Уложиться в 11 минут — такова предельная планка
времени полной (с нуля) зарядки электромобиля, которую поставила пред
собой команда MIT's Electric Vehicle Team — более 30 студентов и аспирантов, ведомых своим лидером Раду Гогоаной (Radu Gogoana).Для
полноценной пятиместной машины с очень приличной дальностью хода (о ней
скажем ниже) — это фантастическая задача. Пока индустрия может
похвастать образцами сравнительно крупных электрических авто,
заряжающимися "под пробку" за 4-12 часов. Есть ли примеры пополнения
запасов за час или два? Да, есть, но те машины годятся лишь для вояжей
по ближайшим кварталам.
|
Пусть
вас не смущает надпись hybrid на дверце машины – после вмешательства
специалистов из Массачусетса этот "передовой" привод будет заменён на
ещё более перспективный (фото MIT's Electric Vehicle Team). |
Новый экспериментальный
автомобиль назван "Одиннадцать" (elEVen). Его переделывают из седана
Mercury Milan Hybrid 2010 модельного года. Только авторы проекта
полностью заменили силовую установку, превратив гибридную легковушку в
чистый электромобиль.
Заявленные
параметры elEVen впечатляют. На одной зарядке аккумуляторов он должен
проезжать 200 миль (322 км). При "заправке" за 10 минут с хвостиком это
будет феноменальный рекорд.
Для сравнения. На днях ниссановцы представили публике свой первый серийный электромобиль LEAF —
не микролитражку какую-нибудь в габаритах "Смарта" или "Оки", а вполне
приличных размеров пятидверный хэтчбек. Его литиево-ионные батареи
обеспечивают машине запас хода в 160 километров. При этом от
специального "быстрого" зарядного устройства аккумулятор можно
заправить на 80% за 30 минут.
|
Монтаж электромотора и редуктора с дифференциалом под капот авто (фото MIT's Electric Vehicle Team). |
Эти 80%, к слову,
всплывают в который уже раз неспроста: современные тяговые аккумуляторы
впитывают последние 20% заметно дольше первых 80. Ну а от бытовой
розетки на 220 вольт, да ещё и на все 100%, LEAF заряжается за долгие 8
часов. В общем, типичный сценарий использования таков: поездки по
городу с возвращением домой (на заправку) каждую ночь. И как быть с
дальними вояжами?
Заметим,
скорость зарядки зависит сразу от ряда условий. Способность
аккумуляторов "переваривать" большой (относительно ёмкости) ток —
только одно из них. Тут, понятно, создателям "скорозарядных" машин
приходится выбирать типы и модели батарей с самыми лучшими техданными
(а даже у тех же литиевых аккумуляторов имеется несколько подвидов,
заметно отличных по этой способности).
Вторая
задача — создание бортовой системы управления процессом зарядки, также
воспринимающей большие токи (для elEVen, в частности, команда строит
оригинальную схему). Наличие розетки огромной мощности, читай —
специальной зарядной станции – уже и не обсуждается.
|
Многие
детали, необходимые для совмещения электромотора и серийного авто,
студенты вытачивали самостоятельно. Вообще же для осуществления своей
мечты участники проекта работают по 100 часов в неделю каждый,
утверждают члены команды (фото MIT's Electric Vehicle Team). |
Наконец, можно просто подсократить объём батареи. Ещё три года назад японцы построили
опытный городской микрокар, который мог заряжаться на 80% от номинала
всего за 15 минут. Вот только полная ёмкость "наливалась" существенно
дольше. А запас хода той машинки был равен всего-то 80 километрам.
Американцы решили — никаких компромиссов. Для своей машины они подобрали литиево-железофосфатные батареи от компании A123 Systems (это те самые аккумуляторы, что питают самый быстрый электрический мотоцикл
на планете). Они отличаются высокой пожарной безопасностью и очень
высокой удельной мощностью, так что и заряжаться способны быстро.
|
elEVen
– не первый опыт MITs Electric Vehicle Team по "конверсии" машин. В
2008-м они успешно испытали Porsche 914 BEV (на снимках), переделанный,
как ясно из названия, из старенького "Порше" 1976 года. В нём
применялись литиево-фосфатные батареи от Valence Technology (известной нам по расстрелу аккумуляторов и совершенному электромотоциклу).
