Comments 292
Не только энергоемкость лития ставит пределы, но и его практически исключительность и редкость (а значит, и цена - по крайней мере, пока).
Но даже то, чего удалось достичь - носимая электроника и электротранспорт - уже достижения...
Да. В моей памяти еще ярки воспоминания, когда никакой альтернативы на доступном рынке не было кроме пальчиковых Ni-Mh аккумуляторов по неподъемными ценам за 1 Вт-ч энергии. С довольно посредственным значением плотности энергии. Я боялся тогда даже думать, что на аккумуляторах можно ездить и тем более - летать! :)
(См.мои предыдущие статьи)
Я боялся тогда даже думать, что на аккумуляторах можно ездить
Я помню времена, когда только NiCd-аккумуляторы были альтернативой солевым батарейкам (а щелочные были большой редкостью).
Появление NiMH-аккумуляторов (с практически отсутствующим эффектом памяти) в широкой продаже уже само по себе можно было считать прорывом.
Очень интересно! Спасибо за статью!
Я так понимаю, резервы еще есть -
например, что-то такое.
https://patents.google.com/patent/WO2014014376A1/ru
В плане сравнения ДВС и аккумулятора - корректней сравнивать всё же всю систему, ДВС сложнее и тяжелее чем электродвигатель и требует многочисленных дополнительных систем. В плане запаса хода - Тесла выдает 500-600 км в хорошую погоду, что сравнимо с ДВС.
---
Насчет доступа к внутренним электронным оболочкам - в порядке фантазий, может мистический "холодный термоядерный синтез" это оно и есть? Как мне объясняли некие фрикоподобные товарищи, реактор Росси (и подобные) работают (или работают") осуществляя некоторые промежуточные реакции между химическими и ядерными. Эх, хочется верить, что возможны прорывы!
Благодарю за высокую оценку!
Да, корректно брать массу системы: бак с бензином + мотор.
Но возможна конструкция, где ДВС будет маломощным, соответственно, легким на фоне запасаемого объема бензина. Особенно если взять большой бак. И плотность энергии системы будет во многом определяться вышеописанными законами.
Поэтому я решил опустить этот момент как не имеющий принципиального характера.
P.S. Внёс правки соответствующего характера)
Эээх. Обычно, едва появляется какая-то перспективная рабочая технология - за считанные годы мы видим, как она "взлетает" - развивается и внедряется в общество бешенными темпами. Транзистор, солнечная батарея, бесколлекторный мотор, синий светодиод. Примеров можно приводить множество.
А этот ХТС чем-то напоминает по своему темпу размазывания соплей такую вещь как БТГ :)
В кругах фанатов собирается нечто вроде религиозной секты "свидетелей вечного двигателя", где есть свой гуру, который годами собирает модель, собирает сотни тысяч просмотров на Ютубе, кормится с этого Ютуба и имеет стимул тянуть кота за все подробности как можно дольше. "Гуру" прекрасно знает, что рабочая модель не будет никогда построена, а веру страждущих следует поэксплуатировать подольше.
>едва появляется какая-то перспективная рабочая технология - за считанные годы мы видим, как она "взлетает"
О, да! Это мой любимый аргумент против реактора Росси. Я специально загуглил сейчас - нет новостей. Видимо Андреа Росси попивает где-то вкусное итальянское вино, возможно вместе с Серджо Канаверо.
---
Насчет "свидетелей"... Муж одной знакомой - хороший человек, по образованию сварщик, собирал дома вечный двигатель - на магнитах по советам из интернетов. Просил на это деньги и семейного бюджета. Знакомая (гуманитарий) позвонила мне и спросила, имеет ли смысл на это выделять деньги. С маленькими катушками у него ничего не работало, а с большими - заработало бы точно!
Линейный ДВС-генератор. Этой технологии уже много лет, но, к примеру, гибридных автомобилей на её основе до сих пор нет.
Мне эта тема интересна. Принцип понятен. Недостатки есть, но они устранимы.
Тем не менее, я пока не погружался в эту тему настолько глубоко, чтобы обладать объективной информацией касательно причин её неразвитости с точки зрения промышленного внедрения.
Буду благодарен, если вы озвучите свое мнение на этот счет.
Там проблема с надёжностью и долговечностью. Т.к. нет коленвала - то система не сбалансирована даже в нулевых порядках. Отбойный молоток же по сути.
Соответственно задача балансировки отбойного молотка - довольно сложная и сомнительная. Т.к. балансировка "съедает" все преимущества по КПД.
Плюс там есть вопросы по возвратному механизму (пружина или пневмо камера).
А если (чаще всего) делается на цикле Стирлинга - то вылазят все характерные проблемы двигателя Стирлинга: высокие давления, что газ должен быть максимально текуч (гелий), а текучий газ - текуч и, сволочь, вытекает. И т.п.
Не только у Росси, еще в Fallout работает холодный синтез ;)
Тесла выдает 500-600 км в хорошую погоду, что сравнимо с ДВС
Нио ЕТ7 выдаёт 1000 км в хорошую погоду
Прочитал с удовольствием, спасибо!
Я думаю, что скорей появится более кардинальный способ передвижения, который будет не сильно дороже текущего способа передвижения "на ДВС/колесо/сила трения", чем смогут добиться на 1 зарядке пробега в 1000..1200км с тем же полезным грузом.
По сути же электроавто ничего кардинально не меняет в концепции автомобиля. Поэтому это не революция, а эволюция, а это тупик. Нужен качественный скачек, а не количественный.
Те же морские сухогрузы/контейнеровозы не могут использовать электричество. Значит нужно осваивать/создавать кардинально иные способы перемещения грузов в пространстве. там будущее и там потенциал.
"морские сухогрузы/контейнеровозы не могут использовать электричество".
Это почему?
Могут. Вопрос в рентабельности проекта.
Стоимость энергоустановки (и ее обслуживания) электро- и ДВС растет по разным законам в зависимости от их мощности.
Если брать электровелосипед 1 кВт и мопед на пару лошадиных сил, то электричка выходит сопоставимой по цене, но значительно дешевле с точки зрения обслуживания и ресурс у нее будет сильно выше.
Берем мотоцикл на 10 кВт. Электро- и ДВС. Второй будет дешевле и с точки зрения надежности и по ТО уже не так все однозначно.
Берем электромобиль на 100 кВт. Тут однозначно ДВС-собрат будет дешевле. Стоимость ДВС (не говоря о стоимости бОльшего бака для бензина) при росте мощности не растет так сильно, как растут стоимости контроллеров, электродвигателей и батарей.
Берем фуру с условной мощностью 300 кВт. Огромные пробеги, огромные нагрузки. Аккумулятор будет стоить заоблачных денег. При этом число циклов у него будет таким же, как у маленького аккумулятора для электровелосипеда. И через 5-8 лет владельца фуры ждет разорение.
Про сухогрузы и пассажирские лайнеры даже говорить нечего.
Стоимость дизельного мотора с резервуаром мазута будет ничтожна на фоне Li-ion аккумулятора с такой же энергетикой.
Тут есть ещё один момент.
Для любого наземного транспорта возможно рекуперативное торможение. А вот для водного транспорта рекуперативное торможение - глупость. Корабль тормозит включением двигателя в реверс. Т.е. он будет не только не восстанавливать заряд в обмен на скорость, но и наоборот расходовать его.
Проблема в том, что водный транспорт мог бы тормозиться рекуперативно — но только а) относительно окружающей воды, и б) достаточно неспешно. В то время как в жизни стоит задача затормозиться а) относительно суши, и б) вотпрямща!
Например, если вашу посудину несёт по Ниагаре в сторону водопада, бессмысленность торможения относительно окружающей воды становится достаточно очевидной.
А то посоны предлагали
Если под водным транспортом понимать всякие речные лоханки то возможно.
А если нормальные океанские пароходы то все несколько не так.
относительно окружающей воды
Ну это да, не спорю. Но речь шла о танкерах, а они обычно тормозят в водах, в которых скорость попутного течения не велика.
достаточно неспешно
Чуть дольше, чем если просто застопорить винт. Основное торможение будет происходить за счёт сопротивления корпуса, а вовсе не за счёт раскрутки винта. Для большого танкера хорошо, если винт даст хотя бы пару процентов сопротивления, а значит и кинетическая энергия вернётся в аккум в такой же пропорции.
А то посоны предлагали
Вот я уже представил, как сильно придётся усилить корпус, чтобы эти парашюты не вырвало вместе с частью борта и сколько это будет весить...
Автомобиль тоже может не тормозить, а ехать на нейтралке до полной остановки. Это будет даже энергоэффективнее, чем рекуперация. Но ни кто так не делает. Всем надо ехать и тормозить как можно быстрее. Рекуперативное торможение на авто это позволяет, а рекуперативное торможение на судне - нет. Поэтому полноценные электрички на воде - блаж и глупость.
А почему гребной винт не может работать генератором?
Да может, а смысл? Площадь винта относительно площади миделя ничтожна. Ну вернёте Вы 1% от кинетической энергии... ИМХО, оно того не стоит.
Рекуперативное торможение на авто это позволяет, а рекуперативное торможение на судне - нет.
Кмк, есть выход: гребное колесо. =)
Правда сколько и какого размера они должны быть для эффективного использования я затрудняюсь сказать. Возможно сопоставимого размера с самим судном (и это от этого будет больше проблем создано, чем устранено).
