Электробус это что – Это электробус. Что нужно знать об экологичном городском транспорте

Содержание

Это электробус. Что нужно знать об экологичном городском транспорте

Новые, комфортные, современные… Они вышли на улицы столицы в сентябре 2018 года. Речь об электробусах. Они перевозят пассажиров с раннего утра до позднего вечера.

Москва переходит на электробусы по ряду причин. Так, по сравнению с обычным автобусом электробус экологичнее из-за отсутствия вредных выбросов. Его преимущество перед троллейбусом — в маневренности и возможности поехать по любой улице вне зависимости от контактной сети. К тому же суммарные затраты на эксплуатацию электробуса на 10 процентов ниже, чем у троллейбуса.

Достоинства электробусов давно оценили во многих странах мира. Они ходят в Скандинавии, Великобритании, некоторых странах континентальной Европы, в Китае и Белоруссии. Срок службы электробусов составляет 15 лет на условиях сервисного контракта.

Всего в Москве работает более 220 электробусов, которые следуют по 14 маршрутам: Т14, Т25, Т36, Т42, Т47, Т56, Т73, Т76, Т80, Т83, 107, 649, 778, Sk. Ежедневно ими пользуются около 135 тысяч человек.

В первый рейс некоторые электробусы отправляются около 04:00, а в самый последний — после полуночи. Водитель принимает машину перед выходом на маршрут. Он запускает через бортовой компьютер автоматическую систему диагностики, осматривает салон, проверяет шины, стеклоочистители. Среди водителей электробусов есть и супружеская пара — вместе приходят в парк и готовятся к отправке в рейс.

Электробус вмещает 85 пассажиров, причем в нем не менее 30 мест для сидения. Благодаря низкому уровню пола, накопительной площадке и наличию пандуса этим видом транспорта могут пользоваться и маломобильные горожане.

В салоне есть системы климат-контроля и спутниковой навигации, USB-разъемы для зарядки мобильных устройств, информационные медиаэкраны и бесплатный Wi-Fi. Двигается электробус практически бесшумно.

Заряжается электробус при помощи пантографа на ультрабыстрых зарядных станциях, расположенных на конечных остановках. Для пополнения заряда батареи требуется от шести до 15 минут. Погодные условия на этот процесс не влияют. Одно из мест, где можно посмотреть, как заряжаются электробусы, расположено в районе ВДНХ, под эстакадой монорельса.

 

С сентября 2018 года электробусы перевезли более 16 миллионов пассажиров. Горожане все чаще выбирают этот вид транспорта благодаря экологичности и комфорту. Уровень шума и вибрации в салоне электробуса на 30 процентов ниже, чем в салоне автобуса.

Электробусы ежедневно проходят техническое обслуживание. Водитель после рейса передает машину в сервисный центр, где специалисты проводят полный цикл работ для ее подготовки к новой смене. Они моют машину, чистят и дезинфицируют салон, проверяют рулевое управление, тормозные механизмы, работу компрессора, светотехнику, гидро- и другие системы, влияющие на безопасность движения. Все это занимает около часа.

Бортовой компьютер электробуса постоянно анализирует работу системы. Водитель может оперативно связаться с диспетчером, который поможет решить возникающие вопросы удаленно или направит специалистов.

Электробусы поставляют в столицу КамАЗ и группа ГАЗ. По сервисным контрактам производители отвечают за полную функциональность машин и зарядных станций. Они обслуживают и ремонтируют электробусы, при необходимости меняют детали и комплектующие.

В будущем КамАЗ запустит производство электробусов и электрокомпонентов к ним в Москве. Инженерно-производственный центр планируется создать на территории Сокольнического вагоноремонтно-строительного завода. В год здесь будут выпускать не менее 500 электробусов.

www.mos.ru

Электробус в Москве, конструкция, виды, преимущества и применение

Электробус в Москве, конструкция, виды, преимущества и применение.

 

 

Электробус – это транспортное средство, предназначенное для перевозки пассажиров по дорогам с твердым покрытием, которое способно двигаться, благодаря тяговому электроприводу.

 

Электробусы в Москве и других крупных городах. Необходимость использования

Электробусы – что это такое?

Конструкция и характеристики электробуса

Классификация, виды электробусов

Преимущества электробусов по сравнению с традиционными видами транспорта

Применение электробусов на реальных примерах

Перспективы развития и проблемы, стоящие на пути массового внедрения электробусов

 

Электробусы в Москве и других крупных городах. Необходимость использования:

Научно-технический прогресс отождествляется с процессом поступательного движения вперед. Итоговым результатом эволюционного развития науки и техники становятся новшества, способные облегчить жизнь современного горожанина.

К трудно решаемым вопросам развития инфраструктуры крупных городов следует отнести транспортную проблему.

В текущих реалиях жизни большого города, вопрос транспортного сообщения относится к категории наиболее актуальных. Оптимизировать пассажиропоток, особенно в часы пик достаточно непросто, учитывая большие расстояния между спальными районами и историческим центром, а также деловыми кварталами города. До настоящего времени проблему возросшего пассажиропотока городская власть решала, благодаря организации безотказной работе метро, использовании наземных видов транспорта: автобусов, троллейбусов, трамваев, маршрутных такси.

На сегодняшний день, на проблемных маршрутах начинают появляться ультрасовременные транспортные средства, получившие название электробусов.

Почему в текущих реалиях усилия, направленные на модернизацию транспортной инфраструктуры приобрели такой необычный поворот?

Все дело в том, что городские власти любого мегаполиса, взять например Москву или Санкт-Петербург, крайне заинтересованы в замене и модернизации текущей транспортной базы, обслуживающей огромные пассажиропотоки. Не последнюю роль в этом процессе играет и экологическая составляющая. Так, для исторического центра мегаполиса крайне важно избавиться от ненужной сетки проводов и коммуникаций, формирующих троллейбусную инфраструктуру, так портящую лицо города. Замена троллейбусных линий на трамваи – чрезвычайно затратный проект, который может себе позволить не каждый мегаполис. Полноценный запуск автобусного сообщения в этой части города навредит экологии и престижу мегаполиса, поэтому появление электробусов может стать целевым решением проблемы.

Столица любого государства всегда первой презентовала лучшие передовые решения, поэтому электробусы в Москве и стали тем проектом, который максимально соответствует критериям инновационного (футуристического) подхода, практикуемого в процессе обустройства городской инфраструктуры.

 

Электробусы – что это такое?

В упрощенном восприятии, электробус представляет собой увеличенную версию электромобиля, но в отличие от последнего способен перевозить десятки пассажиров.

Определение электробуса более точно сформулировано в Википедии и других источниках, где говорится, что электрический автобус (сокращенно – электробус) – это транспортное средство, предназначенное для перевозки пассажиров по дорогам с твердым покрытием, которое способно двигаться, благодаря тяговому электроприводу. Работу тягового электропривода обеспечивает электрическая энергия, сохраняемая в накопителе. Электробус движется по установленному маршруту, имеющему соответствующий номер. Сложный характер работы взаимодействующих частей и механизмов электрической системы транспортного средства предопределяет автономность электробуса.

 

Конструкция и характеристики электробуса:

Электробус по многим критериям напоминает городской троллейбус, однако в общей концепции транспортного средства  нового поколения соответствует электромобилю.

Источником электрической энергии служит аккумулятор большой емкости, который может располагаться в заднем отсеке, специальных кузовных нишах или на крыше корпуса. Данный элемент автономной системы нередко называют накопителем. Тяговый электродвигатель, используя электрическую энергию, поступающую от аккумулятора (накопителя) приводит в движение ведущие колеса электробуса.

Благодаря последним достижениям в электротехнической промышленности удалось существенно продлить сроки эксплуатации аккумуляторов на электробусах. Новые аккумуляторы больше известны под названием ультраконденсаторы (двухслойный электрохимический конденсатор, суперконденсатор либо ионистор). Широко практикуется использование и других видов накопителей электрической энергии, к примеру, заслуживает внимание последняя версия водородных топливных элементов.

Габариты электробуса и классической модели автобуса в целом схожи. В длину электробус достигает 12 метров, ширина – составляет около 2,5 м, высота – 3,5 м. Каждый производитель может придерживаться своих предпочтений в отношении размеров транспортного средства, однако, в соответствии с общепринятым подходом, размеры электрического транспортного средства должны отвечать критериям вместительности, маневренности, комфорта и не могут отличаться от стандартных форм городских автобусов. Масса электробусов может достигать 18 т, средняя вместительность салона – 90 пассажиров, а уровень пола пассажирского салона – 36 см.

Электробус разгоняется до 80 км/час, а максимальный запас хода без подзарядки аккумуляторов достигает 200 км. Для крупных городов такие расстояния не предел, однако, если рассматривать протяженность стандартного автобусного маршрута, то использование электробусов представляется вполне логичным и обоснованным. Чтобы аккумуляторные батареи поддерживать в рабочем состоянии, необходимо обеспечить их периодическую зарядку – восстановление до необходимых эксплуатационных параметров. Полный период восстановления аккумуляторов электробуса примерно составляет до 6,5 часов. Однако тема аккумуляторных батарей постоянно развивается и уже существуют батареи, которые заряжаются за значительно более короткое время.

