SamochodyElektryczne.org

Rowery elektryczne

Dlaczego samochody elektryczne są najlepsze?

W artykule postawiona została teza o wyższości samochodów elektrycznych nad spalinowymi

Tesla Roadster - zobacz całą galerię

Dlaczego samochody elektryczne są lepsze od samochodów spalinowych i hybrydowych?

Wiele osób, być może nawet większość ludzi na świecie, nie zdaje sobie sprawy z tego, że samochody mogą jeździć "na prąd" zamiast na benzynę, ropę albo gaz. Nic w tym dziwnego, ponieważ od dziesięcioleci samochody elektryczne były na marginesie i nie poświęcano im wiele uwagi. Niestety ci, którzy o istnieniu samochodów elektrycznych wiedzą, nie zawsze dają wiarę w to, że są one lepsze od obecnie używanych samochodów z silnikami spalinowymi. To również nie dziwi, gdyż większość ludzi stara się stosować sprawdzone, dobrze sobie znane rozwiązania i unika dużych zmian. Tak dzieje się również w innych dziedzinach życia, na przykład w informatyce - osoby przyzwyczajone przez lata do swoich programów niechętnie sięgają po inne, służące do tego samego, ale różniące się w wyglądzie i obsłudze (nawet, jeśli zewsząd słychać, że dany program może być lepszy).

Taki właśnie jest ten świat. Nie należy się jednak zniechęcać, lecz udowodnić tezę o wyższości samochodów (i ogólnie wszelkich pojazdów) elektrycznych. Postawmy sobie najpierw pytanie:

Po co w dużych miastach Polski i Świata od lat stosowane są elektryczne tramwaje, trolejbusy i metro?

Czy byłby sens stosować te pojazdy, gdyby były one nieopłacalne? Nie. Ale jak to możliwe, że opłaca się zbudować i co kilka - kilkanaście lat remontować wielokilometrowe linie trakcji elektrycznej, jeśli mogłyby daną trasą jeździć najnowocześniejsze autobusy z super ekonomicznymi silnikami diesla? Ano odpowiedź jest prosta - silniki spalinowe nigdy nie dorównają pod względem sprawności silnikom elektrycznym. Jeśli tylko będziemy mieli dostępną energię elektryczną to pojazd elektryczny będzie jeździł prawie za darmo w porównaniu do pojazdu spalinowego. Jeżeli do tego dodamy, że taki tramwaj nie zatruwa powietrza w środku miasta to uzyskujemy odpowiedź, dlaczego te pojazdy są lepsze od wszystkich innych - ekonomia i ekologia.

Widzimy już zatem, że pojazdy elektryczne są bardzo opłacalne - podczas ich eksploatacji zwracają się nawet koszty budowy trakcji elektrycznej. Ale co, kiedy nie możemy lub nie chcemy w ten sposób zasilać naszego pojazdu? Wtedy należy stosować akumulatory. Prawdą jest, że przez dziesięciolecia ludzie nie potrafili zmagazynować dostatecznie dużej ilości energii w akumulatorach, aby umożliwić samochodom elektrycznym pokonywanie dalekich dystansów. Ten brak wiedzy, technologii i materiałów był głównym powodem marginalizowania samochodów elektrycznych, które przecież około sto lat temu przewyższały liczbą samochody spalinowe.

Obecnie jednak wszystko się zmieniło. Wraz z opracowaniem akumulatorów (wielu ich odmian), które potrafią zgromadzić bardzo dużą ilość energii i które można naładować w zaledwie kilka minut nikt i nic już nie powstrzyma samochodów elektrycznych przed zajęciem dominującej pozycji na rynku w ciągu najbliższych kilkudziesięciu lat.