Выход такой себе. Даже гребное колесо имеет незначительную площадь, в сравнении с мидлем судна.
При этом появляются все те недостатки, которые в своё время заставили заменить гребные колёса на гребной винт и водомёт. Низкий КПД, высокая масса (а значит большая инерция и снижение грузоподъёмности), низкая скорость,...
Чем хорош судовой двигатель? Он всю энергию получаемую от поршней без трансформации передаёт на гребной винт. При оптимальном подборе деталей КПД становится максимальным, примерно как у ТЭЦ. Добавление в эту систему аккумуляторов лишь сократит тот самый КПД, но при этом не позволит экономить энергию за счёт рекуперации.
вопрос был вроде не про КПД, а про торможение судна
Вопрос был в эффективности рекуперации. Рекуперация повышает КПД связки движетель-двигатель-хранилище_энергии.
На воде и в воздухе она бесполезна. На земле эффективна, но только до размера легковушек.
Всем надо ехать и тормозить как можно быстрее. Рекуперативное торможение на авто это позволяет, а рекуперативное торможение на судне - нет.
Где тут про КПД рекуперации? Только про быстрое торможение.
Вообще самый эффективный способ - это сбросить якорь, который будет тянуть цепь, раскручивающую генератор. ИМХО.
Но тогда двигатель судна как минимум должен выступать в роли генератора, иначе нужно будет найти место для ещё одной хреновины размером с него.
Вообще самый эффективный способ - это сбросить якорь, который будет тянуть цепь, раскручивающую генератор. ИМХО.
Вообще, самый эффективный способ - включить заднюю. Но это расход энергии, а вовсе не рекуп.
Якорь далеко не всегда ложится на дно, а его площадь такая же незначительная относительно мидля, как и у винта. Так что если он не зацепится за какой-нибудь газопровод/оптику, то торможение будет не значительным.
Но спуск якоря на полном ходу на сухогрузе это отличный способ потерять сам якорь и расфигачить чего-нибудь на борту. Примерно как тормозить о пластиковые столбики на авто.
Но спуск якоря на полном ходу на сухогрузе это отличный способ потерять сам якорь и расфигачить чего-нибудь на борту. Примерно как тормозить о пластиковые столбики на авто.
Это если цепь короткая и жёстко закреплена.
Если она не приделана, а просто через шестерни раскручивает генератор и вытягивается с судна, то ничего не расфигачит.
Разве что ещё нужно помимо сопряжения с генератором ещё придумать систему, которая бы расцепляла якорь с почвой, когда почти вся цепь выбрана. Ну и ещё цепь должна быть гораздо длиннее обычной якорной (нам не нужно остановить сразу же судно, а только чтобы она раскручивала генератор; в принципе примерно так же, как ABS тормозит колёса), т.к. она будет выполнять роль тросика стартера малых ДВС газонокосилоr/бензопил/etc.
Для такого торможения требуется отдельный якорь с отдельной цепью, которые будут использоваться только для рекуперации и больше ни для чего.
Разве что ещё нужно помимо сопряжения с генератором ещё придумать систему, которая бы расцепляла якорь с почвой, когда почти вся цепь выбрана
Э-э-э ... якорь с почвой сцеплён гравитацией и силой трения цепи о дно. Что из этого отменять собрались?
Сам якорь и его "зубцы" нужен для предотвращение медленного сползания от рывков при сильном волнении. Корабль на месте держит цепь, а не якорь.
И когда вся цепь будет выбрана - она просто выпадет с корабля. Она к нему не привязана.
По-моему, еще за пару итераций вы придете к плавучему якорю...
у плавучего якоря предназначение совсем другое
да и он генератор на мегаватты не раскрутит никак
Для торможения плавучий якорь ещё как подходит. Примерно как тормозной парашют на истребителе. И возможно он будет даже эффективнее заднего хода тормозить и вырабатывать ток на генераторе... Хорошая была бы идея в стоячих водах.
Но как уже заметили раньше:
1. Не всегда судно тормозит в стоячей воде. Может так оказаться, что тормозить надо при попутном течении или после торможения якорь потянет судно назад, что также не желательно.
2. 90% времени судно идёт на крейсерской скорости не тормозя вообще. А значит и 90% энергии в рекуп уходить не будет. А смысл тогда?
Ну и якорь, после сброса скорости, надо как-то обратно выбрать... Чую, что вот в этот момент всю рекуперированную энергию судно и потратит ))
якорь, после сброса скорости, надо как-то обратно выбрать... Чую, что вот в этот момент всю рекуперированную энергию судно и потратит ))
якорь с цепью весит примерно как само судно?
Вообще-то стандартный сухогруз тормозит раз в несколько дней пробега.
А остальное время он поварачивает с сохранением всей энергии.
А почему гребной винт не может работать генератором?
До кучи, они особо и не тормозят.
Как вы думаете, почему у Тесла такая дикая капитализацияя?
Себестоимость электрички ниже двс, тк в 3 раза меньше деталей.
В Китае сейчас электрички дешевле двс
Себестоимость электрички ниже двс, тк в 3 раза меньше деталей.
Как количество деталей влияет на себестоимость? У деталей может быть как бы разная цена.
И да деталей у электричек больше - каждый элемент батареи - считай деталь. А их там - 7000 и больше. И это только элементы - без подводящих проводов и электроники. Салон, трансмиссия, подвеска - такие же. Система охлаждения - тоже. Мощный электромотор - тоже не из пяти деталей состоит.
Как количество деталей влияет на себестоимость?
Ну как минимум сокращает логистический ад. Номенклатура то одна. А сколько там различных деталей в ДВС?
Салон, трансмиссия, подвеска - такие же.
Такие, да не такие. Сцепления нет. Коробка передач - опционально. Дифф - опционально.
У меня 144 батареи. Трансмиссия банальная - редуктор на 3 шестеренки и все. Электромотор очень простой и их 2 - не нужны муфты, карданные валы, и т.д. Нет катализатора и выхлопной системы.
У меня 144 батареи
Элемент весит 46гр. Т.е. ваша батарея весит 6 кг. У вас электровелосипед?
Потому неудивительно, что у вас:
Трансмиссия банальная - редуктор на 3 шестеренки и все
... и никаких ШРУСов и тому подобного.
Электромотор очень простой и их 2 - не нужны муфты, карданные валы, и т.д.
Вы посмотрите - удивитесь. Если у вас не мотор-колесо без карданных валов вы не сможете сделать подвеску. Подсказка - она вверх-вниз ходит относительно мотора.
Нет катализатора и выхлопной системы.
Это с десяток деталей максимум (сравниваем с тысячами элементов - у вас их порядка полутора должно быть)
Элемент весит 46гр. Т.е. ваша батарея весит 6 кг.
Во многих машинах в т.ч. в Теслах давно отказались от 18650 - там теперь 4680 или типа того. А в других, вроде Nissan Leaf - вообще пакетики, а не цилиндрические ячейки.
Во многих машинах в т.ч. в Теслах давно отказались от 18650 - там теперь 4680 или типа того
Концептуально это ничего не меняет. Ну теперь 1500 элементов, а не 7000. Впрочем номенклатурная единица всё равно одна. Просто на складе для производства 1000 машин лежит не 100 наименований гаек по 1000 штук, а 1 500 000 аккумов одной модели.
Nissan Leaf - вообще пакетики
Гори гори ясно! Отвёрткой ткнул не туда и привет.
Концептуально это ничего не меняет. Ну теперь 1500 элементов, а не 7000.
Варить их дешевле и собирать в итоге, как минимум. Ну и QA, скорее всего, упрощается тоже т.к. нужно меньше элементов проверять перед сваркой.
Гори гори ясно! Отвёрткой ткнул не туда и привет.
Ну, японцы конечно дураки, да, куда им до вас. И Volkswagen дураки тоже, которые в своих VW ID.х используют пакетики.
Ессесно там всё в жёстких корпусах, поделённых на модули. Так что разницы с цилиндрическими ячейками особой нет - в случае ДТП один хрен повредиться может.
Ессесно там всё в жёстких корпусах, поделённых на модули.
Может таки не пакетики, а призматические элементы?
Просто призмы (не помню литий-титанат только или есть и другой химии) б/у на большую ёмкость можно несколько лет как свободно купить, а пакетиков в продаже таких не вспоминается.
https://youtu.be/uP-lOsd4cVY?t=442
Как по мне обычные пакетики, но я не настоящий сварщик.
Вот такие там судя по описанию (E78): https://www.lgensol.com/assets/file/LGES_spec_sheet_cells_2022.pdf
Вам уже ответили. Элементы CATL - первого в мире поставщика аккумов для EV. Тесла тоже на них делает свои машинки.
30 тыс деталей в двс авто и 10 тыс в электро. В Китае выпускают хорошие EV стоимостью 10-15к. Просто уменьшают маржу. У Теслы маржа была дикая по сравнению с ДВС - они это не скрывали. Сейчас этот праздник подпортили китайцы ценовыми войнами.
Благодарю за комментарий!
Или менять философию общества потребления, где каждый должен добиваться успешного успеха, а под успешным успехом подразумевается большой черный ЖЫП с надписью "Fuck Fuel Economy" на заднем стекле.
Если внедрить в сознание общества другие ценности, например, бережное отношение к окружающей среде, убрать все эти bullshit-рабочие места, поубирать человейники, маятниковую миграцию, повысить престиж общественного транспорта, то выяснится что нам необязательно иметь сверхмощные аккумуляторы или супер-пупер моторы.