 

Классификация, виды электробусов:

Разнообразие электробусов, предложенных на данный момент производителями невелико, и зависит от принципа зарядки.

Поэтому, для понимания сути функционирования электробусов важно знать, каким образом происходит восстановление их зарядной базы. На сегодняшний день ориентируются на 4-х видовой состав наземного безрельсового электротранспорта:

– электробусы, использующие подзарядку аккумуляторов во время езды,

– электробусы, практикующие ночную зарядку,

– электробусы с быстрой зарядкой на штатных и конечных остановках общественного транспорта,

– электробусы, практикующие замену аккумуляторных батарей.

 

Электробусы, использующие подзарядку аккумуляторов во время езды:

Электробусы, использующие подзарядку аккумуляторов во время езды, – по сути, такой вид электробусов ничем не отличается от модернизированных троллейбусов, способных передвигаться по маршруту в обычном режиме, однако, обладающих несколько расширенными возможностями в части маневрирования. Во время движения такое транспортное средство способно не только периодически подзаряжаться от контактной сети, но и преодолевать проблемные участки самостоятельно. Иными словами, часть маршрута электробус проезжает на аккумуляторах, а остальной путь с поднятыми «рогами» для подзарядки.

Внедрение электробусов в рамках предложенного подхода идеально подходит для городов с развитой троллейбусной инфраструктурой и на данный момент активно проводится в Санкт-Петербурге.

 

Электробусы, практикующие ночную зарядку:

Электрических машин такого вида – электробусов, практикующих ночную зарядку – на сегодняшний день не так и много. Все дело в больших затратах на их содержание и обслуживание. Как правило, электробусы, практикующие ночную зарядку, в дневное время обслуживают городской пассажиропоток, а вечером становятся на прикол в специализированные депо (зарядные станции). Чтобы полностью восстановить аккумуляторы электробусам требуется до 6,5 часов (зависит от типа аккумуляторных батарей). Главный недостаток электрических машин с ночной зарядкой – их огромная масса, поскольку аккумуляторное оборудование занимает много места и имеет большой вес. Следующий недостаток электроприводных транспортных средств – необходимость возводить мощные стационарные станции, чтобы обеспечить одновременную зарядку десятков единиц электробусов в ночное время суток. Плюсом использования данных моделей электробусов является выгода в части экономии бюджета города, что не нужно финансировать строительство троллейбусной инфраструктуры и выкупать землю под станции подзарядки.

 

Электробусы с быстрой зарядкой на штатных и конечных остановках общественного транспорта:

Данный способ восполнения уровня заряда аккумуляторов транспортных средств давно практикуется в разных городах мира. Особенностью предложенного способа заряда аккумуляторов является необходимость подвода электроэнергии к остановкам и возведение определенного количества подстанций на территории города.

К недостаткам описанного способа следует отнести: чрезмерную насыщенность городских территорий объектами технической инфраструктуры; риски аварий электрического оборудования подстанций, что особенно актуально для густонаселенных районов города; необходимость нанимать больше водителей и техники; простаивание на конечных станциях электробусов в очереди на подзарядку.

К положительным сторонам следует отнести незначительную загрузку электробусов разной технической начинкой и, как следствие, меньшую массу транспортного средства, что повышает его маневренность в движении.

 

Электробусы, практикующие замену аккумуляторных батарей:

С некоторых пор на маршруты мегаполисов стали выпускать электробусы с оригинальным регламентом обслуживания аккумуляторов. Речь идет о быстрой замене подсаженных аккумуляторов на их заряженные аналоги, подготовленные и обслуженные заранее на специальных станциях техобслуживания. Происходит это так: электробус заезжает в специальный бокс, где персонал быстро меняет старые аккумуляторы на их свежие версии. Пока данный вид обслуживания аккумуляторной базы доступен только для высокопольных электробусов.

 

Преимущества электробусов по сравнению с традиционными видами транспорта:

К очевидным плюсам использования электробусов следует отнести:

– маневренность,

– минимальный вред экологии,

– инновационный аспект,

– вместительность салона и элегантный дизайн,

– дополнительные услуги пассажирам, предлагаемые бесплатно, например, доступ к Интернет через WI-FI,

– высвобождение центральных и деловых кварталов мегаполиса от токоподводящих проводов и др. объектов технической инфраструктуры,

– экономия средств городского бюджета, за счет отказа от выкупа дорогостоящих участков земли под строительство веток метрополитена, троллейбусных подстанций, прокладки рельсовых путей под трамвайные маршруты и др.

 

Применение электробусов на реальных примерах:

На данный момент больших успехов в реализации данного инновационного проекта достигли США, Швеция, Чехия и Китай.

Среди стран СНГ активно внедряют электробусы Беларусь и Россия. В Санкт-Петербурге на линию пустили электробусы, практикующие динамическую подзарядку во время движения. В Москве пошли по пути полной замены троллейбусной линии, запустив на маршруты электробусы с быстрой подзарядкой на остановках и конечных.

 

Перспективы развития и проблемы, стоящие на пути массового внедрения электробусов:

Появление электробусов не случайно и обусловлено тем, что в больших городах на фоне постоянного роста пассажиропотока становится актуальным вопрос экологии и безопасности жизни. Со временем в крупных городах ожидается демонтаж троллейбусных линий с одновременным запуском на маршруты электробусов.

Активно экспериментируют с внедрением электробусов Тула, Новосибирск и др. города России.

К сожалению, на сегодняшний день существует ряд проблем, мешающих широкому внедрению электробусов на городские маршруты. К одной из главных причин, мешающих реализовать столь перспективный проект следует отнести высокие затраты на производство машин, накопителей электрической энергии, объектов технической инфраструктуры. А закупать электробусы придется за счет средств городского бюджета.

Не стоит забывать о том, что быстро запустить электробусы на городские улицы в скором времени вряд ли удастся, поскольку необходимо подготовить техническую инфраструктуру, одновременно решая вопрос полного/частичного демонтажа уже имеющихся троллейбусных линий.

В целом, внедрение электробусов в городскую сеть наземного транспорта – неминуемый и безальтернативный процесс, реализация которого всецело зависит от настойчивости городских властей.

 

© Фото //www.pexels.com, //pixabay.com

 

карта сайта

расписание электробусов 9 10 абакан 73
новый московский электробус маршрут абакан камаз 6282 9 10 фото лиаз в санкт петербург волгабас характеристики 59 тролза цена вк газ нефаз салон купить
где электробусы последние новости в москве маршруты 2018 в минске

 

Коэффициент востребованности 1 036

xn--80aaafltebbc3auk2aepkhr3ewjpa.xn--p1ai

Всё о электробусе

После появления первого электротранспорта в XIX веке и второго всплеска популярности в 70-х годах XX века электробусы вновь вышли на улицы городов. О том, что повлияло на их развитие и как изменились технологии: от создания ёмких аккумуляторов до развития зарядной инфраструктуры — можно узнать в нашей новой статье.

Первый электротранспорт: привет из XIX века

Электромобили появились задолго до машин с двигателем внутреннего сгорания. Готтлиб Даймлер и Карл Бенц запатентовали первые самодвижущиеся повозки с бензиновым ДВС в 1886 году, тогда как первый электромобиль для перевозки людей был представлен в 1837 году. Из-за высокой стоимости и низкой эффективности первые электромобили не могли тягаться с машинами с паровым двигателем. Стоимость обслуживания авто с цинковым аккумулятором в 40 раз превышала цену обслуживания паровой машины на угле.

После появления доступных свинцово-кислотных аккумуляторов электромобили успели ненадолго войти в моду. В 1890 году американец Уильям Моррисон построил первый электробус — автомобиль вместимостью 6 человек, развивающий скорость до 19 км/ч и проезжающий на одном заряде до 160 км. 24 батареи, весившие в сумме почти 350 кг, выдавали ток 112 А с напряжением 58 В и требовали для полной перезарядки 10 часов.


Электробус Уильяма Моррисона. Источник: american-automobiles.ru

В самом начале XX века в Лондоне на маршрутах городского транспорта успешно работали 20 электробусов, на то время более эффективные и экономичные, чем их бензиновые аналоги. Одного заряда аккумулятора хватало на 60 км пути, поэтому на конечных станциях опустевшие батареи заменяли на новые — процесс занимал всего три минуты.


Лондонский электробус со съемной батареей — прообраз будущей Tesla с быстросъемными аккумуляторами. Источник: Лондонский музей транспорта

К 1900 году 38% автомобилей в США работали на электричестве, но совершенствование двигателей внутреннего сгорания и снижение цен на топливо резко затормозило развитие отрасли автономного электротранспорта — уже к 30-м годам XX века электробусы практически исчезли. В отличие от бензиновых машин, электротранспорт не дешевел, а состояние экологии пока никому не внушало опасений. Крест на инвестициях в автобусы с аккумуляторами поставило появление в 20-х годах дешевых троллейбусов.