Niektórzy producenci samochodów spalinowych o wyższości samochodów elektrycznych nad spalinowymi wiedzą już od dawna. Początkowo wdrażali oni do produkcji samochody hybrydowe, które były tak naprawdę samochodami spalinowymi z dodatkowym silnikiem elektrycznym (głównym zadaniem elektrycznej części napędu było odzyskiwanie energii z hamowania i ponowne jej wykorzystanie podczas ruszania). Dziś nowe samochody hybrydowe tzw. plug-in hybrid, które można doładowywać z gniazdka elektrycznego to już bardziej samochody elektryczne z dodatkowym silnikiem spalinowym (mogą one pokonać nawet kilkadziesiąt km na energii z akumulatorów, a dopiero później uruchamiany jest silnik spalinowy). Widać zatem wyraźną tendencję odejścia od stosowania samodzielnych silników spalinowych i wzrost znaczenia części elektrycznej w samochodach hybrydowych.

Jednak pojazdy hybrydowe nie są konstrukcją docelową, a jedynie pośrednią, gdyż posiadają one szereg wad. Samochody hybrydowe są bardziej skomplikowane od spalinowych, są też od nich zazwyczaj od 1,5 do 2 razy droższe. Podczas jazdy samochodem hybrydowym zazwyczaj używana jest tylko jedna z części napędu - elektryczna lub spalinowa, a druga stanowi w danym momencie balast. Bezspornym faktem jest, że samochód hybrydowy jadąc w trasie na przykład 400 km będzie spalał więcej paliwa niż tradycyjny samochód spalinowy (o identycznym silniku diesla) ze względu na jego mniejszą masę i prostszą konstrukcję.

Wróćmy teraz do pierwszego pytania i spróbujmy na nie odpowiedzieć:

Dlaczego samochody elektryczne są lepsze od samochodów spalinowych i hybrydowych?

Z samochodami elektrycznymi i spalinowymi jest tak jak ze świetlówkami i żarówkami. Chociaż te pierwsze kosztują znacznie więcej i po ich zużyciu należy je oddać do odpowiedniego punktu celem utylizacji (co jest wliczone w cenę świetlówki) to dzięki oszczędności w zużyciu energii wyparły one tradycyjne żarówki.

Podobnie samochody elektryczne są lepsze od samochodów spalinowych pod wieloma względami, z których większość wymieniona zostanie poniżej. Nie są to jednak konstrukcje idealne i posiadają dwie zasadnicze wady - wysoka cena akumulatorów i problem ich recyklingu po okresie eksploatacji. Wady te jednak można rozwiązać ulepszając technologię produkcji i zwiększając jej rozmiar (co obecnie ma miejsce).

Ekonomia:

  1. + Samochody elektryczne cechują się bardzo wysoką sprawnością, dzięki czemu pokonanie zadanego dystansu odbywa się nawet kilkukrotnie taniej, niż samochodem spalinowym.
  2. + Samochody elektryczne są bardzo proste w konstrukcji, silniki elektryczne posiadają bardzo mało części ruchomych, przez co zmniejsza się prawdopodobieństwo awarii oraz koszty eksploatacji.
  3. + Wydobycie dowolnego paliwa kopalnego, jego dostarczenie do elektrowni i zamiana na energię elektryczną, a następnie przesłanie energii elektrycznej do odbiorcy, naładowanie akumulatorów pojazdu elektrycznego i zamiana energii elektrycznej na ruch pojazdu elektrycznego jest procesem bardziej ekonomicznym niż wydobycie zagranicznej ropy, jej dostarczenie do rafinerii i zamiana na paliwo, dostarczenie paliwa na stację benzynową (do odbiorcy) i wykorzystanie paliwa do napędzenia pojazdu spalinowego.
  4. + Samochody elektryczne mogą odzyskiwać energię elektryczną z hamowania, zwiększając swój zasięg podczas jazdy na przykład w mieście lub w górach. Stosowanie hamowania regeneracyjnego powoduje znaczące zmniejszenie zużycia hamulców. Odzyskiwanie energii ma również swój aspekt ekologiczny.
  5. - Niestety samochody elektryczne między innymi ze względu na małoseryjną produkcję i wysokie ceny akumulatorów są znacznie droższe od spalinowych. Ta sytuacja z biegiem czasu będzie się jednak zmieniać.