Выяснится, что плотности энергии имеющихся Li-ion аккумуляторов в 200 Вт-ч/кг хватает на всё необходимое. Особенно, если никуда не надо торопиться, если сочетать это дело с комплектом раскладных солнечных батарей и иметь возможность заряжать электротранспорт в разных населенных пунктах.
В этом раскладе и электродвигатель не нужен. Один автобус на современном дизеле экологичнее десятка Тесл.
поубирать человейники, ... повысить престиж общественного транспорта
Дык
убираем человейники -> переселяем народ в частные домики в субурбию -> прощай общественный транспорт вообще. Все сугубо на луичных авто ездят по 50 км на работу.
Оставляем человейники, повышаем общественный транспорт - было в СССР. Не понравилось. Народ как-то массово решил, что без "руководящей и направляющей", зато с личным авто - оно поудобнее жить будет...
Убираем маятниковую миграцию - на удалёнку, что ли всех перевести? Производительности труда падает даже у тех, кого реально перевести...
Или стоить жилье прямо около заводов? Вроде ещё в самом начале XX века от такого отказались?
Эмс... Ответом на проблему массового жилья ("человейников") является "школа магии" некой Меньшиковой, на которую Вы мне прислали ссылку?
Градостроительство, планирование... Не... Школа магии!
Как бы это сказать. Неождиданно...
Магия - наука о сознании и теории восприятии реальности.
А проблема человейников и больших черных джипов - это как раз результат искаженного восприятия реальности.
"Либо индивидуализм, либо коллективизм".
"Либо белое, либо чёрное".
"Либо авторитет, либо лох".
"Либо мегаполис, либо жизнь в глухой деревне".
"Либо бокс, либо балет".
"Либо личный автомобиль, либо общественный транспорт".
"Либо единица, либо ноль".
Бинарное мышление.
А реальность имеет небинарную природу, а квантовую.
В ней есть место цветным градациям, суперпозициям, комбинациям и различным промежуточным вариантам.
Смотрите шире на проблему. Выберитесь из прокрустова ложа моделей поведения и ценностей, навязанных СМИ и социумом.
"Отличная речь, председатель, только как корову будем вытаскивать из болота всё-таки?"
Избавляться от bullshit-job. Это первое и самое главное. Больше половины рабочих мест (например, создание "театра безопасности", огромный штат прислуги и лакеев удовлетворяющих прихоти олигархата и т.д) - не нужны для блага человечества.
Всех этих людей отпустить, платить им ББД (безусловный базовый доход), чтобы они сидели дома, смотрели сериалы, занимались своими семьями и копали грядки на своих дачах, и никуда не ездили каждый день туда-сюда.
Такая мера сразу уменьшит потребность в строительстве 25-этажных человейников - их этажность и плотность заметно сократится.
Так как ББД не привязывает человека к месту получения доходов, то огромная масса людей просто перестанет быть "понаехавшими" и уедет обратно в регионы, которые им милее и роднее.
Это также поможет уменьшить число транспорта на дорогах в 2-3 раза, особенно в часы пик, убрав заторы и необходимость строить огромной ширины магистрали и гигантские эстакады.
Изгнать из сознания социума бабуинские инстинкты из разряда "если я пересяду с ЖЫПа на электровелосипед, то мне самочки не дадут и перестанет уважать сосед с лестничной клетки". (Пересекается с пунктом 1).
Электровелосипед, электросамокат - исключительно эффективный транспорт для любых маятниковых перемещений, где их аккумуляторы с плотностью энергии в 200Вт-ч с лихвой перекрывают потребности по дневному пробегу.
Я это доказываю ежедневно своим примером эксплуатации электровелосипеда с 2012 года.
Что касается зимы и ненастных дней - общественный транспорт.
Комбинировать электротранспорт с солнечными батареями - это возможность строить отличные релакс-пепелацы для активного и пассивного отдыха на природе в теплый сезон.
Пересаживаем людей на солнцемобили, внедряем культуру их использования - и снова снижается нагрузка на промышленную и энергетическую инфраструктуру страны.
Люди путешествуют, радуются жизни, солнышку, птичкам и деревьям. Наполняются силой и энергией. В головах наводится порядок. Перестает быть нужным новый айфон или мультиварка.
Меньше покупок, меньше нагрузка на инфраструктуру - меньше нужно обслуживающего персонала - их всех также отправляем домой, на ББД.
Солнцемобили, разумеется, необходимо сделать надёжными - и они будут служить всю жизнь с заменой АКБ раз в 8-10 лет.
Отчаянно боремся с технологией запланированного устаревания (PLM).
Люди, которые нарочно вносят в проект изделия элементы, сокращающие его ресурс - должны восприниматься обществом как злостные преступники, вредители и отношение к ним должно быть как к изгоям, позорящим род человеческий.
Философия и культура общества должна быть такова, чтобы коллективный ментальный фон буквально испепелял разум и душу каждого человека, едва он только захочет замыслить о чём-то подобном, ради личного обогащения.
Сразу освобождается куча людей, которые до этого непрерывно производили ломающийся хлам.
Освобождаются люди, которые утилизируют сломанный и постоянно выбрасывающийся хлам.
Этих несчастных рабочих также - на ББД.
Кто совершает маятниковые перемещения и есть необходимость возить с собой семью - пожалуйста, классический электромобиль. 200-300км запаса хода от АКБ - для этих целей достаточно. 25-этажные человейники останутся в прошлом как страшный сон, а для 5-10 этажной застройки можно решить проблему, чтобы во дворе рядом с парковочными местами стоял ряд обычных 220В-розеток для зарядки электромобилей ночью.
Была бы только коллективная воля и желание.
Кому нужны дальние расстояния - есть поезд, ну и в конце концов, обычный автомобиль с ДВС никто не отменял. Дальние грузоперевозки - там также оставляем ДВС.
==============================
Важно осознание того, что каждодневная принудительная работа - это рудимент, зло и вред в условиях, когда промышленная революция подняла производительность труда в сотни раз со времен аграрного традиционного общества.
В контексте избавления от философии PLM и идущих процессов автоматизации и роботизации - людей, занятых на производстве станут единицы процентов. (Если уже не стали).
Вся проблема в философии. В ценностях и убеждениях, применительно к коллективному сознанию.
Что обществу дороже?
иметь сотни сортов колбасы в супермаркете или свобода заниматься тем, что нравится?
фетишировать на безумно дорогие объекты архитектуры, декора в городе или отдыхать на природе?
пытаться постоянно доказывать себе и социуму свою крутость или заниматься творчеством, созидательным трудом, налаживанием доброжелательных коммуникаций со своим окружением?
Материальные проблемы - есть следствие сбитой системы ориентиров в коллективном сознании.
Меняем сознание - меняется реальность.
P.S.
Сюда я не добавил огромные расходы ресурсов, финансов и нервов на судебные тяжбы, содержание заключённых. На войны, в конце концов.
Если ещё и тут в умах людей порядок навести...
промышленная революция подняла производительность труда в сотни раз со времен аграрного традиционного общества.
Тут проблема еще в том, что в той же сфере услуг (привет от медицины и услуг ухода за престарелыми и инвалидами) производительность не выросла от слова совсем. И тут даже непонятно как ее наращивать. Плюс сельское хозяйство офигенно зависит от объемов доступного минерального сырья, а оно уже показывает дно (привет, исчерпание запасов фосфора https://crustgroup.livejournal.com/60611.html), а это грозит голодом всему непомерно размножившемуся человечеству.
ухода за престарелыми и инвалидами
инструменты -инвалидные коляски, внешний автокран или экзоскелет чтобы поднять/уложить ослабленного в кровать, помыть,.. инструменты управления и автоматизации - компьютер следит за приемом лекарств, распорядок дня, распределение по зданиям и т.п... (на практике далеко не везде все это используется, по причинам политикоэкономическим) позволит меньшему количеству персонала обслуживать с высоким качеством пациентов, чем такое же качество но в прошлом (тогда буквально на одного человека пришлось бы по нескольку слуг держать).
Нехватка фосфора уж точно не грозит голоду, фосфор никуда не девается, его нужно просто правильно добывать (плакать будут те кто раньше добывал его дешево, ну кому то не хватит на очередную элитную шлюху). Понадобится все организуют и добудут.
Человечеству голод грозит не по материальным причинам а организационным, за столько лет экспоненциального развития не научились жить в мире друг с другом, политикоэкономические 'выкрутасы' ломают любые правильно построенные методики, происходят абсурдные ситуации, типа когда рядом с людьми, которые не могут купить себе еду, эту еду уничтожают (тоннами, регулярно), чтобы эти люди продолжали оставаться голодными (косвенно но одна из причин эта).
поднять/уложить ослабленного в кровать, помыть,.. инструменты управления и автоматизации
Это все светлые мечты, особенно если никогда не сталкивался сам с пролежнями у таких пациентов. Максимум что есть сейчас - слегка модифицированный вилочный погрузчик, но сменить памперсы и обрабатывать пролежни он не может от слова совсем. Да и переворачивать тело (а зачастую тушу стокилограммового инсультного пациента) он не может сам с нужной точностью движений.