Процесс замены аккумулятора в электробусе — полная автоматика, как в XXI веке. Источник: Британская библиотека

Но из-за низких цен на топливо в середине XX века индустрия ДВС пошла по пути наращивания объема, что напрямую сказывалось на расходе бензина. Даже легковые автомобили снабжались неэкономичными шестилитровыми двигателями, обслуживание которых в 70-х стало буквально «золотым». Сложившаяся ситуация вызвала новый всплеск популярности электромобилей. Так в английском Манчестере в 1974 году на городские маршруты вышли электробусы Seddon Pennine 4-236 на хлоридных аккумуляторах.


Редкий кадр действующего в 1975 году электробуса Seddon Pennine 4-236. Источник: Alan Snatt

Единственный универсальный коммерческий автомобиль, оставшийся на память о том времени — минивэн Mercedes-Benz LE 306, чей быстросъемный аккумулятор обеспечивал мощность около 76 лошадиных сил, но истощался уже через 50 км пути. Автомобиль прожил до 1983 года, после испытаний почтовой службой немецкого города Бонна он был признан нерентабельным.


Электрический минивэн Mercedes-Benz LE 306 — напоминание об эпохе топливного кризиса. Источник: Mercedes-Benz

Серьезно о массовом производстве и использовании электротранспорта заговорили лишь в XX веке, когда общество стало задумываться об экологических угрозах и осознавать, какой вред окружающей среде наносят выхлопные газы автомобилей. На фоне обсуждения экологических проблем идея перевода дизельных автобусов на электричество стала довольно популярной, и немалую роль в этом сыграло появление литий-ионных батарей, способных накапливать энергию и обеспечивать автономное движение электробусов в течение длительного времени. Изобретение таких батарей решило и экономическую проблему, сделав производство и обслуживание электротранспорта более экономичным и открыв ему дорогу на массовый рынок.

Вопросы питания

В современных электробусах для питания используются аккумуляторы или суперконденсаторы. Последний способ хранения энергии по-своему интересен, хотя и сильно ограничивает возможности электротранспорта.

Суперконденсаторы могут хранить всего 5% энергии в сравнении с литий-ионными батареями схожего объема. Очевидно, что на одном заряде конденсатора автобус проедет всего несколько километров, а значит о какой-либо автономности говорить не приходится. Но позитивное свойство конденсаторов — скорость зарядки. На восстановление заряда уходят секунды.


Китайский суперконденсаторный Ultracap Bus на остановке с зарядной станцией — выглядит, как участок с троллейбусными проводами. Источник: Shanghai Aowei Technology

Так в китайском городе Нинбо действует конденсаторный электробус, которому для подзарядки хватает всего 10 секунд — благодаря развитой инфраструктуре зарядных станций, автобус получает энергию на каждой остановке во время высадки-посадки пассажиров, которая обычно длится немного дольше. Кроме того, до 80% энергии торможения преобразуется в электричество и возвращается обратно в конденсаторы — это дает экономию до 50%.

Суперконденсаторы постоянно совершенствуются, но внедрение электробусов на таких элементах питания требует очень дорогостоящей инфраструктуры в виде зарядных станций высокой мощности на каждой остановке. Кроме того, внештатные ситуации в виде неожиданных пробок могут оставить автобус с разряженными конденсаторами на дороге и создать дополнительные проблемы для дорожного трафика.

Литий-ионный аккумулятор — это не какой-то конкретный вид батарей с единственным утвержденным составом, а целое семейство энергетических элементов. Разработка литий-ионных аккумуляторов представляет собой сложный процесс поиска необходимого баланса между мощностью, ёмкостью, компактностью и ценой. Идеала пока не существует. Каждый тип литий-ионной батареи хорош для конкретной сферы применения. Далеко не все они используются в электротранспорте, многие находят свое место в электронике с небольшим энергопотреблением.

Аккумуляторы на оксиде лития-кобальта (LiCoO2), — самые доступные и популярные на сегодняшний день, — имеют отличную ёмкость на единицу объема, низкую стоимость и напряжение 3,6В на ячейку. Именно такую батарею вы найдете в мобильных устройствах и портативной потребительской электронике. Минусы таких аккумуляторов тоже известны: малый ток разряда, максимум 1000 циклов зарядки/разрядки до начала серьезной деградации ёмкости, долгая зарядка и невозможность работы при отрицательных температурах. Электробус на LiCoO2 обойдется дешевле, чем на других типах аккумуляторов, но сможет работать только в теплых странах на коротких маршрутах с минимальной загрузкой, вроде трансферов внутри кампусов.

Литий-марганцевый аккумулятор (LiMn2O4) благодаря трехмерной структуре смог обеспечить высокий ток разряда — до 30 раз превышающим его ёмкость. Это дало возможность использовать LiMn2O4 в устройствах с краткосрочным высоким энергопотреблением, например, в электромобилях Nissan Leaf и BMW i3. Но у литий-марганцевых аккумуляторов обнаружились свои недостатки: еще меньший, чем у литий-кобальтовых батарей жизненный ресурс и нетерпимость к холоду. Поэтому литий-марганцевые батареи комбинируют с другим типом аккумуляторов — NMC.


NMC-аккумулятор Nissan Leaf стоит вдвое дешевле NCA-батареи Tesla, но и ёмкость теряет примерно вдвое быстрей (70% после 100 тыс. км). Источник: Benjamin Nelson

Литий-никель-марганец-кобальт-оксидные батареи, или просто NMC, получили неплохую удельную энергоёмкость и срок службы (до 2000 циклов разрядки), но ток отдачи у них оказался невелик. Именно поэтому для использования в электромобилях NMC комбинируют с LiMn2O4 — при обычной езде в основном работают NMC-ячейки, а при ускорении высокий ток отдают ячейки LiMn2O4.

Литий-никель-кобальт-алюминий-оксидные батареи (LiNiCoAlO2, или NCA) отличаются высокой удельной ёмкостью и приемлемой стоимостью. Скорость зарядки и ток разрядки у NCA-аккумуляторов средние, их нельзя записать в достоинства или недостатки. Именно NCA стали источником энергии для автомобилей Tesla и систем хранения Powerwall.


540-килограммовая NCA-батарея Tesla Model S на 85 кВт при замене из-за износа отправляется в системы хранения энергии Tesla Powerwall. Источник: wk057

Но одна особенность NCA-батарей бросила тень на Tesla еще до того, как владельцы могли столкнуться с потенциальными проблемами — аккумуляторы имеют сравнимые с литий-кобальтными ячейками срок службы в 500 циклов. А дальше замена и утилизация изношенных элементов. Реальный опыт показал, что даже спустя 200 тысяч километров батареи в электромобилях Tesla остаются рабочими, теряя треть ёмкости. Но, несмотря на этот положительный опыт, для городского электротранспорта NCA-аккумуляторы не являются лучшим выбором, ведь пробег автобусов в разы и даже на порядки превышает пробег личных авто.

Литий-титанатный ответ

Литий-титанатные аккумуляторы (Li4Ti5O12, LTO) известны еще с 80-х годов прошлого века. Toshiba активно разрабатывает и производит этот тип батарей под названием SCiB (Super Charge Ion Battery). Для изготовления анода в них используется литий-титанат вместо графита. При этом катод может быть заимствован у NMC-батарей. Замена графита позволила увеличить эффективную площадь анода с 3 м2/г до 100 м2/г, что в лучшую сторону влияет на скорость зарядки ячейки и ток разряда. Так в 2017 году Toshiba продемонстрировала SCiB-батарею, способную восстановить до 90% своей ёмкости всего за 5 минут.


Пористая структура литий-титанатного оксида обеспечивает в 30 раз большую площадь, чем графит, и в разы больший срок службы. Источник: КБ «Энергия»

Литий-титанатные батареи стабильно отдают ток в десять раз превышающий их ёмкость, и в тридцать раз при импульсных нагрузках. Ранние образцы выдерживали до 7000 циклов разрядки, а современные аккумуляторы обеспечивают 15000-20000 циклов — с этими показателями не сравнится ни один другой тип литий-ионных батарей. Кроме того, LTO-батареи пожаробезопасны, при разгерметизации они нагревают до 70 градусов и остывают, перегрев им также не страшен. На холоде элемент почти не теряет эффективность — при температуре -30 градусов ёмкость литий-титанатной ячейки понижается до 80% от номинала.


Литий-титанатная батарея Toshiba, используемая в автобусах Proterra. Источник: Proterra

Невероятная живучесть, мгновенная зарядка, стойкость к холодам. Звучит, как идеальный аккумулятор для телефона. Но есть у LTO-батарей и свои недостатки, которые пока ограничивают круг их применения. В первую очередь, это низкая удельная ёмкость 50-80 Вт/кг, тогда как у традиционных литий-кобальтовых элементов она равна 150-200 Вт/кг — то есть, для получения равной ёмкости литий-титанатная ячейка должна быть вдвое-втрое объемней. Во-вторых, номинальное напряжение ячейки равно всего 2,4 В против 3,6 В у литий-кобальтовых. В-третьих, пока литий-титанатные батареи отличаются высокой ценой, втрое большей, чем у NCA-батарей. Именно поэтому встроить литий-титанатный аккумулятор в смартфон пока невозможно — получится дорогой элемент с низкой ёмкостью и недостаточным для работы устройства напряжением.