Ekologia:

  1. + Energia elektryczna wytwarzana może być z dowolnych paliw kopalnych, biomasy, a także ze źródeł odnawialnych (np. energia wiatru) natomiast silniki spalinowe potrzebują konkretnych rodzajów paliwa.
  2. + Spalanie paliw kopalnych w zawodowej elektrownii pracującej pod nadzorem odpowiednich służb, posiadającej bardzo skuteczne filtry zanieczyszczeń jest znacznie bardziej wydajne (najwyższa możliwa sprawność) i ekologiczne, niż spalanie paliwa indywidualnie w milionach samochodów tuż pod nosem spacerujących ludzi.
  3. - Chociaż akumulatory są bezpieczne w użytkowaniu i potrafią spełniać swoją funkcję nawet 10 lat, to pozostaje pytanie co będzie działo się z nimi po okresie eksploatacji. Czy zostaną opracowane tanie i bezpieczne metody ich recyklingu lub utylizacji?
Tesla Roadster Tesla Roadster

Osiągi:

  1. + Samochody elektryczne pod względem osiągów nie będą w żaden sposób ustępować pojazdom z silnikami spalinowymi, a ponadto dobre osiągi nie spowodują znacznie wyższych kosztów jazdy (zużycia energii), czego dowodem jest chociażby samochód Tesla Roadster.

Komfort podróżowania:

  1. + Samochód elektryczny nie musi mieć skrzyni biegów ani sprzęgła, dzięki czemu możliwe jest komfortowe podróżowanie (szczególnie w korku). Sportowe samochody elektryczne nie wymagają zmiany biegów uzyskując bardzo dobre przyspieszenia.
  2. + Silniki elektryczne są nieporównywalnie cichsze od spalinowych, co umożliwia niekiedy "bezszelestne" podróżowanie oraz komfortowe słuchanie muzyki.

Gospodarka i polityka:

  1. + Wszystkie państwa świata mogą wytwarzać energię elektryczną samodzielnie, dzięki czemu nie będą musiały importować coraz droższej, zagranicznej ropy.
  2. + Ponieważ energię elektryczną można uzyskiwać na wiele sposobów, z różnych paliw kopalnych to automatycznie gospodarka staje się mniej czuła na brak lub wyższą cenę któregokolwiek z paliw kopalnych.

Podsumowując należy stwierdzić, że samochody w 100% elektryczne są znacznie lepsze od samochodów spalinowych i hybrydowych. Ich jedynym słabym punktem są akumulatory, które jednak z roku na rok stają się coraz lepsze. Postawioną na początku artykułu tezę o wyższości samochodów elektrycznych nad spalinowymi zweryfikuje oczywiście życie. Dziś możemy jedynie powiedzieć, że liczba produkowanych samochodów elektrycznych bardzo szybko rośnie i w najbliższych latach na rynku pojawi się kilkanaście nowych modeli pojazdów elektrycznych.

Komentarze (32)

Możliwość dodawania komentarzy jest dostępna jedynie dla zarejestrowanych użytkowników.

<i>"Z samochodami elektrycznymi i spalinowymi jest tak jak ze świetlówkami i żarówkami. (...) dzięki oszczędności w zużyciu energii wyparły one tradycyjne żarówki."</i>
To miał być żart ? Tak będzie można napisać za 100 lat, bo na razie wszyscy doskonale pamiętamy, że tradycyjne żarówki znikają z półek z powodu zarządzenia Komisji Europejskiej.
  • opel4

@jandrzej36

Gęstość energii gromadzonej w kole zamachowym wynosi: 2,74 - 7,86 Wh/kg w zależności od rozwiązania.
http://rotordynamics.org/Paper_PDFs/2007%20Low%20cost%20flywheel%20energy%20storage%20for%20fuel%20cell,%20Hearn.pdf

Zatem by zgromadzić te 10 kWh trzeba użyć masy przynajmniej 1,2 tony.