ББД разгонит инфляцию и условные 100 000 кредитов в месяц превратятся в буханку хлеба (сейчас увеличение копеечной пенсии на пару процентов бьёт волной подорожания), постоянно увеличивать ББД до достойного ни одно государство не потянет, в лучшем случае некий прожиточный минимум на который существовать согласятся только асоциальные личности.
"если я пересяду с ЖЫПа на электровелосипед, то мне самочки не дадут и перестанет уважать сосед с лестничной клетки"
Сначала надо выгнать идею "мой комфорт важнее комфорта общества". Потому что удобнее ехать в ЖЫПе с климатом на мягком диване, чем катиться на велосипеде. А когда транспорт станет ещё и с автопилотированием, то вообще кайф.
"Пересаживаем людей на солнцемобили, внедряем культуру их использования - и снова снижается нагрузка на промышленную и энергетическую инфраструктуру страны.
Люди путешествуют, радуются жизни, солнышку, птичкам и деревьям. Наполняются силой и энергией. В головах наводится порядок. Перестает быть нужным новый айфон или мультиварка."
Одно не следует из второго, в США, например, развиты автопутешествия, но от айфона никто не отказывается. Возможность путешествовать не делает тебя фанатом экологии.
"Сразу освобождается куча людей, которые до этого непрерывно производили ломающийся хлам.Освобождаются люди, которые утилизируют сломанный и постоянно выбрасывающийся хлам. "
Без этого замедлится экономическое развитие, а нам ещё по пункту 1 всем ББД платить. Это же формула банкротства.
"25-этажные человейники останутся в прошлом как страшный сон "
Все хочется жить в экономическом центре, а не отшибе, а в центре земля стоит дорого, спрос-предложение, поэтому человейники неизбежны.
"Важно осознание того, что каждодневная принудительная работа - это рудимент, зло и вред в условиях, когда промышленная революция подняла производительность труда в сотни раз со времен аграрного традиционного общества. "
Это необходимость в рамках капитализма - постоянный рост, без этого стагнация.
"Что обществу дороже?"
Тут дилемма общество-индивид. Индивиду дороже первое.
"Если ещё и тут в умах людей порядок навести... "
С этого нужно и начинать. И без этого весь ваш текст утопия. Даже коммунисту утописты понимали, что сначала надо вывести Нового Человека, для которого коллективное выше личного, а только потом коммунизм строить. А у вас телега впереди лошади.
Одно не следует из второго, в США, например, развиты автопутешествия, но от айфона никто не отказывается.
Приводить в пример страну, которая в год на кондиционирование потребляет электроэнергии больше, чем все страны Африки вместе взятые этой самой электроэнергии вырабатывают при суммарной численности населения в 3 раза большей чем США - ну, такое себе. Второй планеты у нас нет чтобы обеспечить всех при существующих технологиях энергией как средний житель Штатов.
Вера создаёт реальность.
До тех пор коллектив людей сам себе говорит, что что-то "невозможно" - это будет невозможным.
P.S.
ББД не приведёт ни к какой инфляции на буханку хлеба, если производимое количество хлеба на заданной территории и число человек, потребляющих этот хлеб останется неизменным после соответствующих преобразований в алгоритмике распределения материальных ценностей.
Первый закон экономики: "невозможно употребить то, что не произведено".
Соответственно, если что-то продолжает производится в достаточном количестве - то это по-прежнему будет возможно употреблять.
Смотрите мимо денег. Это мусор, продукт коллективной галлюцинации.
Реальными вещами являются человеческие желания и потребности с одной стороны, и производимые товары промышленностью, которая нуждается в небольшом проценте людей для обслуживания своей работы - с другой стороны.
Вот именно, хлеба у вас больше не станет, а денег у населения станет больше, следовательно будет найдено равновесие, когда деньги станут дешевле.
"Смотрите мимо денег. Это мусор, продукт коллективной галлюцинации. "
Мы при капитализме живём, деньги это кровь системы. Что бы их убрать, нужно придумать иной распределительный механизм.
"которая нуждается в небольшом проценте людей для обслуживания своей работы "
Вы же понимаете, какой вывод из этого напрашивается для холодной логики сильных мира? Что есть ЛИШНИЕ люди которые не нужны.
Какие такие лишние люди?
Не понимаю о чем речь.
Есть лишняя работа, от которой можно теоретически без ущерба для блага земли и человечества освободить людей (при условии, если они также хотели бы этого).
Лишние люди всегда были есть и будут. Собственно они - причина возникновения государства как такового.
При появлении технологии и повышении производительности труда всегда будут люди которые:
не нужны в технологической цепочке
производимых благ хватает на их содержание
(если брать от противного - то будет как у АЛьФа: все будут стротиь новые дома и выбирать обои, а воевать будет просто некому)
ББД - один из способов этих людей занять хотя бы в потреблении.
"Мое дело - стратегия. Тактику сами думайте" (с)
Сначала стратегия, потом тактика.
Не зная направления куда надо ехать - преждевременно думать о том, что положить в чемодан и какое место в автобусе занять.
Был задан вопрос, про то, какое отношение к решению проблемы человейников имеет школа магии - я дал ответ, обосновывающий, что данная проблема имеет не физико-техническую, а социальную и психо-алгоритмическую природу (о которой в этой школе говорят).
А что касается тактики: здесь всё просто. Необходимо начать с работы по изменению своего собственного сознания, осуществляя переоценку ценностей в своём разуме, а потом распространять данную информацию дальше. Придёт время и это станет мэйнстримом, также, как гелиоцентрическая система мира сменила геоцентрическую и как абсолютное время и пространство Ньютона уступили место теории относительности Эйнштейна.
Изменение своего собственного сознания не поможет.
Информация 'о том как надо' не изменит сознание других.
Бесполезно (не эффективно) менять сознание тех, кто не влияет на ситуацию.
Изменить сознание тех кто влияет - не получится, там отрицательный фильтр с обратной связью, чтобы попасть в 'касту' имеющихся власть нужно быть условно плохим (я молчу про то что власть не получают, но так как там градация не строгая, какие то кусочки власти - можно), хорошие от туда вылетают. Не может человек, ставящий целью 'мир во всем мире' пройти через тех у кого цель 'блага себе за счет войны во всем мире', такой не впишется и не пройдет дальше первой инстанции.
Любые попытки построить утопию столкнутся об реальность. Сначала нужно сломать уже имеющийся бардак, и только потом построить, но у тебя нет ни строителей, ни управляющих, ни знаний как, ни желающих делать и то и другое.
В лучшем случае изменения можно провести, если план по их внедрению затянется на несколько поколений,.. и в первую очередь через образование. Родители не умеют и главное не имеют времени на это, государство заинтересовано чтобы население было тупым и послушным а не правильным,.. вот тебе простое описание условий - меняй.
Поможет.
Богачи, воровством сколотившие свой капитал - живут не в вакууме.
Они точно также зависят от социального одобрения, как и все остальные.
Им не нужны деньги, тачки и драгоценности в виде "вещей в себе".
Им нужно наше восхищённое и завистливое внимание.
Потому что, где внимание - там и энергия. Не та энергия, что имеет размерность [Дж], а более тонкой формы - психическая, астральная, эмоциональная энергия.
Самый ценный и дорогостоящий эликсир во Вселенной.
"Низы" накачивают энергией своей воли, веры, воображения и любви все эти материальные безделушки в виде денег, шуб, яхт, дворцов и прочего - поэтому "верхи" и не могут устоять от соблазна этими цацками завладеть.
Как пчелы собирают нектар, так и богачи, махая перед носом народа очередной гламурной безделушкой - собирают энергетический нектар, выделяемый человечьими душами.
Термин "гламур" имеет такие варианты перевода как "чары", "волшебство".
Чары и волшебство насыщаемые энергией человеческих страстей и желаний.
Стоит только тебе, мне, и другим людям перестать отправлять свои восхищённые взбудораженные взгляды в сторону владельцев чёрных ЖЫПов - ЖЫПы потеряют тот самый магический флёр и ауру, которая так возбуждает и мотивирует сделать что-либо против законов совести и человечности ради их приобретения.
Из этих вещей выйдет вся волшебная сила, и, как следствие, потеряется смысл их приобретения и принесения ради них жертв.
сочувствую вам в вашем заблуждении.
Это общефилософские рассуждения. Очень красивые и правильные конечно. Но никак не касающиеся реальности. "Мышки, станьте ежиками".
Вы предлагаете поменять мышление, менталитет, культурный код и прочие биологические инстинкты у всего человечетва? Или части?
Был один, что то подобное проповедовал, так его на крест приколотили.
Представьте, что вас назначили Богом-Импертором Земли. Всей. Как вы будете воплощать свои идеи практически?
Никак. Это невозможно и не нужно.
Изменение сознания - это личный индивидуальный процесс. Никакие внешние силы не способны это сделать против воли человека.
Моя задача показать то, что иные модели общественных отношений, помимо ныне существующих - теоретически возможны и не противоречат никаким законам физики и психологии.
Окончательное решение всегда за коллективным решением общества - пользоваться этими возможностями или нет.
Только проблема, что нужно изменить всех и сразу.
В России уже проводился такой натурный эксперимент в 70 лет, итог - мещанство победило, все захотели джинсы и ЖЫП, как бы их не убеждали, что это не нужно.
Даже если у нас половина общества откажется от мещанства, вторая от них отгородится и будет считать их "тупым муравьями, обывалами, рабами, пока мы живём для себя". Такая кастовая система внезапная.
Телепорт?
Закон сохранения энергии?
