Кирчейн и его коллеги хотели провести всестороннее сравнение элементов и соединений, входящих во все детали газовых, самозарядных гибридных и подключаемых гибридных автомобилей, рассчитав уязвимость стоимости материалов каждого из трех транспортных средств.

Исследователи собрали информацию о соединениях в более чем 350 000 деталей, используемых для создания семи автомобилей одного производителя с разным уровнем электрификации, включая четыре седана и три внедорожника (SUV).Затем они подсчитали количество 76 химических элементов, присутствующих в автомобилях, а также некоторых других материалов. Чтобы разработать денежную метрику уязвимости, команда рассмотрела вес каждого компонента, а также его среднюю цену и волатильность цен в период с 1998 по 2015 год. Результаты показали, что самозарядные гибридные и подключаемые гибридные автомобили имеют вдвое большую стоимость сырья. риски, что равносильно увеличению на 1 миллиард долларов для парка из миллиона седанов и внедорожников по сравнению с обычными моделями.Наибольший вклад в повышение финансовых рисков внесли элементы, связанные с батареями, такие как кобальт, никель, графит и неодим; однако изменения в выхлопной системе и трансмиссии гибридных автомобилей снизили воздействие палладия и алюминия соответственно.