Dlatego takie systemy owszem są stosowane, ale głównie w pojazdach szynowych (lokomotywach) jako coś w rodzaju UPS oraz w autobusach (gdzie istnieje możliwość doładowania na pętli).
http://www.ccm.nl/pdf/FLW-Tech-160204.pdf
Z tymi akumulatorami to tez nie jest tak. Korporacje nie chcąc tracić kontroli nad rynkiem a wiedząc że nieuchronnie zbliża się epoka samochodów elektrycznych. Dąży do utrwalenie się przekonania że tylko akumulatory chemiczne zdolne są do magazynowania potrzebnej energii. A tak nie jest. Już wiele lat temu widziałem samochód elektryczny, który zasilany był z akumulatorów kinetycznych. Energia elektryczna zamieniana jest w fazie ładowania na energię wirującej masy w akumulatorze kinetycznym. Owa wirująca masa to wirnik prądnicy. Aby całkowicie zatrzymać ruch wirowy w owej prądnicy należy obciążyć ją co najmniej kilkudziesięcioma kilowatami. A takich prądnic było w oglądanym przeze mnie samochodzie 6 sztuk. Zaletą tego systemu jest ładowanie trwające ok 20 minut. I niezależności od zakładów chemicznych produkujących bardzo drogie akumulatory chemiczne. Ponieważ raz wyprodukowany akumulator kinetyczny nie traci swoich parametrów przez długie lata. Jest po prostu wysoko sprawnym silnikiem elektrycznym.z magnesami stałymi na wirniku i uzwojeniem silnika (ładowanie) i prądnicy (rozładowywanie) w stajanie. Akumulator taki ma tarcie mechaniczne zredukowane prawie do zera ,więc może się kręcić bez obciążenia bardzo długo. Wirnik zawieszony jest w hermetycznej obudowie na łożyskach magnetycznych. We wnętrzu panuje próżnia nie ma więc też oporów powietrza. Projekt gotowego samochodu pokazywano kiedyś w telewizji Miał lepsze osiągi od projektów pokazywanych dzisiaj. Niestety ktoś wyłożył widocznie ogromną kasę by projekt zniknął w czeluściach archiwum. Wiem jednak że akumulatory takie wykorzystywane są w satelitach. Ponieważ mają jeszcze jedną zaletę tam wykorzystywaną. Posiadają ogromną bezwładność. Po prostu są to żyroskopy. Kiedy spróbować je odwrócić względem obudowy satelity. Bezwładność wirującej masy powoduje że to cały satelita się obraca a żyroskop stoi w tym samym miejscu.
  • mc

dla biednych Polaków 5zł za 100km to rewelacja, więc o czym tu gadać...
  • les

Te wszystkie techniczne rozwazania wiele sensu nie maja. Elektryczny samochod jest niebezpieczny dla wielu galezi przemyslu. Importowana ropa przynosi ogromne zyski przy rafinacji i dystrybucji. Jest powaznym zrodlem dochodow dla panstwa (podatki). 70% napraw samochodowych to system napedowy. Daje wielu ludziom prace. To sa fakty. Jedynym prawdziwym czynnkiem ktory moze te sytuacje zmienic bedzie tylko jakas katastrofa ekologiczna. Mysle ze wiekszosc widzi to jako rozlana ropia czy cos w tym rodzaju. Gwaltowne ,trudne do przewidzenia zmiany pogody niszcza plony na calym swiecie. Jest takie powiedzenie ze lepiej sie mysli o pustym zoladku. Tym razem moze to byc koniecznoscia. Jak na razie to nie ma pigulki na cynizn i brak wyobrazni. Po nas chocby potop.
  • buc

@Obserwator
"...ale z tym odzyskiwaniem energii podczas hamowania to bym nie przesadzał. Jest to bardziej chwyt marketingowy, niż użyteczna własność. Jasne, że to działa... ale korzyści są znikome."