То, что люди воспринимают всё "с бытовой точки зрения". Тогда как нужно вспоминать физику.
Допустим, каким-то волшебным образом мы научились телепрортировать тело из точки А в точку B. Появляется несколько интересных моментов. Наиболее очевидный — в точке A высота предмета над уровнем моря была 
, то есть его потенциальная энергия была 
. Теперь тело телепортировалось в точку B, где его высота над уровнем моря стала 
, а потенциальная энергия стала 
, то есть увеличилась на 
. А теперь внимание, вопрос: откуда взялась эта самая прибавка энергии?
(А дальше в затылок начинают жарко дышать всякие там законы сохранения импульса, массы, заряда и тэдэ).
Увы, но боюсь, что все низко висящие яблоки наука уже собрала — времена Фарадеев, которым для совершения очередного открытия требовался только лежавший в кармане магнит, прошли, сейчас для открытия нужны бадуры размеров БАК и соответствующие энергии. Пружинный предел, бессердечная ты щука!..
Точно так говорили и 100 лет назад))
...но есть нюанс (с) — 100 лет назад не знали, почему если помахать магнитом в катушке — загорится ламочка пойдёт ток; а сейчас знают — электроны, магнитные домены, ЭДС, квантовая физика, вот это вот всё. Условно говоря, если где-то до середины XX века "школьник" мог прочитать только "слово целиком", то к настоящему он "выучил буквы" — и выяснил, что слово ЩАСТЬЕ ну никакак не хочет складываться из букв О, П, А и Ж, вне зависимости от того, насколько горячо его желание это сделать. Объективная реальность, данная нам в ощущениях, бессердечная ты щука!
А сегодня мы (не учёные даже) об этом рассуждаем, лёжа на диване и тыкая пальцем в магическую стеклянную пластину))
Увы, не соглашусь с Вами. Произошедшие за более чем сотню лет изменения количественные, но не качественные. Да, связь прошла путь от когерера до 5G, ракеты — от китайских шутих до SpaceX, связь — от баночек на верёвочке до Интернета, но всякие сверхсветовые путешествия как фантастикой были, так, увы, до сих пор и остались (а Энштейн со товарищи, увы, их только ещё сильнее запретил).
Квантовая запутанность может раскрыть тайник с большим количеством сюрпризов)
Есть вероятность, что разгадка механизмов данного явления приведет к кардинально новой парадигме в области естественноонаучного мировоззрения.
Пока осторожные, но весьма прорывные философские концепции о природе реальности, которые в настоящее время начинает всерьёз рассматривать научное сообщество, изложены в замечательной книге Массера Джорджа "Нелокальность".
Очень рекомендую!
Ну так и Максвелл умер всего за 35 лет до известной работы Эйнштейна. Т.е. для Эйнштейна эпоха "мы знаем всё" (середина 19-го века) была тоже "практически вчера".
(для него тогда наполеоновские войны были ближе, чем для нас сейчас Первая мировая война)
Кротовые дыры теоретически обоснованы.
https://trends.rbc.ru/trends/futurology/60f927ba9a79473ad7f83c4c
Это ерунда по сравнению с e=mc2 с потерей тысячной доли процента в процессе, хотя бы.
Есть кардинально другое решение - троллейбус. Есть неудобства, зато не нужен акк (только для аварийного пробега в 100м).
Еще более кардинальное - трамвай/электропоезд.
Были идеи и разработки по "электро-шоссе", с беспроводной передачей энергии в авто.
Были идеи с тем же для водного транспорта (подводные троллеи или индукционные).
Есть топливные элементы - замкнутые и заправляемые.
В общем - есть где развернуться инженерной мысли.
Просто автомобиль (разного размера и назначения) - очень удобная штука, не тупик это.
Были идеи и разработки по "электро-шоссе", с беспроводной передачей энергии в авто.
Проблема - КПД беспроводной передачи мизерный.
Реально интересны - последовательные гибриды. Двигатель-генератор работает на оптимальных оборотах, с меньшим износом и максимально эффективным извлечением энергии из ископаемого топлива, а все перегазовки компенсируются за счёт небольшого аккума.
Для крупной техники схема гибридов вполне себя показала, согласен. Тепловозы, теплоходы. Даже БЕЛАЗы. Мелкие гибриды пока стандартом не стали, есть несколько недостатков по сравнению с классикой (бензиновой или электрической). Главная - это усложнение системы. Мы имеем две силовые установки. Стоимость выше, надежность меньше, обслуживание сложнее
Электротрансмиссия - это не гибрид. На БЕЛАЗах и тепловозах тяговых батарей нет.
Стоимость выше - согласен. С другой стороны, стоимость авто и так не сокращается год от года...
Надёжность... Ну в системе может быть и да. Но надёжность ДВС должна вырасти, т.к. двигатель в режиме генератора сможет работать в более щадящем режиме. Без перегазовок на ускорении, без работы на холостых и т.п.. Зато отсутствует крайне не простые для ремонта гидротрансформатор и трансмиссия.
Обслуживание - ну такое. Обслуживание ДВС в гибриде мало чем отличается от ДВС в обычном авто. А остальное чинится паяльником и сваркой.
Сейчас в Питере достаточно активно развиваются "электробусы с динамической подзарядкой". Они же на бюрократическом зовутся не особо благозвучной аббревиатурой "ТУАХ" (троллейбусы с увеличенным автономным ходом).
Выглядит как обычный троллейбус, но изрядную часть маршрута проходит там, где проводов нет вааще. (А часть - под проводами, где и заряжается на ходу). Что позволяет гораздо быстрее и гибче перестраивать маршрутную сеть, объективно говоря.
Есть уже крупные корабли электрические.
Тем более любой транспортный корабль и так на электромоторе.
Я еще застал время когда за экологию боролись устанавливая паруса (причем причудливых форм), но походу как только период инвестиций завершался, все это благополучно заканчивалось на этапе макетов и пары другой судов, которые сейчас показывают зрителям как чудеса инженерной мысли.
Те же морские сухогрузы/контейнеровозы не могут использовать электричество.
А как же суда ядерной энергетической установкой? О_о
Экономически не выгодно. Корабельный реактор - очень недёшев и непрост в обслуживании. На 20 полуграмотных негров + 3 славянина (типичный экипаж контейнеровоза) не повесишь.
Мазут в разы выгоднее выходит - и в расчёте на килограмм груза/километр очень-очень экологичненько получается.
Речь же не о способе привода винтов, а о хранении энергии. Это какой вес он будет таскать с собой постоянно то? Даже если смогут емкость нарастить и возможность зарядки те 2 недели что он огибает мыс какой нибудь доброй надежды. А там еще и шторма есть и прочие морские прелести, когда без винтов каюк причем реальный и полный.
Гибкие солнечные батареи и вот это: https://en.wikipedia.org/wiki/Savonius_wind_turbine
Двигатель 90'000 kW - это какая нам нужна батарейка (какого веса), чтобы 1000 морских миль пройти на скорости 15..25 узлов?
Тут важна не масса скорее, а стоимость. Контейнеровоз очень дешевая штука, в пересчёте на массу груза. Именно по этой причине, не пошли в массы реакторы. А высокосернистое дизельное топливо очень дешевое. В итоге, конечно, необслуживываемые газовые реакторы, спокойная международная обстановка и экологическое давление, приведет в итоге атом на грузовой флот. Но не в этом веке, наверное.
И все же - какой вес будет у такой "батарейки"? Кто нибудь может рассчитать с точностью +-10% ?
Если мне будет известна полная масса транспортного средства и коэффициент его лобового сопротивления при движении в воде, то я мог бы сделать оценочный расчёт.
Топлива в танкере различается на порядок от класса - от 16 тыс. тонн до 160.
А масса груза соответственно от 25 тыс. тонн до 300.
Т.е. для танкера сейчас примерно выполняется соотношение 1:1:2 - массы "пустого" танкера : массы топлива : массы груза . И это не особо сильно зависит от полной массы. А коэффициент лобового сопротивления - будет примерно одинаков. Уже сколько лет форма корпуса оптимизируется!
Получается, что раз для той же энергии требуется в десять раз больше по массе батарей - никакими ухищрениями не получится достигнуть тех же характеристик по дальности. Даже если вообще не везти никакого груза - только сплошные батареи и всё. Т.к. запас по увеличению массы "топлива" за счёт груза - только в три раза.
Так что, допустим, "режем" груз в два раза, урезаем автономность в пять раз (неделя-другая - порядка 5000 миль, вместо 25 000), тогда масса батарей будет 30 - 300 тыс. тонн в зависимости от класса (примерно от 400 тыс до 4 млн условных "Тесл" на один танкер)
Да, так и выйдет.
Если в каком-либо транспортном средстве с ДВС требования к дальности хода таковы, что масса углеводородного топлива составляет более 30% от полной массы транспортного средства, то это явно не тот случай, где будет перспективен его перевод на аккумуляторы.
Мне кажется, вы сильно ошибаетесь с расходом топлива у танкера. Гуглеж показывает, что самые большие суда (что контейнеровозы, что танкеры) тратят порядка 300 тонн в сутки. При этом за месяц они могут пройти около 20000 км (контейнеровозы быстрее - они больше 25 тыс км). То есть запаса в 10 тыс. тонн им должно хватать практически на любые рейсы (в одну сторону). И это при перевозимых 500+ тыс тонн. (я смотрел, например, Batillus). То есть, топливо занимает всего 2% от груза. Для танкеров поменьше будет соотношение хуже, но явно не в разы. Даже если брать сразу на рейс туда и обратно, получится около 5%. А у вас почему-то 50% получается
Супермаховик же, у него формально в сотни раз выше энергоемкость, а если поискать пишут про мегаваты на килограм маховика.
