Туршилтын жолоодлоготой цахилгаан машин: энэ удаад үүрд
Camilla Genasi-аас GM EV1-ээр дамжуулан Tesla Model X буюу цахилгаан тээврийн хэрэгслийн түүх
Цахилгаан автомашины тухай түүхийг гурван үзэгдэлтэй жүжиг гэж тодорхойлж болно. Өнөөдрийг хүртэл үйл явдлын гол сэдэв нь цахилгаан тээврийн хэрэгслийн шаардлагыг хангахуйц эрчим хүчийг хангахын тулд зохих цахилгаан химийн төхөөрөмжийн эрэлт хэрэгцээтэй хэвээр байна.
1886 онд Карл Бенз өөрөө явагч гурван дугуйгаа танилцуулахаас таван жилийн өмнө Францын иргэн Густав Трув Парисын D'Electricite үзэсгэлэнд ижил тооны дугуйтай цахилгаан машинаа жолоодож байжээ. Гэсэн хэдий ч америкчуудад тэдний нутаг нэгт Томас Дэвенпорт 47 жилийн өмнө ийм зүйлийг бий болгосон гэдгийг сануулах болно. Энэ нь бараг үнэн байх болно, учир нь үнэхээр 1837 онд дархан Дэвенпорт цахилгаан машин бүтээж, түүнийг төмөр замын дагуу "жуулж" байсан боловч энэ баримтыг нэг жижиг нарийн ширийн зүйл дагалддаг - машинд зай байхгүй. Түүхийн хувьд хатуухан хэлэхэд энэ машиныг цахилгаан машин биш харин трамвайны анхдагч гэж үзэж болно.
Өөр нэг франц хүн, физикч Гастон Планте сонгодог цахилгаан машиныг бий болгоход ихээхэн хувь нэмэр оруулсан: тэрээр хар тугалга-хүчлийн батерейг бүтээж, 1859 онд АНУ-д газрын тосны арилжааны үйлдвэрлэл эхэлсэн тэр жилдээ нэвтрүүлсэн. Долоон жилийн дараа цахилгаан машиныг хөгжүүлэхэд түлхэц өгсөн алтан нэрсийн дунд Германы Вернер фон Сименсийн нэр бичигджээ. Энэ бол түүний бизнес эрхлэх үйл ажиллагаа нь цахилгаан моторыг амжилтанд хүргэсэн бөгөөд энэ нь батерейны хамт цахилгаан тээврийн хэрэгслийн хөгжилд хүчтэй түлхэц болсон юм. 1882 онд Берлиний гудамжинд цахилгаан машин харагдах болсон бөгөөд энэ үйл явдал Европ, АНУ-д цахилгаан машин эрчимтэй хөгжиж, улам олон шинэ загварууд гарч ирж эхэлсэн юм. Ийнхүү тэр үед ирээдүй нь гэрэл гэгээтэй мэт санагдсан цахилгаан хөдөлгүүрийн анхны үйлдэл дээр хөшиг татав. Үүнд чухал, шаардлагатай бүх зүйлийг аль хэдийн зохион бүтээсэн бөгөөд чимээ шуугиантай, үнэртэй дотоод шаталтат хөдөлгүүрийн хэтийн төлөв улам бүр бүрхэг болж байна. Хэдийгээр энэ зууны эцэс гэхэд хар тугалга-хүчлийн батерейны эрчим хүчний нягтрал нэг кг тутамд ердөө есөн ватт байсан (хамгийн сүүлийн үеийн лити-ион батерейгаас бараг 20 дахин бага) цахилгаан машинууд 80 км хүртэлх зайд хангалттай зайтай байдаг. Өдрийн аялал явганаар хэмжигддэг энэ үед асар их зай бөгөөд цахилгаан хөдөлгүүрийн маш бага чадлын ачаар туулж чадна. Ер нь хэдхэн хүнд цахилгаан машин л 30 км/цагаас дээш хурдалж чаддаг.
Үүний цаана Камилла Генази хэмээх уур уцаартай Бельги бүсгүйн түүх цахилгаан автомашины өдөр тутмын даруухан амьдралд хурцадмал байдлыг авчирдаг. 1898 онд "улаан чөтгөр" Францын гүн Гастон де Часселуп-Лауб болон түүний машин Жанто нарыг өндөр хурдны дуэльд уриалав. Genasi-ийн цахилгаан автомашин нь "La jamais contente", өөрөөр хэлбэл "Үргэлж сэтгэл дундуур байдаг" гэсэн илүү уран нэртэй байдаг. Олон тооны гайхалтай, заримдаа сонирхолтой уралдаануудын дараа 1899 онд ротор нь 900 эрг / мин хурдтай эргэлддэг тамхитай төстэй машин дараагийн уралдааны төгсгөлд уралдаж, 100 км / ц-ээс дээш хурдтай (яг 105,88 км / цаг) хурдалжээ. Зөвхөн дараа нь Генаси болон түүний машин аз жаргалтай байна ...
