Электрические дороги проложат путь для автомобильных батарей меньшего размера, показывает модельное исследование.
Если электромобиль заряжается во время движения, размер аккумулятора может быть уменьшен до 70 процентов, а нагрузка на электросеть может быть распределена в течение дня. Зарядка в движении подходит большинству людей, но не всем. Об этом свидетельствует новое исследование Технологического университета Чалмерса, Швеция, где исследователи впервые совместили так называемую электрическую дорожную систему с реальными моделями вождения шведских водителей.
Правительство Швеции предложило запретить новые бензиновые и дизельные автомобили с 2030 года, чтобы сократить выбросы углекислого газа. Те же тенденции наблюдаются по всей Европе, о чем свидетельствует быстрый рост продаж электромобилей. По мере развития этого процесса усложняются и проблемы, в том числе неравномерная нагрузка на энергосистему и места для зарядки электромобилей .
Различные способы зарядки транспортных средств в движении
Несколько стран, в том числе Швеция, Дания и Германия, проверяют, можно ли использовать систему электрических дорог (ERS) для электрификации дорожных сетей. ERS заряжает движущиеся транспортные средства либо с помощью петель на дороге или рядом с ней, либо с помощью проводов, подвешенных над транспортными средствами, подобно трамваям и поездам.
Все варианты означают, что транспортные средства не нужно парковать для зарядки, и меньше потребностей в больших батареях, накапливающих энергию, для преодоления «беспокойства о запасе хода» — термина, относящегося к страху или беспокойству водителя электромобиля о расстоянии, на котором он находится. автомобиль может двигаться до того, как потребуется зарядить аккумулятор.
Теперь исследователи из Чалмерса использовали данные о более чем 400 легковых автомобилях для изучения реальных моделей вождения на разных участках шведских национальных и европейских дорог. Они использовали данные, чтобы рассчитать, среди прочего, размер батареи, необходимый для совершения всех поездок с учетом возможных вариантов зарядки (стационарная или ERS), схемы зарядки и общие затраты, включая инфраструктуру и батареи.
Меньший аккумулятор приводит к снижению затрат
Результаты показывают, что сочетание электрических дорог на 25 процентах самых загруженных национальных и европейских дорог и домашней зарядки было бы оптимальным. Аккумуляторы, на которые приходится большая часть стоимости электромобиля, могут стать значительно меньше, в лучшем случае только на одну треть от нынешнего размера.
«Мы видим, что можно сократить требуемый ассортимент аккумуляторов более чем на две трети, если совместить зарядку таким образом. Это уменьшит потребность в сырье для аккумуляторов, а также электромобиль может стать дешевле для потребителя, — говорит Стен Карлссон, который вместе с коллегами-исследователями Васимом Шоманом и Соней Йех стоит за исследованием «Преимущества системы электрических дорог для аккумуляторных электромобилей».
Другие положительные эффекты заключаются в том, что пики потребления электроэнергии будут снижены, если водители автомобилей не будут полностью полагаться на домашнюю зарядку, а дополнят ее зарядкой на дорогах.
«В конце концов, многие люди заряжают свои автомобили после работы и ночью, что создает большую нагрузку на электросеть. Вместо этого, зарядка будет более равномерной в течение дня, что позволит значительно снизить пиковую нагрузку».
Ограниченная выгода в малонаселенных районах
Но разные группы автомобилистов также имеют разные условия для получения выгоды от сочетания стационарной зарядки и ERS.
«Между группами есть большие различия, зависящие от манеры вождения и близости к электродорогам. Даже в оптимальном случае одни справятся только с зарядкой электродороги, а другие вообще не смогут воспользоваться этой возможностью. Например, мы увидеть, что тем, кто живет в сельской местности, потребуется почти на 20 процентов больший запас хода от своих батарей по сравнению с теми, кто живет в центре города», — говорит Васим Шоман.
Исследование также показывает, что небольшие батареи не приводят к автоматической зарядке через ERS.
«То, что вы можете взимать плату, не означает, что потребитель на самом деле хочет делать это при каждой возможности. Таким образом, бизнес-модель становится чрезвычайно важной, поскольку выгоды и затраты могут распределяться неравномерно. должно выглядеть», — говорит Стен Карлссон.