Недостатков тьма, все они инженерные (т.е. может и решаемые но хз когда), сложно эффективно раскручивать, волокна при неравномерной нагрузки сдвигаются, разбаллансируя маховик и тьма других проблем.
Мегаватты или мегаватт-часы на килограмм маховика? Это единицы с разной размерностью. Первая - удельной мощности, вторая - плотности энергии. По поводу первого параметра - нет вопросов, тут нет принципиальной проблемы, а вот если речь идет не о мощности, а о плотности энергии - то просьба опубликовать ссылочку.
P.S. пружинный-электровольтный предел неумолим и для маховиков. На окружной скорости в пару км/с центробежное ускорение разорвет любой самый прочный материал, прочность которого как раз ограничена связями между атомами.
В статье автора @eugeneb0, на которую я дал ссылку https://habr.com/ru/articles/438414/ - как раз дается расчет теоретического предела плотности энергии запасаемой маховиком:
"Маховик? Его предел определяется способностью материала сопротивляться нагрузке, создаваемой центробежной силой центростремительным ускорением. Несложно показать, что и здесь плотность энергии составит[640] те же σ/ρ с точностью до пары раз за счёт геометрии"
https://en.wikipedia.org/wiki/Flywheel_energy_storage#Specific_energy
Я помню что Гулиа приводил пример что теоретическая ёмкость накопителя из алмазных нитей должна быть десяток мегаджоулей, а какой будет ёмкость из углеродных нанотрубок? Это минимум два порядка от теоретических химических.
Проблема тут исключительно инженерные, как забирать энергию, как накапливать, как сберечь накопитель от тряски, избавиться от гироскопического эффекта и т.п.
Все современные решения очень далеки от предельных, и поэтому имеют малую ёмкость, но даже тут отсутствие лимита на количество циклов заряда как у химических, делают их привлекательными
Десяток МДж. Вот теперь всё правильно. Пружинно-электровольтный предел как раз и составляет несколько десятков мегаджоулей на килограмм.
Мегаватт-час на килограмм - это 3.6 ГДж/кг, значение на три порядка выше и никакими ухищрениями для современного развития науки и техники для химических или кинетических накопителей энергии недостижимо.
А вот первая цифра вполне достижима для супермаховика, если использовать легкие материалы с пределом прочности близкому к таковому для углеродных моноатомных нитей (несколько десятков ГПа).
P.S. книжечка Нурбея Гулиа была прочитана в свое время :)
Перспективно, но на мой взгляд, современные Li-ion батареи сильно оттеснили эту супермаховичную технологию. Особенно там, где требуется компактность, как например, в случае электровелосипеда.
Супермаховик должен дать выигрыш с точки зрения рентабельности в крупных стационарных установках накопления энергии. Здесь он выглядит вполне конкурентноспособным.
P.P.S.
Возьмем для примера вот такую углеродную ткань из имеющихся в продаже:
https://carbonstudio.ru/item/uglerodnaya-tkan-aspro-80
Заявлен предел прочности в 6 ГПа.
Плотность материала: 1780 кг/куб.м.
Какую энергию на 1 кг веса сможет запасти супермаховик, сделанный из этого материала?
6000 000 000 / 1780 = 3 370 000 = 3.37 МДж.
Около 936 Вт-ч/кг.
С учетом коэффициента формы маховика, массы защитного кожуха, системы раскрутки и снижения трения получится значение меньше. Возможно на уровне тех же 200-250 Вт-ч/кг, как и у современных Li-ion элементов.
Здесь я выхожу за границу своей компетенции и точную цифру смогут назвать специалисты, которые больше посвятили времени изучению темы супермаховиков.
Стационарный вариант реализации по мне так лучшее направление использования уже сейчас
Габариты и масса для стационарного - не проблема, а вот большое количество циклов заряда разряда это киллерфича. Никто в здравом уме не будет делать стотонный аккумулятор на основе лития, пока ты монтируешь последнюю батарею, первая уже выходит из строя. Даже если убрать приставку супер - строишь скоростную железнодорожную трассу в виде кольца, пускаешь по нему поезд, груженый песком (закрытое хранилище), заранее планируешь дорогу под углом.... готово локальное хранилище на десятки мегават на основе уже существующих технологий (40% кпд генератор/двигатель, точно помню про использование этой энергии писали РЖД, только там речь шла об энергии торможения состава на станции). Ну а страны с маглев могут это масштабировать, еще на пару порядков.
И да, если говорить про эффективное использование химических, то возможно проточные аккумуляторы могут что то красивое показать, но для автомобилей это возврат к заправке жидкостью (причем очень дорогой).
На текущем моменте развития супермаховики никак не могут быть мобильными.
p.s. интересно, а на наномасштабах супермаховики могут дать что то интересное?
большой и тяжелый супермаховик держать полностью на магнитной подушке сложно (в виде кольца с магнитами по периметру) но очень маленькие могут быть удержаны простым полем электрического заряда. Вопрос только как эту энергию закачивать/снимать (я считаю ответ в лазерах)
Мобильному маховику сильно мешает гироскопический эффект. А вот стационарный - это идеальный аккумулятор (хотя на больших размерах и массах может уже мешать сила Кориолиса).
А снимать-закачивать по старинке, электромагнитно
Стационарный можно хитро ориентировать, вдоль вращения земли, только смысла в этом мало (возможно на скоростях значительно превышающих обороты 50т/мин это будет иметь смысл), да и мобильный точно так же можно разместить на поворотном подвесе. Бояться нужно тряски и ударов, тут компенсировать сложнее, и помятуя, сколько энергии будет накоплено в маховике, это становится критичным.
Для химических электроаккумуляторов кстати та же беда, сейчас горение аккумулятора это просто пожар (того же уровня что и для газового баллона, только тушить сложнее), увеличиваешь емкость в 10-100 раз - будет сильнейший взрыв.
Не смог найти примеров как разрушается супермаховик, но вот какие последствия гуляющего обычного тяжелого маховика читал - огромный и тяжелый вращающийся диск гуляет по цеху и сминает оборудование как бумажное. Скорее всего тут будет прыгающий раскаленный шар, разбрасывающий во все стороны расплавленные куски себя и окружения. Собственно система безопасности для супермаховика будет весить в несколько раз больше чем он сам, убивая на нет все его характеристики.
Сейчас супермаховики делают не цельнолитыми, а из лент, тогда при разрушении он практически безопасен.
В порядке бреда - почему бы не делать с жидким наполнением? Меньше проблем с балансировкий, можно регулировать массу (в т.ч. аварийно, сброс жидкости)
Я то знаю что из лент или нити.
Они разрушаются по ниточкам, отслаиваясь постепенно а не разлетаются как цельнолитые старые маховики на большие куски.
Но энергия не может никуда не деться, вращающийся комок нитей будет быстро стачиваться об окружающие предметы, нагревая себя и их, да еще и прыгая по полу очень непредсказуемым образом (не могу найти сейчас видеоролик, человек просто раскрутил компрессором достаточно крупный подшипник и отпустил его на пол, но там диск был повернут боком к полу, а супермаховики располагают осью вращения перпендикулярно земле, это значит диск будет тереться поверхностью снизу и отпрыгивать в стороны, мгновенно меняя направление)
О безопасности - стационарный супермаховик можно закопать в землю и положить сверху бетонную плиту, очень просто и дешево, максимум добавить систему полива любой водой и трубу для отвода пара вверх, чтобы никого не ошпарило. Современные решения делают мобильными (потому что адски дорогие, и цена никак не связана с технологией, это рыночек такой) и соответственно систему безопасности таскают с собой.
" Скорее всего тут будет прыгающий раскаленный шар, разбрасывающий во все стороны расплавленные куски себя и окружения. "
примерно как бензобак, только менее привычно
Просто закопайте его. Или кожух под воду, вода поглотит всю энергию безопасно.
А есть ли смысл что-то раскручивать в стационарном варианте?
Поднимите груз и вы запасли энергию. Причем если груз это жидкость то у вас насос можно совместить с турбиной, а мотор с генератором - там тоже не так все просто в таких совмещениях.... но в плане дешевизны иметь два озера на разной высоте и трубы между ними с насосами/генераторами - можно запасать стационарно овердофига.
Поднимите груз и вы запасли энергию.
(Всплакнув) Прям как опять Гулиа читаю, на старости лет-то...
А из чего нибудь экзотического можно сделать маховик? Уйти от электронных облаков. Тогда его не порвет. И радиации не будет, потому что мы не разделяем ядра и не соединяем их.
Можно поиграться с накоплением энергии в электромагнитном виде.
Например в катушках большой индуктивности, сверхпроводниковых. Там, по идее можно уйти от "пружинного предела".
сверхпроводимость разрушается при определенном магнитном поле, это естественное ограничение на количество энергии на массу, запасаемую таким образом
Можно поиграться с накоплением энергии в электромагнитном виде. Например в катушках большой индуктивности, сверхпроводниковых.
Магнитное поле создаёт в проводах катушки вполне себе механические напряжения. Т.е. магнитное поле пытается разорвать катушку. Поэтому есть предел магнитного поля, которой может создать катушка обусловленный её механической прочностью.