Максималка
той машины так же достигала 160 км/ч, но прочие параметры были куда
скромнее. Запас хода составлял 160 километров, а время полной зарядки –
8 часов (правда, от бытовой розетки на 220 вольт). Сотню с места
"спорткар" набирал примерно за 20 секунд, что неудивительно:
электромотор Porsche 914 BEV развивал всего 55 киловатт (фотографии
MITs Electric Vehicle Team). |
Блок тяговых батарей
elEVen в финальном варианте будет насчитывать 7905 отдельных "батареек"
A123. Их общая ёмкость превысит 60 киловатт-часов.
Чтобы
"насытить" их полностью не позднее чем через 11 минут после начала
заправки, студентам потребуется источник тока мощностью не менее 350
киловатт (точнее, машине нужен источник на 356 вольт и 1000 ампер).
"Этой энергии достаточно для того, чтобы сжечь предохранители в 20
обычных домах одновременно, — говорит Гогоана, — поэтому мы будем
подключать авто непосредственно к электростанции MIT".
(Стоит
пояснить, что от обычной домашней розетки c её скромным предельным
током elEVen будет заряжаться не быстрее соперников — в течение целой
ночи.)
Максимальная мощность
электромотора elEVen превышает 180 киловатт (или 250 "лошадей"). Вес
этого электродвигателя (вместе с управляющим контроллером) составляет
138 килограммов. Данный агрегат (трёхфазный, переменного тока) был
подарен команде MIT компанией SatCon, специалистом по разнообразному электрооборудованию.
|
Электромотор
elEVen оснащён масляным охлаждением. На снимке один из студентов
приваривает в подкапотном пространстве насос для этой системы (фото
MIT's Electric Vehicle Team). |
Первоначально сей могучий
мотор построили для привода электрического автобуса с массой в 15 тонн.
Неудивительно, что среднеразмерная (по американским представлениям)
легковушка (а её вес составляет менее 2 тонн) должна с ним просто
летать. По расчётам команды студентов, elEVen будет ускоряться с места
до 100 км/ч менее чем за 9 секунд, а максимальная скорость превысит 160
км/ч.
Начало переделке машины было
положено в июне этого года. В нынешнем месяце команда намерена
протестировать elEVen с неполным комплектом батарей и без системы
скоростной зарядки, а в окончательном виде машина должна выйти на
дороги в третьем квартале 2010-го.
|
Ориентировочная
стоимость переделки "Милана" составила $200 тысяч, из них $80 тысяч
приходятся на литиевые батареи. Но фактически институт не слишком
разорился. Дело в том, что большая часть необходимых изделий и
материалов была подарена студентам компаниями-партнёрами по проекту
(фотографии MIT's Electric Vehicle Team). |
Хотя машина вышла дорогой,
авторы проекта отмечают, что с ростом выпуска подобных автомобилей
будет падать и себестоимость электрической начинки. А уж в том, что
промышленность способна освоить всё это хозяйство — сомневаться не
приходится. Те же ячейки A123 тут применены и вовсе серийные, которые
продаются на рынке уже три года.
Тем
временем в стенах того же Массачусетского технологического учёные
создали опытный литиевый аккумулятор, способный заряжаться в 100 раз быстрее обычного.
Интересно
посмотреть, какие способности появятся у электромобилей, когда эта
экспериментальная разработка дойдёт до конвейера. Очевидно, создателям
таких машин уже не потребуется роботизированная горячая замена тяговых
батарей, впервые показанная в мае нынешнего года.
|
На
этом кадре MIT's Electric Vehicle Team показана далеко не в полном
составе, зато на фоне трёх своих главных работ. На подъёмнике висит
переделываемый ныне Mercury, под ним – Porsche 914 BEV, а рядом –
мотоцикл, тоже в виде эксперимента переведённый на электрическую тягу
(фото MIT's Electric Vehicle Team). |
Но ведь и по-настоящему
массовых электрозаправок, особенно — достаточно мощных для
удовлетворения потребностей быстрозаряжающихся легковушек, таких как
elEVen, пока не видать. Может, и правда эпоха электромобилей ещё не
началась?
По словам Раду, это
"вопрос курицы и яйца". Многие говорят, что, мол, пока электромобили
подключать на автострадах негде, нечего их и создавать. Но, по мнению
MIT's Electric Vehicle Team, сначала должны появиться электрические
авто, пригодные к повседневной эксплуатации не только в городе, но и на
длинных междугородних трассах. Тогда и электрические заправки начнут
расти как грибы после дождя.
Вспомним:
когда 5 августа 1888 года Берта Бенц, жена изобретателя автомобиля,
совершила первое в мире путешествие на машине (из Мангейма в
Пфорцгейм — 106 км), бензин она покупала в аптеках — его продавали как
средство выведения пятен.