Тиймээс 1900 он гэхэд цахилгаан машин нь бүрэн хөгжөөгүй тоног төхөөрөмжтэй байсан ч бензинээр ажилладаг машинаас давуу байх ёстой. Тухайн үед жишээ нь Америкт цахилгаан автомашины тоо бензинээс хоёр дахин их байсан. Түүнчлэн хоёр ертөнцийн шилдэгийг хослуулах оролдлого байдаг - жишээлбэл, Австрийн залуу загвар зохион бүтээгч Фердинанд Поршегийн бүтээсэн загвар нь олон нийтэд танигдаагүй хэвээр байна. Тэрээр анх зангилаа моторыг дотоод шаталтат хөдөлгүүртэй холбож, анхны эрлийз машиныг бүтээсэн хүн юм.
Цахилгаан хөдөлгүүр нь цахилгаан машины дайсан юм
Гэхдээ дараа нь сонирхолтой, тэр ч байтугай парадоксик зүйл тохиолддог, яагаад гэвэл энэ нь цахилгаан эрчим хүч нь өөрсдийн хүүхдүүдээ сүйтгэдэг. 1912 онд Чарльз Кеттеринг цахилгаан хөдөлгүүрийг бүтээж, бүлүүрт механизмыг ашиггүй болгож, олон жолооч нарын ясыг хугалжээ. Тиймээс тухайн үеийн машины хамгийн том дутагдалтай талуудын нэг нь өнгөрсөн хугацаанд байсан юм. Шатахууны үнэ хямд, Дэлхийн 1931-р дайн цахилгаан автомашиныг сулруулж, 99 онд хамгийн сүүлийн үйлдвэрлэлийн цахилгаан загвар болох Typ XNUMX нь Детройт дахь конвейерээс гарсан.
Зөвхөн хагас зуун жилийн дараа цахилгаан тээврийн хэрэгслийн хөгжлийн хоёр дахь үе, сэргэн мандалт эхэлсэн. Иран-Иракийн дайн анх удаа газрын тосны хангамжийн эмзэг байдлыг харуулж, сая хүн амтай хотууд утаанд живж, байгаль орчныг хамгаалах сэдэв улам бүр чухал болж байна. Калифорни мужид 2003 он гэхэд автомашины 1602 хувь нь хорт утаа ялгаруулдаггүй байх хуулийг баталсан. Автомашин үйлдвэрлэгчид энэ бүхэнд маш их цочирдсон, учир нь олон арван жилийн турш цахилгаан машин маш бага анхаарал хандуулж ирсэн. Хөгжлийн төслүүдэд үргэлжлүүлэн оролцож байгаа нь хэрэгцээ гэхээсээ илүү чамин тоглоом бөгөөд Олимпийн марафон гүйлтийн үеэр (1972 онд Мюнхенд болсон BMW 10) кино багийнхныг тээвэрлэхэд ашигладаг байсан цөөн хэдэн бодит загварууд бараг анзаарагдаагүй. Эдгээр технологийн чамин үзэмжийн тод жишээ бол XNUMX сая гаруй долларын үнэтэй саран дээр суурилуулсан хөдөлгүүртэй сарыг гатлах хөлөг юм.
Хэдийгээр батерейны технологийг хөгжүүлэх талаар бараг юу ч хийгээгүй бөгөөд хар тугалганы хүчлийн батерейнууд энэ чиглэлээр жишиг хэвээр байгаа ч компаниудын хөгжлийн хэлтэс дахин янз бүрийн цахилгаан машин үйлдвэрлэж эхэлж байна. GM энэ довтолгооны тэргүүн эгнээнд явж байгаа бөгөөд туршилтын Sunraycer нь нарны зайн гүйлтийн хамгийн урт амжилтыг тогтоож, 1000-ийн эргэлтийн харьцаатай хожмын алдартай GM EV1 авангард загварын 0,19 нэгжийг сонгогдсон худалдан авагчдад түрээслүүлсэн. . Анх хар тугалганы батерейгаар тоноглогдсон бөгөөд 1999 оноос хойш никель-металл гидридын батерейгаар 100 км-ийн гайхалтай зайг туулдаг. Conecta Ford студийн хүхрийн натрийн батерейны ачаар 320 км замыг туулах чадвартай.
Европ ч цахилгаанжуулж байна. Германы компаниуд Балтийн тэнгисийн Рюген арлыг цахилгаан тээврийн хэрэгслийн туршилтын бааз болгож, VW Golf Citystromer, Mercedes 190E, Opel Astra Impuls (270 градусын Zebra батерейгаар тоноглогдсон) гэх мэт нийт 1,3 сая туршилтыг явуулжээ. километр. BMW E1-т дүрэлзсэн натрийн хүхрийн батерейны адил цахилгаан тэнгэрийг хурдан харах төдий шинэ технологийн шийдлүүд гарч ирж байна.
Тэр үед хүнд хар тугалга-хүчлийн батерейг тусгаарлах хамгийн их найдвар нь никель-металл гидридын батерейнууд дээр тавигдаж байв. Гэсэн хэдий ч 1991 онд Sony анхны лити-ион батерейг гаргаснаар энэ салбарт цоо шинэ чиглэлийг нээсэн. Гэнэт цахилгаан халууралт дахин нэмэгдэж байна—жишээлбэл, Германы улс төрчид 2000 он гэхэд цахилгаан автомашины зах зээлд эзлэх хувь 10 хувь болно гэж таамаглаж байгаа бол Калифорнид төвтэй Calstart энэ зууны эцэс гэхэд 825 бүрэн цахилгаан машинтай болно гэж таамаглаж байна. .