И как вы думаете этот предел связан с той самой "энергетической плотностью ковалентных связей"? Правильно! Он ей равен, т.к. и то и то - электромагнитное поле!
Ну хорошо. То есть плохо.
Принципиально напряженность магнитного поля (как таковая) вроде бы не ограничена.
Значит можно пофантазировать.
Проводники катушки - слабое место. ТРИЗ говорит нам - нафиг слабое место. Подпираем проводники катушки другим магнитным полем, например, чтобы не разваливалась.
Или гоним ток по плазменным каналам, а чтобы не развалились - фокусируем их опять другим магнитным полем.
В общем - "Найдутся умные люди, что нибудь придумают" (с)
Подпираем проводники катушки другим магнитным полем, например, чтобы не разваливалась.
это так не работает
Но я допускаю, что какая-нибудь предварительная напряженность и композиты добавит несколько бесплатных процентов к прочности в нужном направлении (например так делают с бетоном, натягивают арматуру и заливают бетоном)
Нет. с твёрдым фазовым состоянием это не сработает.
Чтобы "подпереть" электромагнитным полем надо создавать сложные плазменно-магнитные структуры, какие существуют на Солнце.
Но это, как вы понимаете, очень и очень сложно и слабовато исследовано. Самая сложная структура которую пока так удалось создать - "шнур" стеллатора, который попроще чем то что мы видим на Солнце.
А, вот, если сделать маховик из Li-ion батарей... ))))
Машину в поворот не запихнешь. Гироскопический эффект.
Почему бы для электромобилей не применять другой тип батарей, например воздушно- алюминиевый?
Всё, что мне известно - это то, что на рынке мне не попадались аккумуляторные батареи или ячейки данной химической системы. Или любой другой, которая взаимодействует с кислородом воздуха.
По какой-то причине, задерживается выход аккумуляторов такого типа на потребительский рынок.
Буду признателен за предоставление любой современной информации, раскрывающую суть проблемы.
Что-то по ним действительно мало информации. Из толкового нашел только одну статью и ряд видео с экспериментами по созданию самодельной такой батареи.
При этом есть серийные изделия, судя по:
гораздо интереснее почему металло-воздушные одноразовые батарейки АА и ААА не производятся.
Законы производства товаров массового спроса. Налажены конвейеры, производящие миллиарды таких батареек. Есть дешевая солевая химия, для более требовательных пользователей - щелочные ("алкалиновые") батарейки, а уже для совсем искушенных - всякие литиевые одноразовые элементы типа Enerqizer Ultimate Lithium и N-Mh аккумуляторы Eneloop :)
Рынок поделен, все привыкли к нему, большинство пользователей всё устраивает. Разрядились батарейки - выкинул - пошел в "Пятерочку" - купил новые.
К тому же, выпущено огромное количество электроники, работающей на батарейках такого формата имеет закрывающийся отсек, куда вставляются элементы питания. А это означает плохую вентиляцию и кислородное голодание для любых металло-воздушных схем.
Поэтому, полагаю, инвесторы не торопятся вкладываться в проекты внедрения для бытового применения на чрезвычайно конкурентном рынке новой химической конструкции, которая еще порядком имеет много слабых мест. Крайне высокие риски для капитала.
главный вопрос, касающийся электромобилей, то он будет звучат так:
- когда электромобили по дальности хода начнут превосходить ДВС?
На мой (сугубо потребительский) взгляд, главный вопрос про электромобили чуть другой:
- Когда время перезарядки электромобиля не будет превышать время заправки авто с ДВС ?
Ибо, если живёшь в частном доме, - наверное не так сложно организовать еженочную зарядку. А вот в многоквартирном доме это превращается в (разрешимый, но организационно муторный) квест...
PS. Не сориентируете ли - что научно-популярного почитать про мезоатомы, попытки использования энергии невалентных электронов и всё вот это вот?
Не в коем случае нельзя покупать электромобиль если у вас нет розетки на парковке. Для обычной гражданской езды по городу её отлично хватает. При езде по трассе в Европе и США уже есть сеть зарядок мощностью 250...350 кВт на шланг. Пока сходите в туалет и перекусите она зарядится до 80% за 25 минут.
Тут на видео залилось 43% за 11 минут . С 4 минуты видео:
https://youtu.be/BtqnHftWWuY?si=XOL-9N3FLxGhdyZB
Для многоквартирных домов такая концепция
если у вас нет розетки на парковке
В российских городах и ЖК её по-дефолту нет. Т.е. покупка электрокара будет начинаться с общения с управдомом председателем ТСЖ, рисованием проектика и таскания проводов :)
PS. Если до последних событий мы, проектируя инженерку/электрику многоквартирного здания, ещё периодически обсуждали с Заказчиком - "А не заложить ли немножко мощности и не запроектировать ли розетку место для подключения зарядной станции для электрокара в подземном паркинге", то нонче все совсем в экономию ударились... Да и волна хайпа про электромобили подспала...
В российских городах и ЖК её по-дефолту нет.
У моей сестры в Питере в свежем доме есть.
Да и волна хайпа про электромобили подспала..
Статистика говорит, что регистрации в ГАИ электрокаров растут.
Вообще можно организовать отдельно при желании
Надо делать зарядку по остаточному принципу. Есть пару лишних киловатт - даем заряжать, нет - заряд не идет.
Контроллер зарядки EVSE стоит 3000₽ и умеет балансировать зарядку от нагрузки емнип. Решение недорогое и понятное.
Ночью дом почти не потребляет - вся мощность пойдет на зарядку.
Зарядки у дома очень просто организовать.
Цена 3 копейки. Нет спроса пока. В Норвегии все мм с розетками.
Прелесть в том, что используется ночное потребление. Мобиль в месяц потребляет столько же энергии, сколько одна квартира.
Таким образом дополнительной мощности не нужно. Просто провести кабель от дома и давать зарядку по остаточному принципу.
3 копейки, но кто заплатит то. Я, например, платить, что бы сосед заряжался, не хочу.
Зарядку у уже введённого в эксплуатацию многоквартирного жилого дома в РФ организовать очень просто и дешево только если колхозным способом - выкинуть кабель от квартирной розетки в форточку :)
Если на придомовой территории ставить столбики (как на Вашей вышеприведённой фотке) и мониторить общедомовое потребление, то надо:
разработать проектную документацию
Согласовать её с ТСЖ / УК (в редких ситуациях, когда земельный участок в собственности/аренде этого ТСЖ). Или с муниципалитетом (в широкораспространённой ситуации, когда домовой земельный участок кончается по стене дома)
Провести земляные работы (в ситуации на Вашей фото - ещё и асфальт вскрывать надо).
Проложить кабель в земле.
Собрать электрические щиты в уличном исполнении.
Вкопать столбики, смонтировать щитки на столбики, расключить.
Если мы хотим отлавливать ночные свободные мощности в масштабах общедомового потребления (а просто "свободных и не используемых" в уже построенном доме скорее всего и нет) - очень запросто потребуется в схему ГРЩ дома лезть. С последующими радостями сдачи модернизированного ГРЩ энергонадзору...
PS. Если всё это делается в рамках строительства нового здания - то почти все эти этапы всё равно выполнять надо, а несколько эл.щитков на придомовой территории - копейки на фоне строительства. А в рекламе - звучит хорошо :)))
Зарегулированность в РФ просто пипец. Газ, электричество - все через одно место, миллион проектов и согласований. И потом все коту под хвост - приходит Мосэнерго и кладет 10квт на ваши утвержденные планы. Работ и материалов на 3 копейки и пару дней работы, а бумажек и согласований на год. Как-то это не правильно.
Зарегулированность в РФ просто пипец.
Есть подозрение, что прямо пропорционально количеству халявщиков, пытающихся хоть тушкой, хоть чучелом просочиться. Например, вроде таких.
Когда время перезарядки электромобиля не будет превышать время заправки авто с ДВС ?
За сколько минут нужно зарядить батарею ёмкостью 100 кВт⋅ч?
Пусть будет зарядка током 4С (в среднем, как может заряжаться устройство с поддержкой QC5.0), чтобы зарядить с 0% до 100% за четверть часа. В этом случае нам нужно передавать эти самые 100кВт за 15 минут.
Если будет напряжение заряженной батареи 400В (и такое же напряжение будет передаваться по зарядному кабелю), то будет нужен проводник примерно такого сечения (больше 500А - это вам не шутка, трехфазного переменного тока, естественно), что автомобиль будет на него надеваться как аккумулятор на шуруповёрт. Потому что без лебёдки человек этот кабель сдвинуть не сможет. =)
Ну и тут ещё встаёт вопрос с электробезопасностью.
Если снизить передаваемое по кабелю напряжение, то увеличится ток (привет горящие контакты). Если понизить ток, то нужно увеличить напряжение (привет сантиметры изоляции и допуск к зарядке только специально обученному персоналу). Если понизить как ток, так и напряжение, то увеличится время зарядки.
В общем проще просто менять на зарядных станциях разряженную батарею на заряженную (тут уже встаёт в полный рост вопрос унификации батарей по габаритам, креплению и разъёмам), как когда-то предлагалось менять топливные элементы.
Менять не проще: там встают во весь рост такие проблемы как износ контактов (привет искра-пожар!), "палёные" (часто и без кавычек) батареи на ашот-заправках и прочие радости масс-маркета.