Зато в электробусах, где нет дефицита места, а также требуется высокий ресурс батареи, литий-титанатным аккумуляторам самое место.


На графике показан пробег тестовой машины на SCiB и литий-кобальт-оксидных батареях. Преимущество SCiB более чем очевидно. Источник: Toshiba

Вопрос подзарядки

Без развитой инфраструктуры электробус превращается в проблему. Заряжать электробус можно тремя разными способами: долгой ночной зарядкой, быстрой зарядкой на конечных станциях и экспресс-зарядкой на остановках.

Зарядные станции на остановках общественного транспорта требуются, например, электробусам на суперконденсаторах: над павильоном устанавливается контактная площадка или провода, которых автобус касается пантографом. Если суперконденсаторам хватает питания в течение нескольких секунд, то для подзарядки аккумулятора нужны хотя бы минуты. Учитывая, что современные литий-титанатные батареи Toshiba восстанавливают большую часть заряда за пять минут, на маршрутную сеть электробуса достаточно установить всего несколько зарядных станций, которые смогут поддерживать аккумуляторы автобуса заряженными.

Долгая ночная зарядка в общественном транспорте используется только в паре с одним из двух других способов. Заряжать автобус всего раз в сутки и отправлять его на маршрут на весь день невозможно по объективным причинам. Во-первых, для работы в течение хотя бы половины дня нужны очень ёмкие аккумуляторы, которые займут много места в салоне — это обстоятельство резко удорожает стоимость каждого автобуса. Во-вторых, к автобусному парку необходимо подводить очень мощные линии электроснабжения, чтобы одновременно питать десятки и даже сотни автобусов.


Серийный электробус КамАЗ заряжается на конечной остановке московского маршрута №73. Источник: alisa

А что дальше?

Городской электротранспорт всегда считался сомнительной экзотикой, а сейчас в мире работают сотни тысяч электробусов. Чемпионом по адаптации новых технологий является Китай, где находятся почти 99% существующих в мире электрических автобусов. По оценкам Bloomberg New Energy Finance, к 2025 году 47% автобусов в мире будут электрическими.

Россия тоже не отстает от мировых тенденций. Ежегодно многие российские города закупают электротранспорт и выводят его на постоянные маршруты, создается специальная инфраструктура и предлагаются решения в области энергообеспечения. Не исключено, что переход на электротранспорт затянется на десятилетия и, возможно, мы застанем время, когда личные электромобили перестанут быть предметом роскоши и составят достойную конкуренцию дизельным аналогам.

www.energovector.com

Электробус — Википедия. Что такое Электробус

Электро́бус (электрический автобус) — автономное безрельсовое механическое транспортное средство, предназначенное для перевозки 7 и более пассажиров, движимое с помощью тягового электропривода, электрическая энергия для которого запасается/хранится на борту в накопителе.

История

Прототип первого лондонского электробуса на улицах города. 18 апреля 1906 года.

Впервые движущаяся модель электробуса на металлических колёсах была продемонстрирована на Всемирной выставке 1900 года в Париже[1].

Первый электрический маршрутный автобус появился в Великобритании в 1906 году.

15 июля 1907 года в Лондоне, компанией «London Electrobus Co.» было открыто регулярное движение автобусов с электроприводом на маршруте между Victoria Station и Liverpool Street.

При сборке британских электробусов использовали французские компоненты и батареи, поставляемые фирмой «Gould Storage Battery Corporation» которые позволяли проходить без подзарядки до 40 миль, что было достаточно для четырёх рейсов между конечными остановками. После утренней смены электробус отправлялся в гараж где батареи полностью менялись на новые.

Чистые и тихие электробусы были популярны у туристов и жителей Лондона. На пике своего успеха в конце 1908 года в компании было около 20 электробусов. Вскоре был открыт дополнительный маршрут до Килберна.

В начале 1910 года после скандала и обвинений в мошенничестве «London Electrobus Co.» пришлось закрыть[2]. Восемь из электробусов были проданы «Brighton, Hove & Preston United». Остальные лондонские электрические автобусы были разобраны на запасные части.

В 1916 году новым владельцем «Brighton, Hove & Preston United» стал Томас Тиллинг (англ.)русск. (англ. Thomas Tilling). Последний рейс английского электробуса состоялся в Брайтоне, в апреле 1917 года. Тилинг заявил, что нехватка запасных частей вынудила его прекратить работу электрических автобусов[3].

Конструкция

Московский электробус и электромобиль. Презентация

Электробус средней или большой вместимости, по принципу конструирования и применяемому электрооборудованию во многом похож на троллейбус, а в общей концепции — на электромобиль, каковым он и является, за исключением размеров, вместимости и мощности электропривода.

В качестве накопителя и одновременно источника электроэнергии для работы электробуса, в «классическом» варианте, используется аккумуляторная батарея большой ёмкости, которую располагают в нишах под кузовом, в заднем отсеке, и т. д.

Ведущие колеса электробуса, приводятся в движение тяговым электродвигателем (или несколькими), который посредством электрической системы управления (включающую силовые кабели, контактные или бесконтактные коммутационные устройства и аппараты, прочее).

Также, в качестве двигателя, предлагается применение электрических мотор-колес (которые хотя и имеют весомые недостатки, но позволяют исключить «классические» передаточные устройства: кардан, дифференциал, полуоси, и. т. п).

В последнее время, с развитием электротехнической промышленности и различными разработками в области тягового электропривода, в качестве источника электроэнергии для электробусов предлагаются новые виды аккумуляторов — ионисторы (или так называемые суперконденсаторы), топливные элементы, и т. д. (поэтому, понятие электробуса, как «транспортного средства (транспортной машины), работающего на аккумуляторных батареях…», либо, как «аккумуляторного автобуса…», на сегодня становится устаревшим)).

При необходимости промежуточной подзарядки или аварийного питания тягового электропривода, на борту электробуса может устанавливаться генераторная установка небольшой мощности.

Составные части и технические характеристики электробуса на примере ЛиАЗ-6274

Электробус ЛиАЗ-6274 на базе литий-ионных аккумуляторов — совместная разработка «Группы ГАЗ» и «МОБЭЛ»[4].

Узел (агрегат) Краткие характеристики
Двигатель Трехфазный, асинхронный, 180 кВт.
Тяговый инвертор Силовой IGBT-преобразователь с функцией рекуперации (при электродинамическом торможении позволяет вернуть в аккумулятор до 30 % энергии, потраченной на разгоне)
Накопители энергии Литий-ионные аккумуляторы «Лиотех»
Зарядное устройство Трехфазное 380В, 90 кВт
Тормозная система Комбинированная система электродинамического торможения c тяговым двигателем и пневматический привод с разделением на контуры по осям
Привод насоса гидроусилителя Электрический, 28V
Главный выключатель (АВДУ) Двухполюсный, дистанционный, с дополнительным входом управления от внешних датчиков в случае возникновения аварийных ситуаций
Прибор контроля изоляции Отображает состояние изоляции. Предусмотрен режим самодиагностики прибора.
Система отопления Жидкостная, с дизельным подогревателем. Дополнительно выполняет функцию термостата для накопителей.
Основные параметры и размеры
Габаритные размеры (мм) 12000 — 2500 — 3500
База (расстояние между передней осью и задним мостом, мм) 5960
Максимальная техническая масса (кг) 18200
Пассажировместимость (чел.) 90
Уровень пола пассажирского салона (мм) 360
Основные характеристики
Максимальная конструктивная скорость движения электробуса на горизонтальном участке (км. в час) 80
Максимальный запас хода электробуса на накопителях без подзарядки (км) 200
Максимальный преодолеваемый подъём электробуса, % 12
Расход электроэнергии на тягу при условной расчетной скорости 23 км/ч, на 100 км, кВт*ч 25
Время полного заряда (часов) 6,5

Электробусы в России

Первый российский электробус был разработан в 2011 инжиниринговой компанией Drive Electro (бывш. НИИКЭУ) на базе НефАЗ-5299 по заказу ООО «Лиотех» для нужд госкорпорации Росатом. В 2012 году электробус НефАЗ-52992 прошёл испытания, получил сертификат безопасности транспортного средства и был сдан в эксплуатацию в город Новосибирск. На сегодняшний день осуществляется перевозка пассажиров на территории «Новосибирского завода химконцентратов». В сентябре 2014 года пробег первого российского электробуса превысил 10 тыс. км<[5].