Oj. I tu byś się pomylił. Przy jeździe po mieście ludziom, zgodnie z pomiarami, udaje się odzyskać ładnych kilka procent energii. Jadący ulicą obiekt o masie jednej tony lub więcej, rozpędzony do odpowiedniej prędkości, to naprawdę całkiem niezły ładunek energii :)
  • Obserwator

Cieszę się że powstała taka strona.
Osobiście nie mogę się doczekać, kiedy będę mógł normalnie jeździć elektrykiem, ale z tym odzyskiwaniem energii podczas hamowania to bym nie przesadzał. Jest to bardziej chwyt marketingowy, niż użyteczna własność. Jasne, że to działa... ale korzyści są znikome.
  • RaveN

@multikapitał
Tak dla ścisłości - w cenie energii elektryczne również jest akcyza.
Niemniej jednak to prawda, przy braku uregulowań prawnych jest to dodatkowy atut EV ;)
  • multikapitał

prowadzę firmę, od paliwa nie mogę odliczyć Vatu - wiadomo trzeba kombinować z kratką, a w przypadku auta elektrycznego - naładuję aku w firmie - a z rachunku za prąd odliczę Vat w całości.
Teraz już wiem dlaczego Polska nie chce dotować takich aut - bo po prostu straci ogromną kasę na akcyzie i Vacie
  • les

szkoda gadac! O wymianie baterii, o kondensatorach, o szybkim ladowaniu. Bo zawsze znajdzie sie ktos z innej planety. Sa tez inne mozliwosci.
  • czlek

@BlackBird
1. Po pierwsze to nie bezstopniowa skrzynia, bo to jeszcze co innego (CVT - stosowane np. w samochodach hybrydowych), ale brak zmiany przełożeń zwykle stosuje się w samochodach elektrycznych, czyli stałe przełożenie między silnikiem i kołami.
2. Skrzynia raczej energii za wiele nie zaoszczędzi, ale za to wprowadzi tylko dodatkowe tarcie. Silnik elektryczny to zupełnie inna bajka, bo w spalinowym sprawność jest optymalna tylko w pewnym zakresie obrotów i stąd zmiana przełożenia jest konieczna, żeby pracował w tym zakresie. Elektryczny ma sprawność wysoką praktycznie cały czas i niewiele się zmienia w zależności od obrotów.
3. Czemu wyższe obroty miałyby go jakoś znacząco bardziej zużywać? Wiadomo, że większe zużycie ze względu na tarcie zawsze będzie, ale w końcu silnik elektryczny zwykle posiada to tarcie na dwóch łożyskach i to wszystko. Nie to co w spalinowym, gdzie trze o siebie dosłownie wszystko, a poza tym przy dużych obrotach silnie się nagrzewa ze względu na niższą sprawność. W elektrycznym w sumie temperatura bardziej zależy od mocy niż obrotów.

Chyba za dużo przyzwyczajeń bierzesz z punktu widzenia silników spalinowych, a do elektrycznych jednak trzeba inaczej podejść. Gdyby to co piszesz miało mieć znaczenie, to tramwaje i pociągi też miałyby skrzynie biegów. :) Tak więc, jednak można sobie pozwolić na pracę w szerokim zakresie obrotów, a dzięki temu uzyskać łatwiejszą konstrukcję mechaniczną i mniej strat na tarciu dodatkowych przekładni.
  • BlackBird

jakoś nie wiem czy większa zaleta to bez stopniowa skrzynia biegów czy też może na manualu dało by sie zaoszczędić jeszcze troche energii?/ bo np wolałbym wrzucić 5 bieg i mieć 3000obr niż np 7000obr na bezstopniowej skrzyni bieów i szybko zniszczyć silnik. CO O TYM WSZYSTKIM MYśLICIE?
  • gidorah

