Одним из основных факторов,
определяющих появление удобного для потребителя электротранспорта,
является энергетическая установка, основой которой является источник
тока. По этой причине на распространенность электротранспорта большое
влияние оказывают разработки в области химических источников тока.
В связи с этим в контексте разговора об
использовании электротранспорта большое значение имеет рассмотрение
современных технологий в сфере химических источников тока. При этом
следует иметь в виду, что по отношению к различным видам транспорта
предъявляются различные требования к источникам тока.
В настоящее время тяговые батареи используются в следующих видах транспорта:
- легкий транспорт;
- легковые электромобили;
- электроавтобусы;
- трамваи, троллейбусы;
- грузовой электротранспорт;
- промышленный электротранспорт (электрокары, электропогрузчики, штабелеры и пр.);
- прочий электротранспорт.
Наиболее широко в настоящее время
используется промышленный электротранспорт. Это обусловлено рядом
требований, предъявляемых к промышленным производствам (особенно в
сфере пищевой промышленности), а также тем, что в данном случае
источник тока всегда под рукой.
По статистике 2002-2004 гг. в Европе
доля электропогрузчиков среди всех используемых вилочных погрузчиков
составила чуть меньше половины. По оценкам Амброджио Боллини (Ambrogio
Bollini), президента Федерации европейских производителей подъемного
оборудования (Federation of European Material Handling Manufacturers -
FEM), в прошлом году во всем мире было продано в общей сложности около
350 тыс. вилочных погрузчиков с противовесом.
Статистические данные продаж в Европе
свидетельствуют о том, что за последние 20 лет их доля увеличилась
почти на 10% (с 37,5% в 1984 г. до 49,5% в 2001 г.; в последующие годы
производство погрузчиков в связи с неблагоприятной экономической
ситуацией несколько снизилось). Ситуация в мире в целом несколько иная:
рынок погрузчиков с двигателями внутреннего сгорания примерно вдвое
больше рынка электроприводных машин. В Японии и США доля
электропогрузчиков составляет пока только 30% всего рынка вилочных
погрузчиков с противовесом (во всей Азии - примерно 26%), но и здесь
наблюдается тенденция к постепенному увеличению потребления техники с
электроприводом.
Таким образом, электротранспорт
постепенно отвоевывает позиции у транспорта с двигателем внутреннего
сгорания. Все шире начинает использоваться электропогрузочная техника в
складском хозяйстве.
Здесь электротранспорт выигрывает за счет стандартных преимуществ:
- экономичность электропогрузчиков (затраты на электричество несопоставимы с затратами на бензин или газ);
- бесшумность;
- отсутствие выхлопных газов;
- при наличии требований к складскому
помещению в отношении поддержания температурного режима не требуются
дополнительные затраты на обеспечение необходимой температуры (в случае
использования погрузчиков с двигателями внутреннего сгорания
дополнительные затраты необходимы).
Постепенно происходит внедрение электротранспорта и по другим, пока не настолько освоенным направлениям.
1. Легковые электромобили.
2. Трамваи и троллейбусы. Одним из
примеров является устранение контактной сети на конечных пунктах, что
резко снижает эксплуатационные затраты и повышает бесперебойность
работы (400 кг, NiMH батареи, 1,2 км, 15% DOD, 6000 циклов/год, в
течение 6 лет). Другим примером являются трамваи и троллейбусы без
верхней контактной сети. Батареи помогают преодолевать участки со
снятой или нарушенной контактной сетью (высокая мощность, относительно
небольшая энергия в цикле (1 кВт*ч), несколько циклов в день,
длительный срок службы, режим постоянного подзаряда).
3. Как альтернатива электротранспорту с
контактной сетью естественно выступают электроавтобусы. Наиболее
продвинутым и имеющим государственную поддержку это направление
является во Франции (используемые сейчас батареи Zebra, Ni/Cd,
свинцовые), где свыше 30 городов является участниками программы.
4. Еще большее значение имеет задача
внутригородских перевозок грузов, особенно с точки зрения экологии и
шумности (например, уборочные и развозящие машины, работающие ночью).
Здесь также достигнуты значительные
успехи, позволяющие говорить о возможности крупномасштабного перехода
на электротягу. Пример: автомобиль, шасси Renault, двигатель 70/130
кВт, 3,5 т батарея, 120 кВт*ч (Zebra или ЛИА), позволяет перевозить
полезную нагрузку 5 т на расстояние 120 км.
5. Кроме того, тяговые батареи успешно используются в маневровых поездах.
Таким образом, можно сделать вывод, что
в настоящее время имеются достаточные предпосылки для широкого
внедрения электротранспорта в широкое использование по всем
направлениям.
Однако, как уже отмечалось выше,
основной проблемой, препятствующей повсеместному внедрению транспорта
на электрической тяге, является источник тока, его удельные и
эксплуатационные характеристики.
На сегодня самый распространенный источник тока (свинцово-кислотная АКБ) имеет следующие недостатки:
а) большой вес аккумуляторной батареи;
б) необходимость проведения регламентных работ при длительном хранении для всех типов аккумуляторов;
в) выход из строя по причине нахождения на морозе в разряженном состоянии;
г) резкое падение емкости АКБ в результате глубоких разрядов батареи;
д) отсутствие возможности прогнозирования точных сроков выхода из строя.
Можно сделать вывод, что в случае
преодоления указанных негативных параметров свинцово-кислотной
аккумуляторной батареи возможно широкое использование техники на
электрической тяге в повседневной жизни общества.
В настоящее время на этом поприще за
счет использования новой технологии заряда и восстановления АКБ
компании "Battery Factor" удалось добиться знаковых успехов:
- увеличение емкости новых АКБ на 10-15% (отсюда снижение веса АКБ на 10-15%);
- решение проблем, вызванных сульфатацией свинцово-кислотных АКБ (пункты б, в, г, д из приведенного выше списка);
- снижение времени заряда свинцово-кислотных АКБ по сравнению с обычными технологиями на 15-50%.
Основатель компании Battery Factor,
открывший в 2000 году эффект, который в последующем был положен в
основу восстановительного устройства, утверждает, что "в настоящее
время потенциал эффекта раскрыт не до конца". По его данным в
разработанном восстановительном устройстве "Торнадо-Реаниматор"
"используется лишь 10% от потенциальных возможностей новой технологии".
В последнее время предприятием ведутся
разработки, направленные на достижение максимальной выгоды от
полученного эффекта. По словам разработчика при достижении 50-70% от
потенциала будет решена последняя проблема, препятствующая более
удобному использованию техники на электрической тяге - время заряда
АКБ. В случае достижения указанной цели конкурентные преимущества
электромобилей станут неоспоримыми.
Следует отметить, что уже при
существующем уровне разработанности новая технология способна
существенно повлиять на рынок транспорта на электротяге. Дело в том,
что за счет решения проблемы сульфатации устраняются потери АКБ, срок
службы батарей увеличивается более чем в два раза. Кроме того, за счет
высокого КПД процесса заряда и восстановления снижаются затраты на
электроэнергию, а время пробега транспорта на электротяге значительно
увеличивается.
По материалам: battery-factor.ru
|