На электробусе установлены литий-ионные аккумуляторы. Процесс полной зарядки машины занимает 8 часов; для быстрой зарядки (20-30 минут) от сети до 500 кВт на нём установлены специальные силовые разъёмы. Максимальный пробег на одной зарядке — 250 км. Электробус оснащён системой телеметрии, которая по ГЛОНАСС или GSM-каналам передаёт информацию на удалённый компьютер сервисной службы для контроля параметров состояния батареи и основных агрегатов.

В августе 2016 в Москве начались испытания экспериментальной модели электробуса КамАЗ-6282 (25 сидячих мест, общая вместительность 85 чел.; литий-титанатные аккумуляторы с функцией сверхбыстрой зарядки от сети 380 В, запас хода 100 км)[6].

Также в 2016—2017 годах в Москве проходили ходовые испытания электробусы из Белоруссии Е-433, китайский электробус Yutong, финский Linkker и разработанный Группой ГАЗ электробус ЛиАЗ-6274 на базе низкопольного автобуса большого класса ЛиАЗ-5292[7][8].

Электробус с динамической подзарядкой ЗАО «Тролза»

В 2014 году на ЗАО «Тролза» началось серийное производство электробусов с динамической подзарядкой. В период с 2014 по 2017 гг. компания «Тролза» поставила электробусы с динамической подзарядкой в следующие российские города — Тула, Нальчик, Санкт-Петербург, для нужд ГТЛК.[9] Также поставки этой техники осуществлялись за рубеж — в Аргентину, города Росарио и Кордова. Общий объём поставок составил более 200 единиц.

Эти модели электробусов внешне и конструктивно похожи на троллейбусы последнего поколения, выпускаемые ЗАО «Тролза», но оснащаются аккумуляторными батареями большой мощности. Батареи располагаются в заднем отсеке электробуса. Электробусы с динамической подзарядкой используют уже имеющуюся оборудованную контактную троллейбусную сеть для зарядки во время движении по этом участку. Динамическая подзарядка обеспечивает автономный пробег электробуса от 20 до 70 км, что вполне достаточно для преодоления участков городской среды, не обеспеченных контактной сетью. Электробус с динамической подзарядкой позволяет создавать новые экологически чистые маршруты без дорогостоящих инвестиций в строительство инфраструктуры.

Использование динамической подзарядки имеет ряд существенных преимуществ: оно не создаёт дополнительной нагрузки на городскую сеть; обеспечивает щадящий режим работы батарей; позволяет обогревать салон, что не требует использования дизельных генераторов и делает этот вид электробусов на 100 % экологичным видом транспорта. У этих транспортных средств не будет простоев на конечных станциях в депо или парках, так как зарядка батарей производится во время движения по маршруту. Кроме того, такие машины обладают более высокой пассажировместимостью.[10][11][12]

Электробусы в Белоруссии

В мае 2017 в Минске запустили первые электробусы собственного производства — Е 433, производства «Белкоммунмаш[13]. По состоянию на конец 2017 года минское АО «Белкоммунмаш» производит и предлагает к продаже 2 модели городских электробусов: Е433 «Vitovt Max Electro» и Е420 «Vitovt Electro»[14].

Электробусы в США

Ведущей компанией по проектированию и строительству электрических транспортных средств в Северной Америке является корпорация Proterra (англ.)русск..
В 2016 году компанией было продано более 190 электробусов собственного производства[15].

Электрический автобус Proterra на платформе Catalyst E2 Max в сентябре 2017 года установил мировой рекорд, преодолев без подзарядки 1100 миль (1772,21 км)[16].

Во время теста электробус двигался со скоростью около 24 км в час, в течение 74 часов. По данным Proterra Inc., при полной загрузке в условиях города запас хода электробуса должен быть не менее 350 миль (563 км) при максимальной скорости 105 км в час. Его длина — 12,9 м, высота — 3,4 м. Электробус оснащен аккумуляторной батарей емкостью 660 кВт ч. Полная масса транспортного средства составляет 17,7 тонн[17][15].

Примечания

  1. ↑ Речмедилов, 1926, с. 130.
  2. ↑ Mick Hamer, 2017, p. 171.
  3. ↑ London Electrobus Co.
  4. ↑ Электробус большого класса ЛИАЗ-6274.
  5. ↑ Российский электробус в Новосибирске прошел первые 10000 км!, 2014.
  6. ↑ В Москве начались испытания электробуса КАМАЗ, 2016.
  7. ↑ «Группа ГАЗ» провела самую длительную тестовую эксплуатацию электробуса в России, 2017.
  8. ↑ USB-разъемы, климат-контроль и Wi-Fi: каким будет московский электробус, 2017.
  9. ↑ Поставки электробусов с динамической подзарядкой.
  10. ↑ Электробусы с динамической подзарядкой.
  11. ↑ Зачем Москве нужен электробус «по-тюменски»?.
  12. ↑ Электробусы с динамической подзарядкой.
  13. ↑ В Минске запустили новый вид транспорта. 10 интересных фактов об электробусах, 2017.
  14. ↑ Продукция «Белкоммунмаш»: Электробусы.
  15. 1 2 Proterra Catalyst ® buses, 2017.
  16. ↑ Электробус в США установил мировой рекорд: 1772 км без подзарядки, 2017.
  17. ↑ Proterra Electric Bus Sets World Record by Traveling 1,100 miles on a Charge, 2017.

Литература

Статьи и публикации

Ссылки

Внешние медиафайлы

wiki.sc

Электробусы. Развенчание мифов. — Журнал Георгия Красникова — LiveJournal

Давайте поговорим с вами сегодня об электробусах. Вы, ведь, все знаете что это такое? Как это не знаете? А вот Собянин уже давно про них говорит как про давно работающий транспорт и собирается в скором времени массово на них переходить.

Электробус, как следует из названия, — это электрический автобус. «Чем же тогда он отличается от троллейбуса» — спросите вы? Главное отличие — в способе получения электроэнергии от сети. Если троллейбус получает её напрямую от проводов, то электробус имеет ёмкую батарею и заряжается в парке или на конечных станциях. У электробуса нет штанги или «рогов», как у троллейбуса. Есть только специальный токоприёмник, по которому и происходит зарядка.

Электробус не привязан к контактной сети – и в этом его ключевое преимущество! Можно направлять его на любые маршруты по любым улицам, главное – чтобы на конечных станциях или, хотя бы, на промежуточных остановках была зарядная инфраструктура.

Но на этом его преимущества и заканчиваются. И сразу всплывают многочисленные недостатки.

1) Трата времени на зарядку. Существуют два способа заряжать электробусы: оба одинаково плохи.
Первый – зарядка в ночное время в парках. Плох тем, что требуется 1) очень высокая мощность (сразу тысячи машин заряжаются в один момент времени), 2) ёмкая батарея, которая будет занимать 30-40% салона. Хорош тем, что не надо будет тратить время на конечных.
Второй – зарядка на остановках и конечных станциях. Плох тем, что тратится полезное время, в которое электробус мог бы перевозить пассажиров. В итоге на обслуживание маршрута с той же частотой потребуется больше машин.

Самый экстравагантный способ – зарядка на остановках. Но, опять же, от физики не убежишь. Нужно либо высокое напряжение за короткий момент времени, либо, опять же, больше стоять на остановке. Первое очень дорого, второе – по понятным причинам неудобно для пассажиров.

2) Опасность разрядки во время пути. Если произошла непредвиденная ситуация, и электробус разрядится на маршруте – увезти его можно будет только тягачом. Соответственно – срыв выпуска. А ситуации могут быть разные – пробки, холод, ДТП, глюк батареи. К слову сказать, как будут вести себя батареи электробусов при -30 никто не проверял пока (в широтах где встречаются такие температуры, электробусы ещё не эксплуатировались).

3) Утилизация батарей. Никто не задаёт этот вопрос, а зря. Этот момент существенно же снижает экологичность технологии.

4) Дизельный отопитель. Смешно – но электробусы все равно требуют дизельного топлива. В целях экономии батареи отопление в машинах работает на дизеле. Что же это за экологический транспорт такой, что все равно от нефтепродуктов не уйдёшь?

5) Цена. Из-за новизны технологии электробусы выходят существенно дороже как автобусов, так и троллейбусов.

6) Потери электроэнергии. Известно, что на каждом передаточном звене энергия теряется. Если троллейбус энергию из проводов сразу направляет в двигатель, то электробус сначала не получает её всю при заряде, а потом теряет её по ходу движения. Чем дольше ездит, тем дольше потери. Если батарея старая, или погода холодная, потери во время движения могут быть вполне ощутимыми – до 30-40%. А ведь любая батарея довольно быстро начинает терять в качестве – 2-4 года.

7) Катание тяжёлой батареи. Известная дилемма космонавта или пешего туриста: сколько с собой взять топлива (еды). Возьмёшь мало – далеко не улетишь/не уйдёшь. Возьмёшь много – всё на себе тащить. Троллейбус избавлен от этой проблемы полностью – он по ходу движения питается. А тут немало энергии будет уходить на перевозку ёмкостей энергии.