Гэсэн хэдий ч энэхүү цахилгаан салют маш хурдан шатдаг. Батерей нь хангалттай гүйцэтгэлийн түвшинд хүрч чадахгүй байгаа нь гайхмаар зүйл биш бөгөөд Калифорниа утаа ялгаруулах зорилгоо өөрчлөхөд хүрч байна. GM бүх EV1 -ээ аваад хайр найргүй устгадаг. Хачирхалтай нь, яг тэр үед Тоёота компанийн инженерүүд шаргуу ажилладаг Prius эрлийз загварыг амжилттай хийж чадсан юм. Ийнхүү технологийн хөгжил шинэ замаар явж байна.
Үйлдэл 3: Буцахгүй
2006 онд цахилгаан шоуны сүүлчийн тоглолт эхэлсэн. Уур амьсгалын өөрчлөлт болон газрын тосны үнийн огцом өсөлтийн талаархи түгшүүртэй дохио нь цахилгаан сагсыг шинээр эхлүүлэхэд хүчтэй түлхэц болж байна. Энэ удаа азиуд технологийн хөгжилд тэргүүлж, лити-ион батерей нийлүүлж байгаа бөгөөд Mitsubishi iMiEV, Nissan Leaf нар шинэ эрин үеийг эхлүүлж байна.
Герман улс цахилгаан нойрноосоо сэрсээр байгаа бөгөөд АНУ-д GM EV1-ийн баримт бичгүүдэд тоос шороог нь цэвэрлэж байгаа бөгөөд Калифорнид төвтэй Тесла компани хуучин автомашины ертөнцийг зөөврийн компьютерт ашигладаг 6831 морины хүч чадалтай жолоодлоготой нь доргиов. Урьдчилан таамаглах байдал нь эргээд сэтгэлийн хөөрлийг авч эхэлж байна.
Энэ үед Тесла Model S загварыг гаргахад аль хэдийн шаргуу ажиллаж байсан бөгөөд энэ нь автомашины цахилгаанжуулалтад хүчирхэг түлхэц үзүүлэх төдийгүй тухайн брэндэд зориулагдсан дүр төрхийг бий болгож, салбартаа тэргүүлэгч болгосон юм.
Үүний дараа автомашины томоохон компаниуд бүр цахилгаан загвараа цувралдаа оруулж эхлэх бөгөөд дизель хөдөлгүүртэй холбоотой дуулиан шуугиан тарьсны дараа тэдний төлөвлөгөө өнөөдөр маш хурдан хэрэгжиж байна. Renault цахилгаан загварууд тэргүүлж байна - Nissan ба BMW i загварууд, VW нь MEB платформ, Mercedes EQ дэд брэнд, эрлийз пионер Toyota, Honda -ийн тусламжтайгаар энэ салбарт онцгой анхаарал хандуулж, цэвэр цахилгаан салбарт идэвхтэй хөгжиж байна. Гэсэн хэдий ч лити-ион эсийн компаниуд, ялангуяа Samsung SDI-ийн идэвхтэй, амжилттай хөгжүүлэлт нь тогтвортой 37 Ah батерейны эсүүдийг төлөвлөснөөс эрт бий болгож байгаа бөгөөд энэ нь зарим үйлдвэрлэгчдэд сүүлийн хоёр жилийн хугацаанд цахилгаан хөдөлгүүрийнхээ милийг нэмэгдүүлэх боломжийг олгосон юм. Энэ удаад Хятадын компаниуд ч бас тоглоомонд орж байгаа бөгөөд цахилгаан загваруудын өсөлтийн ихэнх муруй маш огцом өсч байна.
Харамсалтай нь батерейны асуудал хэвээр үлдсэн. Тэд нэлээд их өөрчлөлт орсон ч гэсэн орчин үеийн лити-ион батерейнууд нь хүнд, хэт үнэтэй, хүчин чадлын хувьд хангалтгүй хэвээр байна.
Одоогоос 100 гаруй жилийн өмнө Францын автомашины сэтгүүлч Баудрилар де Саунье: "Чимээгүй цахилгаан мотор бол хүний хүсэх хамгийн цэвэрхэн бөгөөд хамгийн уян хатан хөдөлгүүр бөгөөд түүний үр ашиг нь 90 хувьд хүрдэг. Гэхдээ батерейнд том хувьсгал хэрэгтэй."
Өнөөдөр ч гэсэн бид энэ талаар юу ч нэмж чадахгүй. Зөвхөн энэ удаад дизайнерууд цахилгаанжуулалтад арай дунд зэрэг боловч өөртөө итгэлтэй алхамуудаар аажмаар янз бүрийн эрлийз системээр явж байна. Тиймээс хувьсал нь илүү бодит бөгөөд тогтвортой байдаг.
Текст: Георгий Колев, Александр Блох