Jednak autorom materiału życzę więcej obiektywizmu. No i zakupu własnego auta (bo takie coś mógł napisać tylko "niekierowca". Mimo tych wszystkich zachwytów nad silnikiem elektrycznym autorzy nie podali najważniejszego argumentu, który kładzie wszystkie powyzsze wywody na łopatki - mianowicie zasięgu takiego pojazdu i sposobów (czasu) "tankowania". Pobieżne napisanie, że są już technologie lepszych akumulatorów można sobie podarować, bo nikt jak do tej pory tych superbaterii nie widział. I pewnie długo nie zobaczy. Nie wyobrażam sobie jazdy ok. 300-400 km z godzinnymi co najmniej przerwami na "tankowanie" co 100 km. (W ogóle sobie nie wyobrażam godzinnego tankowania, bo to zupełnie bez sensu - czas to pieniądz i ekonomika tego pojazdu wypada blado, bardzo blado). Można się oczywiście zachwycać możliwościami silnika elektrycznego, jego ekologią, cichą pracą, elastycznością, itp. Co z tych wszystkich zalet przyjdzie właścicielowi takiego auta, jeśli nie wynaleziono jeszcze akumulatorów, które pozwoliłyby pojazdom elektrycznym na skuteczne konkurowanie ze spalionowymi? Koło domu sobie pojeździ dla przyjemności? Przypominam, że w Polsce jeszcze długo posiadanie więcej niż jednego auta (pojeździć po mieście, a drugie do dalszych podróży) przez przeciętną rodzinę będzie mitem.
  • the_foe

w PKP jezdzi 3012 elektrowozow i 3742 spalinowozow. Najwiecej jezdzi spalinowozow ST44, kontrukcja z lat 60. Silnik 2-suwowy.
  • les

Jeszcze jedna poprawka. Eliica a nie Ellica. !897 rok to koniec 19 wieku a nie poczatek "naszego". Jak ten czas leci.
  • les

Przepraszam za blad. Ten japonski samochod to Ellica.
  • les

Chce dodac ze Ferdynand Porshe zbudowal samochod z silnikami w kolach juz w 1897 roku. Na swiatowej wystawie w Paryzu w 1900 roku byla to sensacja. Tworca Celicki ( japonski osmiokolowy prototyp)Ze zdziwieniem "odkryl" ten fakt. Byl przekonany iz to on byl pierwszym kontruktorem stosujacym silniki w kolach.
  • les

Silniki w kolach sa znane od wielu lat. Pirwszy praktycznie stosowal je Porshe na poczatku naszego stulecia. Baterie coraz to lepsze a tagze silniki na razie tyko wspomagane magnesami stalymi sa ulepszane. Sila magnesow stalych pozwoli w przyszlosci wyeliminowac potrzebe bateri. Wpierw nalezy sprzedac ich troche. Znane "mafie" paliwowe musza cos zarobic po zmianie profilu. Tu w Kanadzie koncerny naftowe jeszcze staraja sie utrzymac, twierdzac ze srodowiska ratowac nie warto bo i tak jest juz za puzno. Po nas chocby potop. W Polsce naprawde niewiele sie dzieje a potencjal ogromny. Chce pogratulowac tej stronie za odwage i wyczerpujace informacje.
  • mm

A jak silniki elektryczne będą się mieściły w kołach pojazdów (jak opracowuje Michelin) to i kształt pojazdów się zmieni. Nie będzie potrzebna komora silnika!!!
  • aardwark

Samochody elektryczne to przyszłość. Może i licząc koszty akumulatorów są droższe ale są ciche, nie smrodzą, nie potrzebne im zagrażające przyrodzie rafinerie, tankowce, stacje paliw, nie potrzeba połowy części (np. skrzyń biegów). Wyobraźcie sobie miasto za 20 lat. Żadnych spalin, na ulicach cisza, słychać ptaki. Kto by nie chciał tak żyć?