Таким образом, суммарно получаем сомнительный результат: более дорогой транспорт, которого требуется численно больше (на такую же интенсивность движения), который может разрядиться и намертво встать где угодно, электроэнергии для проезда на то же расстояние которого нужно также больше из-за потерь и перевозки батареи.

И всё ради того, чтобы не заморачиваться с контактной сетью? Но ведь все равно потребуется содержание инфраструктуры в виде подстанций и зарядных станций.

В принципе, электробусы – идея интересная и правильная. Но заменять они должны дизельные автобусы, а не троллейбусы, тогда это будет прогресс. Однако в ситуации, когда кто-то наверху какой-то животной ненавистью не любит именно троллейбусы, выбирать не приходится. Однако же для адекватной замены троллейбусов электробусами эту новую технологию надо отладить, отработать, посмотреть, как она себя ведёт в разных условиях. Особенно важно зимний сезон пережить. Запустить хотя бы один маршрут на них, а потом плавно расширять сеть, и уже тогда смотреть по факту что оптимальнее — ставить их на троллейбусные маршруты, или, всё же заменять ими неэкологичные автобусы.

А пока говорить о том, что технология ещё сырая, было бы неправильно. Технология вообще фактически отсутствующая! Вы хоть раз в жизни видели живой электробус? Я вот.. честно скажу, видел пару раз. Правда в стоящем состоянии. На самом деле, в Москву уже несколько лет как привозят разные образцы для тестирования, но все они, покатавшись, поломавшись, уезжают обратно несолоно хлебавши. Ну ё-моё, если уж хотели бы, за столько лет можно было бы хотя бы одну серийную модель изобразить, а не недоделанные тестовые образцы? Я помню, что ещё в 2015 году на трамвайный парад приезжал электробус от КАМАЗа, где же он теперь?

Электробус б/у из Китая. Покатался немного по Москве, а потом его увезли в Челябинск.

Много было и других электробусов. Финский, от ЛиАЗа, и от «Белкоммунмаша». Последний, кстати, напоминает подобный же дуобус (троллейбусо-автобус), который также тестировался год назад на бывшем 25 маршруте, но от которого, к сожалению, тоже отказались. А подобные электробусы в небольшом количестве начали тестироваться и в Минске.

Есть ещё один электробус в Сколково. Но по факту это всё, что удалось наскрести за этот год, тестировались они совсем недолго, и большая часть этих недоделок куда-то уже уехала.

Но по факту же электробусы упорно входят в нашу жизнь, пока ни разу не войдя в неё. Отсутствие регулярного движения хотя бы на одном маршруте (!) не мешает Собянину или Михайлову упоминать постоянно их как вполне работоспособный и действующий транспорт. Трамвай, автобус, электробус — звучит в будничных фразах из их уст, именно так, через запятую. Типа: «Мы можем посмотреть в приложении через сколько нужный нам автобус или электробус подойдёт к нашей остановке».

При этом слово «троллейбус», который пока ещё эксплуатируется в количестве более 1000 штук, вы от них последнее время не услышите, это хуже чем слово «Навальный» для Путина. Ликсутов вообще отжигает. Вот что он сказал в недавнем интервью::

И еще могу сказать, что разговаривая с экспертами с точки зрения развития электрического транспорта, все эксперты большие прогнозируют в ближайшие несколько лет существенное увеличение емкости батарей. То есть прогноз у них очень большой. Сейчас 400 кг, в ближайшие несколько лет это может быть в два раза меньше, а то и в три раза меньше. Поэтому мы очень рассчитываем на то, что электрическая батарея будет все лучше и лучше и решит кучу проблем. Мало того, эксперты, я разговаривал с одними ведущими сотрудниками нашего одного из крупнейших научных институтов России, которые занимаются электричеством, они прогнозируют то, что батареи через десять лет будут такой емкости, что в принципе, надо будет задумать и в метро, не нужен контактный рельс на протяжении всего следования поезда, достаточно будет зарядить в начале и в конце поездки.
https://govoritmoskva.ru/interviews/1908/

Ну прекрасно просто. Скоро, скоро, скоро. Вот нам надо тут сидеть, сложа руки, и ждать, когда эта ёмкость «существенно увеличится» и батареи решат кучу проблем.

А есть ли идеальное решение? Есть! Оно называется «Троллейбус с большим автономным ходом». Он сочетает в себе преимущества как троллейбуса, так и электробуса. И также лишён их недостатков. Он может спокойно ездить до 60 км на батарее, а может заряжаться от контактной сети. Которая УЖЕ есть, которую не надо с нуля создавать! Почему его не хотят брать наши руководители – вот это большой вопрос. И нельзя сказать, что это что-то эфемерное — подобные троллейбусы есть не то что в других странах, они эксплуатируются уже давно во многих регионах России! Вот, например, Вологда. Фото 2013 года! Троллейбус проходит порядка 2-3 км по участку без контактной сети.

Есть также машины с длительным автономным ходом, в Новосибирске, Барнауле, Братске, Туле, Симферополе, Севастополе, Нальчике и других городах. Там троллейбусы вполне успешно в штатном режиме ездят по маршрутам с участками без контактной сети.

Такое бы сразу решило много проблем. На самом деле в конце 2016 года уже должны были прийти 12 таких троллейбусов от «Тролзы». Они были в контракте, за них было заплачено. Но «Мосгортранс» покривил лицом, и договор расторгли. Троллейбусы ушли в Питер.

(отсюда)

Как бы то ни было, Мосгортранс собирается теперь закупать по 300 электробусов в год . Всё серьёзно: недавно проектировалось ТЗ на эти самые электробусы. Внести свои пожелания в него могли все желающие. Требование динамической подзарядки (как раз возможность брать энергию от контактной сети троллейбуса) упорно отклонялось. Хотя назови троллейбус «электробусом с динамической подзарядкой» и всё бы было хорошо. Что это как не религиозная ненависть?

Самое фееричное, что уже есть решение правительства после 2021 года закупать ТОЛЬКО электробусы! Никаких ни то что троллейбусов, но даже и автобусов. Вы представляете? Их ещё вообще нет, они нигде не ходят. Никто не испытывал то, как они будут работать в течение длительного времени зимой, как будут батареи разряжаться при больших пассажиропотоках, не будут ли они портиться из-за наших знаменитых реагентов. Непонятно в принципе, как вообще (несуществующая, опять же, пока) зарядная инфраструктура будет справляться с одновременной зарядкой большого числа машин.

Но никого эти вопросы не интересуют. Есть установка — покупать через 4 года ТОЛЬКО их, значит надо исполнять.. Чувствую, что мы так вообще без какого-либо транспорта останемся – только метро с МЦК и несколькими трамваями.


Ещё один электробус-коротышка, катающийся сейчас на испытаниях, который, видимо, планируется ставить вместо нормальных автобусов большой вместимости

Даже если от всех недостатков электробуса абстрагироваться. Даже если поверить в то, что Ликсутов с Собяниным искренне хотят развивать электробус, нельзя забывать о том, что завтра может случиться что угодно. Кризис, не дай Бог, конечно, очередная какая-нибудь нестабильность в стране, как у нас неоднократно бывало. И может стать совсем не до электробусов! А троллейбус уже, в расчёте на эти электробусы, будет ликвидирован. И что тогда? Останемся в итоге вообще без ничего, с одними автобусами, которые в кризисные периоды вообще наиболее нестабильными оказываются (как показал опыт 1991 года)..

А что в мире? Вообще эксперименты с электробусами действительно проводят во многих странах. Но пока массового использования эта технология не особо много где получила. Почти везде если и есть электробусы, то ходят они в незначительном  количестве 3-5, реже — 10-15 штук. Причины? Они все описаны тут выше.
Вот электробус в Китае, Шанхай. В едущем состоянии я, правда, его не видел.

Эта, кстати, как раз та самая модель «быстрой зарядки».

Вот что про неё пишут в вики:

Автобусы ездят по чётко известному маршруту, вдоль которого через каждые максимум 5 км должны располагаться станции быстрой зарядки на остановках. Токоприёмник на этих станциях поднимается до зарядного устройства, и, касаясь его, полностью заряжает батарею электробуса всего за пару минут.

Что ни говори, намного «удобнее» троллейбуса..

А вот одна из таких станций. Более одного маршрута китайцы делать не стали. Даже китайцы!

Так или иначе, китайцы потихоньку сворачивают развитие электробусов, возвращаясь к усовершенствованному троллейбусу – тому самому «электробусу с динамической подзарядкой».

В любом случае, в развитии новой технологии нет ничего плохого. Плохое есть в том, что ради отсутствующей пока совершенно непроработанной технологии уничтожается действующая рабочая. Которая стабильно и надёжно функционирует девятый десяток лет и проверена временем. Уничтожается не потому что она имеет какие-то недостатки (при несущественной доработке здесь может будет получен парктически идеальный результат). Просто потому что кому-то «там» оно не нравится. Те же европейцы, которые по дурости своей поуничтожали свои троллейбусные сети, в 70-е, сейчас сильно сожалеют о своих ошибках, и о том, что у них нет такого потенциала как у нас. Они также с нуля развивают электробусы, но, как видим, даже они приходят к тому, что «электробус с динамической подзарядкой» — наиболее оптимальное решение. Но нам, почему-то, надо обязательно снова и снова наступать на те же грабли, хотя есть такая уникальная возможность, этого не делать, воспользовавшись мировым опытом..

ПОДПИСАТЬСЯ НА ЖУРНАЛ

griphon.livejournal.com

Что такое электробус: экспресс-зарядка и никакого мошенничества


Первый в России электробус КАМАЗ6282 начал курсировать 13 мая в Подмосковье на территории инновационного центра «Сколково», а после финальных испытаний новый вид пассажирского транспорта выйдет на маршрут от станций метро «Кунцевская» и «Славянский бульвар» до «Сколково». Электоробус, к запуску которого готовились не один год, по целому ряду параметров опережает существующие виды наземного городского транспорта – автобус и троллейбус: он более экологичный и маневренный, а также более комфортный и экономичный.

Как работает

Главное отличие электробуса от автобуса в том, что он ездит не на топливе, а на электричестве, а значит, не загрязняет воздух выхлопами. Соответственно, вместо дизельного мотора у электробуса – электродвигатель, а вместо бензобака – аккумуляторные батареи. В качестве электро-накопителя в электробусе КАМАЗ-6282 используются современные литий-титанатные аккумуляторы. Срок их службы – более 10 тысяч циклов, или около 10 лет. В электробусах используется система мотор-колеса, то есть у каждого колеса — свой электродвигатель.

Троллейбус без усов
Пожалуй, второе по значимости преимущество электробуса – его маневренность. В отличие от троллейбуса, для движения электробуса не требуется контактной сети, а значит, он способен объезжать препятствия на дороге и не создаст пробку из-за обрыва проводов, что нередко случается с троллейбусами.

Как заряжается

Заряжается электробус от станций «ультрабыстрой подзарядки» с помощью токоприемника, на это требуется всего 6 – 20 минут. Если поблизости нет колонны зарядки, подзарядиться электробус может и от троллейбусной сети. Система зарядки электробуса автоматизирована: стыковка токоприемника, расположенного на крыше электробуса, с контактами на «зарядном столбе» происходит и контролируется автоматически. Также используется «ночная зарядка» в парке с помощью бортового зарядного устройства от стандартной трехфазной сети переменного тока.

По данным KAMAZ, максимальный запас хода электробуса без подзарядки – 100 километров, то есть на средний маршрут 50 км зарядки электробусу вполне хватит.

Может ли работать в мороз

Литий-титанатные аккумуляторы способны выдерживать температуры в диапазоне от минус 45 до плюс 45 градусов Цельсия. Встроенная система подогрева накопителя обеспечивает эффективность работы при отрицательных температурах. Кроме того, такие батареи вполне пригодны для коротких и частых подзарядок. Кстати, как утверждают разработчики, дождь и снег электробусу тоже не страшны.

Как выглядит

Внешне электробус мало чем отличается от современного автобуса – понять, что на дороге электрический вид транспорта, можно будет лишь по логотипам и дизайну кузова. В салоне особых отличий тоже нет, разве что – в кабине водителя на приборной панели вместо тахометра появился амперметр и некоторые другие счетчики и кнопки.

Вместимость

Электробус КАМАЗ большого класса вмещает 85 пассажиров, включая 25 сидячих мест. То есть практически не уступает современному низкопольному автобусу большой вместимости, а сидений в салоне электробуса умещается даже больше за счет отсутствия громоздкой системы подачи топлива. Низкий пол для удобства маломобильных пассажиров также предусмотрен.

Чем выгоден

Хотя стоимость электробуса примерно вдвое выше обычного автобуса, зарядка электричеством обходится гораздо дешевле, чем заправка дизтопливом, а от роста цен на бензин такой вид транспортного средства уже не зависит.

nawepodmoskovie.livejournal.com

что мы знаем о транспорте с батарейкой / Toshiba corporate blog / Habr

После появления первого электротранспорта в XIX веке и второго всплеска популярности в 70-х годах XX века электробусы вновь вышли на улицы городов. О том, что повлияло на их развитие и как изменились технологии: от создания ёмких аккумуляторов до развития зарядной инфраструктуры — можно узнать в нашей новой статье.

Первый электротранспорт: привет из XIX века


Электромобили появились задолго до машин с двигателем внутреннего сгорания. Готтлиб Даймлер и Карл Бенц запатентовали первые самодвижущиеся повозки с бензиновым ДВС в 1886 году, тогда как первый электромобиль для перевозки людей был представлен в 1837 году. Из-за высокой стоимости и низкой эффективности первые электромобили не могли тягаться с машинами с паровым двигателем. Стоимость обслуживания авто с цинковым аккумулятором в 40 раз превышала цену обслуживания паровой машины на угле.

После появления доступных свинцово-кислотных аккумуляторов электромобили успели ненадолго войти в моду. В 1890 году американец Уильям Моррисон построил первый электробус — автомобиль вместимостью 6 человек, развивающий скорость до 19 км/ч и проезжающий на одном заряде до 160 км. 24 батареи, весившие в сумме почти 350 кг, выдавали ток 112 А с напряжением 58 В и требовали для полной перезарядки 10 часов.


Электробус Уильяма Моррисона. Источник: american-automobiles.ru

В самом начале XX века в Лондоне на маршрутах городского транспорта успешно работали 20 электробусов, на то время более эффективные и экономичные, чем их бензиновые аналоги. Одного заряда аккумулятора хватало на 60 км пути, поэтому на конечных станциях опустевшие батареи заменяли на новые — процесс занимал всего три минуты.


Лондонский электробус со съемной батареей – прообраз будущей Tesla с быстросъемными аккумуляторами. Источник: Лондонский музей транспорта

К 1900 году 38% автомобилей в США работали на электричестве, но совершенствование двигателей внутреннего сгорания и снижение цен на топливо резко затормозило развитие отрасли автономного электротранспорта — уже к 30-м годам XX века электробусы практически исчезли. В отличие от бензиновых машин, электротранспорт не дешевел, а состояние экологии пока никому не внушало опасений. Крест на инвестициях в автобусы с аккумуляторами поставило появление в 20-х годах дешевых троллейбусов.


Процесс замены аккумулятора в электробусе — полная автоматика, как в XXI веке.
Источник: Британская библиотека

Но из-за низких цен на топливо в середине XX века индустрия ДВС пошла по пути наращивания объема, что напрямую сказывалось на расходе бензина. Даже легковые автомобили снабжались неэкономичными шестилитровыми двигателями, обслуживание которых в 70-х стало буквально «золотым». Сложившаяся ситуация вызвала новый всплеск популярности электромобилей.  Так в английском Манчестере в 1974 году на городские маршруты вышли электробусы Seddon Pennine 4-236 на хлоридных аккумуляторах.


Редкий кадр действующего в 1975 году электробуса Seddon Pennine 4-236.
Источник: Alan Snatt

Единственный универсальный коммерческий автомобиль, оставшийся на память о том времени — минивэн Mercedes-Benz LE 306, чей быстросъемный аккумулятор обеспечивал мощность около 76 лошадиных сил, но истощался уже через 50 км пути. Автомобиль прожил до 1983 года, после испытаний почтовой службой немецкого города Бонна он был признан нерентабельным.


Электрический минивэн Mercedes-Benz LE 306 — напоминание об эпохе топливного кризиса. Источник: Mercedes-Benz

Серьезно о массовом производстве и использовании электротранспорта заговорили лишь в XX веке, когда общество стало задумываться об экологических угрозах и осознавать, какой вред окружающей среде наносят выхлопные газы автомобилей. На фоне обсуждения экологических проблем идея перевода дизельных автобусов на электричество стала довольно популярной, и немалую роль в этом сыграло появление литий-ионных батарей, способных накапливать энергию  и обеспечивать автономное движение электробусов в течение длительного времени. Изобретение таких батарей решило и экономическую проблему, сделав производство и обслуживание электротранспорта более экономичным и открыв ему дорогу на массовый рынок.

Вопросы питания


В современных электробусах для питания используются аккумуляторы или суперконденсаторы. Последний способ хранения энергии по-своему интересен, хотя и сильно ограничивает возможности электротранспорта.

Суперконденсаторы могут хранить всего 5% энергии в сравнении с литий-ионными батареями схожего объема. Очевидно, что на одном заряде конденсатора автобус проедет всего несколько километров, а значит о какой-либо автономности говорить не приходится. Но позитивное свойство конденсаторов — скорость зарядки. На восстановление заряда уходят секунды.


Китайский суперконденсаторный Ultracap Bus на остановке с зарядной станцией — выглядит, как участок с троллейбусными проводами. Источник: Shanghai Aowei Technology

Так в китайском городе Нинбо действует конденсаторный электробус, которому для подзарядки хватает всего 10 секунд — благодаря развитой инфраструктуре зарядных станций, автобус получает энергию на каждой остановке во время высадки-посадки пассажиров, которая обычно длится немного дольше. Кроме того, до 80% энергии торможения преобразуется в электричество и возвращается обратно в конденсаторы — это дает экономию до 50%.

Суперконденсаторы постоянно совершенствуются, но внедрение электробусов на таких элементах питания требует очень дорогостоящей инфраструктуры в виде зарядных станций высокой мощности на каждой остановке. Кроме того, внештатные ситуации в виде неожиданных пробок могут оставить автобус с разряженными конденсаторами на дороге и создать дополнительные проблемы для дорожного трафика.

Литий-ионный аккумулятор – это не какой-то конкретный вид батарей с единственным утвержденным составом, а целое семейство энергетических элементов. Разработка литий-ионных аккумуляторов представляет собой сложный процесс поиска необходимого баланса между мощностью, ёмкостью, компактностью и ценой. Идеала пока не существует. Каждый тип литий-ионной батареи хорош для конкретной сферы применения. Далеко не все они используются в электротранспорте, многие находят свое место в электронике с небольшим энергопотреблением.

Аккумуляторы на оксиде лития-кобальта (LiCoO2), – самые доступные и популярные на сегодняшний день, — имеют отличную ёмкость на единицу объема, низкую стоимость и напряжение 3,6В на ячейку. Именно такую батарею вы найдете в мобильных устройствах и портативной потребительской электронике. Минусы таких аккумуляторов тоже известны: малый ток разряда, максимум 1000 циклов зарядки/разрядки до начала серьезной деградации ёмкости, долгая зарядка и невозможность работы при отрицательных температурах. Электробус на LiCoO2 обойдется дешевле, чем на других типах аккумуляторов, но сможет работать только в теплых странах на коротких маршрутах с минимальной загрузкой, вроде трансферов внутри кампусов.

Литий-марганцевый аккумулятор (LiMn2O4) благодаря трехмерной структуре смог обеспечить высокий ток разряда — до 30 раз превышающим его ёмкость. Это дало возможность использовать LiMn2O4 в устройствах с краткосрочным высоким энергопотреблением, например, в электромобилях Nissan Leaf и BMW i3. Но у литий-марганцевых аккумуляторов обнаружились свои недостатки: еще меньший, чем у литий-кобальтовых батарей жизненный ресурс и нетерпимость к холоду. Поэтому литий-марганцевые батареи комбинируют с другим типом аккумуляторов — NMC.


NMC-аккумулятор Nissan Leaf стоит вдвое дешевле NCA-батареи Tesla, но и ёмкость теряет примерно вдвое быстрей (70% после 100 тыс. км). Источник: Benjamin Nelson  

Литий-никель-марганец-кобальт-оксидные батареи, или просто NMC, получили неплохую удельную энергоёмкость и срок службы (до 2000 циклов разрядки), но ток отдачи у них оказался невелик. Именно поэтому для использования в электромобилях NMC комбинируют с LiMn2O4 — при обычной езде в основном работают NMC-ячейки, а при ускорении высокий ток отдают ячейки LiMn2O4.

Литий-никель-кобальт-алюминий-оксидные батареи (LiNiCoAlO2, или NCA) отличаются высокой удельной ёмкостью и приемлемой стоимостью. Скорость зарядки и ток разрядки у NCA-аккумуляторов средние, их нельзя записать в достоинства или недостатки. Именно NCA стали источником энергии для автомобилей Tesla и систем хранения Powerwall.


540-килограммовая NCA-батарея Tesla Model S на 85 кВт при замене из-за износа отправляется в системы хранения энергии Tesla Powerwall. Источник: wk057

Но одна особенность NCA-батарей бросила тень на Tesla еще до того, как владельцы могли столкнуться с потенциальными проблемами – аккумуляторы имеют сравнимые с литий-кобальтными ячейками срок службы в 500 циклов. А дальше замена и утилизация изношенных элементов. Реальный опыт показал, что даже спустя 200 тысяч километров батареи в электромобилях Tesla остаются рабочими, теряя треть ёмкости. Но, несмотря на этот положительный опыт, для городского электротранспорта NCA-аккумуляторы не являются лучшим выбором, ведь пробег автобусов в разы и даже на порядки превышает пробег личных авто.

Литий-титанатный ответ


Литий-титанатные аккумуляторы (Li4Ti5O12, LTO) известны еще с 80-х годов прошлого века. Toshiba активно разрабатывает и производит этот тип батарей под названием SCiB (Super Charge Ion Battery). Для изготовления анода в них используется литий-титанат вместо графита. При этом катод может быть заимствован у NMC-батарей. Замена графита позволила увеличить эффективную площадь анода с 3 м2/г до 100 м2/г, что в лучшую сторону влияет на скорость зарядки ячейки и ток разряда. Так в 2017 году Toshiba продемонстрировала SCiB-батарею, способную восстановить до 90% своей ёмкости всего за 5 минут.


Пористая структура литий-титанатного оксида обеспечивает в 30 раз большую площадь, чем графит, и в разы больший срок службы. Источник: КБ «Энергия»

Литий-титанатные батареи стабильно отдают ток в десять раз превышающий их ёмкость, и в тридцать раз при импульсных нагрузках. Ранние образцы выдерживали до 7000 циклов разрядки, а современные аккумуляторы обеспечивают 15000-20000 циклов — с этими показателями не сравнится ни один другой тип литий-ионных батарей. Кроме того, LTO-батареи пожаробезопасны, при разгерметизации они нагревают до 70 градусов и остывают, перегрев им также не страшен. На холоде элемент почти не теряет эффективность — при температуре –30 градусов ёмкость литий-титанатной ячейки понижается до 80% от номинала.


Литий-титанатная батарея Toshiba, используемая в автобусах Proterra. Источник: Proterra

Невероятная живучесть, мгновенная зарядка, стойкость к холодам. Звучит, как идеальный аккумулятор для телефона. Но есть у LTO-батарей и свои недостатки, которые пока ограничивают круг их применения. В первую очередь, это низкая удельная ёмкость 50-80 Вт/кг, тогда как у традиционных литий-кобальтовых элементов она равна 150-200 Вт/кг — то есть, для получения равной ёмкости литий-титанатная ячейка должна быть вдвое-втрое объемней. Во-вторых, номинальное напряжение ячейки равно всего 2,4 В против 3,6 В у литий-кобальтовых. В-третьих, пока литий-титанатные батареи отличаются высокой ценой, втрое большей, чем у NCA-батарей. Именно поэтому встроить литий-титанатный аккумулятор в смартфон пока невозможно — получится дорогой элемент с низкой ёмкостью и недостаточным для работы устройства напряжением.

Зато в электробусах, где нет дефицита места, а также требуется высокий ресурс батареи, литий-титанатным аккумуляторам самое место.


На графике показан пробег тестовой машины на SCiB и литий-кобальт-оксидных батареях. Преимущество SCiB более чем очевидно. Источник: Toshiba

Вопрос подзарядки


Без развитой инфраструктуры электробус превращается в проблему. Заряжать электробус можно тремя разными способами: долгой ночной зарядкой, быстрой зарядкой на конечных станциях и экспресс-зарядкой на остановках.

Зарядные станции на остановках общественного транспорта требуются, например, электробусам на суперконденсаторах: над павильоном устанавливается контактная площадка или провода, которых автобус касается пантографом. Если суперконденсаторам хватает питания в течение нескольких секунд, то для подзарядки аккумулятора нужны хотя бы минуты. Учитывая, что современные литий-титанатные батареи Toshiba восстанавливают большую часть заряда за пять минут, на маршрутную сеть электробуса достаточно установить всего несколько зарядных станций, которые смогут поддерживать аккумуляторы автобуса заряженными.

Долгая ночная зарядка в общественном транспорте используется только в паре с одним из двух других способов. Заряжать автобус всего раз в сутки и отправлять его на маршрут на весь день невозможно по объективным причинам. Во-первых, для работы в течение хотя бы половины дня нужны очень ёмкие аккумуляторы, которые займут много места в салоне — это обстоятельство резко удорожает стоимость каждого автобуса. Во-вторых, к автобусному парку необходимо подводить очень мощные линии электроснабжения, чтобы одновременно питать десятки и даже сотни автобусов.


Серийный электробус КамАЗ заряжается на конечной остановке московского маршрута №73.
Источник: alisa

А что дальше?


Городской электротранспорт всегда считался сомнительной экзотикой, а сейчас в мире работают сотни тысяч электробусов. Чемпионом по адаптации новых технологий является Китай, где находятся почти 99% существующих в мире электрических автобусов. По оценкам Bloomberg New Energy Finance, к 2025 году 47% автобусов в мире будут электрическими.

Россия тоже не отстает от мировых тенденций. Ежегодно многие российские города закупают электротранспорт и выводят его на постоянные маршруты, создается специальная инфраструктура и предлагаются решения в области энергообеспечения. Не исключено, что переход на электротранспорт затянется на десятилетия и, возможно, мы застанем время, когда личные электромобили перестанут быть предметом роскоши и составят достойную конкуренцию дизельным аналогам.

habr.com

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о