Я встречался с такой системой как раз со свинцовыми аккумуляторами на электротележках на заводе. Там после развала СССР и падения дисциплины постоянно что-то плавилось, что-то горело (ну и водород взрывался - но это особенность именно свинцово-кислотных, не беру во внимание). В результате переползли на ДВС (а сейчас уже - на литий, но без "горячей замены").
там встают во весь рост такие проблемы как износ контактов (привет искра-пожар!)
Решаемо, а разъёмные соединения уже давно в электротехнике используются. Не думаю, что будет большой проблемой, т.к. переподсоединения будут производиться не так уж и часто.
Ну и искры тоже не большая проблема: подключение будет производится при отключенной нагрузке (ну или она будет очень маленькой: сколько там нужно бортсистеме, возможно даже в режиме ожидания? хотя её можно отдельный аккум сделать, чтобы она не совсем обесточивалась при смене аккума) и искрить будет просто нечему (как часто у вас горят автоматы в распределительном щитке от включения/выключения?).
"палёные" (часто и без кавычек) батареи на ашот-заправках
Кмк, тоже вполне себе решаемо (тот же беспроводной модуль с передачей сведений о производителе, изначальной ёмкости, количестве циклов и прочей важной информации).
В огрызках тех же есть проверка подключаемых проводов. Чем пепелац на аккумах хуже?
Тащ генерал, коробочку! Коробочку забыли!
В смысле КПД. Эти 15 минут надо ещё куда-то деть 10-15 кВт потерь во всём хозяйстве.
350квт заряжные станции уже обычное дело и кабель там не то чтобы уж сильно толстый. Если еще и жидкое охлаждение в нем, то можно и тонким назвать. Никто в зарядный кабель три фазы переменного напряжения не подает. Для быстрой зарядки, переменка преобразуется в постоянку, которая идет по кабелю в машину. По сути в режиме быстрой зарядки, батарея напрямую подключена к внешнему заряднику.
Проблема быстрой зарядки не в мощности зарядника, а в том, что скорость заряда аккумулятора сильно падает по мере его зарядки. Если бы сокрость зарядки была бы постоянная(ну как при заливке бензина) то существующие зарядные станции заряжали бы машины на 100% за 20 минут.
350квт заряжные станции уже обычное дело и кабель там не то чтобы уж сильно толстый.
А можно ссылочку для ознакомиться? Что-то дофига для зарядки одного автомобиля на мой взгляд.
Для быстрой зарядки, переменка преобразуется в постоянку, которая идет по кабелю в машину.
По найденой в инетах инфе бывают как чисто с переменкой, так и с чисто постоянкой и даже с переменкой и постоянкой одновременно.
Проблема быстрой зарядки не в мощности зарядника, а в том, что скорость заряда аккумулятора сильно падает по мере его зарядки.
Потому при необходимости быстро зарядить аккум имеет смысл заряжать не до 100%, а до 80% или менее. Если конечно при этом до следующей станции расстояние меньше, чем пробега при полученном уровне заряда.
А можно ссылочку для ознакомиться? Что-то дофига для зарядки одного автомобиля на мой взгляд.
Сеть Ионити.
Тесла суперчаджер В3 на 250 КВт на шланг
А можно ссылочку для ознакомиться? Что-то дофига для зарядки одного автомобиля на мой взгляд.
Сеть Electrify America https://www.electrifyamerica.com/locate-charger/. по основным магистралям стоит много 350квт зарядников.
По найденой в инетах инфе бывают как чисто с переменкой, так и с чисто постоянкой и даже с переменкой и постоянкой одновременно.
Не стоит верить интернетам. Я отработал 4 года в Tesla именно по программированию суперчарджеров. Если говорить о EV на рынке то у всех батарея заряжается только постоянным током. Далее вопрос, где преобразовать переменный ток сети в постоянный. Для медленной зарядки используется преобразователь в машине, обычно мощность его до 15квт. Тогда машину можно подключить к обычной розетке(одна или три фазы, не важно). Для быстрой зарядки используется внешний преобразователь, это именно то, что делают всякие суперчарджеры. В этом случае в машину подается уже постоянный ток напрямую на контакты батареи. Для интереса посмотрите, как выглядит зарядник хотябы на 150квт. Это шкаф серьезных размеров, он физически ни в какую машину не влезет.
Потому при необходимости быстро зарядить аккум имеет смысл заряжать не
до 100%, а до 80% или менее. Если конечно при этом до следующей станции
расстояние меньше, чем пробега при полученном уровне заряда.
Вот именно. Идаже до этих 80% вы не будете заряжаться на полной мощности зарядника. Т.е. при разряженной машине начнете на 350квт, где-то на 40% заряда уже мощность упадет до 150квт, а к 80% повезет если хотябы 80квт машина продолжит забирать. А вот бензин из колонки в бак льется с постоянной скоростью :)
Где бы почитать про технические характеристики зарядного тока, а не просто «до 350кВт»? А то по всем ссылкам только максимальная мощность.
Ну и назначение контактов ЗУ.
Какие именно характеристики зарядного тока интересуют? Там не то чтобы что-то сильно меняется. Обычный источник постоянного тока. Машина говорит сколько тока хочет, зарядник столько и качает посматривая на напряжение, чтобы резко не скакануло.
Насчет разьема, так прямо в википедии же есть назначение контактов. Вот для европы: https://en.wikipedia.org/wiki/Type_2_connector
Коммуникация идет по линии CP. Используется PLC модем. По сути устанавливается 10Мбит TCP/IP линк между машиной и зарядником.
У теслы в США используется свой протокол, там CAN по той же CP линии.
И тут же в описании: одна фаза 230В или 3 фазы 400В.
Ну и в характеристиках разъёма: до 300А и 480В (если постоянка - 144кВт всего).
Интересует именно пресловутые зарядные на 350+кВт.
Насчет мощной зарядки постоянным током информация есть тут: https://en.wikipedia.org/wiki/Combined_Charging_System
На практике, зарядная сеть Electrify America сертифицирована на ток до 375А для 150квт зарядников и до 500А для 350квт. Реальный ток зависит от напряжения батареи. Тут два стандарта есть 450в и 900в. и полные 350квт мощности получится только взять для 900в батареи.
У меня машина работает с 450в батареей, я получал мощность заряда 196квт. Учитывая, что напряжение разряженной батареи около 400в получается ток 490А.
Насчет мощной зарядки постоянным током информация есть тут:
Там в статье есть ссыль на разрабатываемый стандарт ещё боле мощного разъёма: https://en.wikipedia.org/wiki/Megawatt_Charging_System
Рассчитано на постоянный ток до 1250В и 3000А. Жаль только размеры не указаны.
Будет скоро так: 1200 квт
"Когда время перезарядки электромобиля не будет превышать время заправки авто с ДВС?"
Уже есть модели Li-ion ячеек, которые допускают ток заряда в 3С (в три раза больше, чем численное значение емкости). Например: https://www.molicel.com/inr21700-p45b/
Это означает, то до 85-90% SoC такая батарея может зарядиться за 20 мин.
Тут мы попадаем в ситуацию, где вопрос по скорости зарядки должен быть задан не разработчикам аккумуляторов для электромобилей, а к разработчикам энергосетей и городских электрических коммуникаций.
Если взять условную батарею с запасом энергии 75 кВт-ч (Тесла), то режим 3С означает, что сетевое подключение электромобиля должно пропускать сквозь себя мощность в 225+ кВт.
Здесь я выхожу за рамки своей компетенции, но что-то мне подсказывает, что не в каждом населенном пункте можно построить станцию зарядки электромобиля, рассчитанную на одновременную зарядку нескольких электромобилей с мощностью порядка мегаватта в связи с недостаточными параметрами существующей на тех местах электрической инфраструктуры.
"Не сориентируете ли - что научно-популярного почитать про мезоатомы, попытки использования энергии невалентных электронов и всё вот это вот?"
К сожалению, кроме вышеупомянутого цикла статей "Цивилизация пружин" других подробных и емких материалов по этой теме я не встречал (можно на английской Википедии порыться - есть немного по этой теме).
В интернете информация крайне разрознена и приходится собирать её буквально по крупицам.
Я даже ловлю себя на мысли, что "мировое сообщество" что-то специально скрывает и где-то в недрах американской "Зоны 51" на установках сверхвысокого давления получают первые образцы плотноупакованной материи. И все данные об экспериментах тщательно секретятся, так как первые, кто получат новые материалы - это военные. Сверхпрочная броня для танков, новые двигатели для боевых самолетов и т.д.
на установках сверхвысокого давления получают первые образцы плотноупакованной материи
...которые тотчас же проваливаются сквозь кору Земли из-за слишком большого веса и плотности (на порядки больше свинцровия). =)
Утилизировать старые аккумуляторы на станции зарядки. Уже сейчас стадион в Чикаго такими стадион освещают. 70% soc вполне достойно - нужно 2-3 штуки на одну зарядную станцию.
225+ кВт.
Здесь я выхожу за рамки своей компетенции, но что-то мне подсказывает, что не в каждом населенном пункте можно построить станцию зарядки электромобиля, рассчитанную на одновременную зарядку нескольких электромобилей с мощностью порядка мегаватта в связи с недостаточными параметрами существующей на тех местах электрической инфраструктуры.
Нет никаких инженерных препятствий что бы это реализовать. Нужны только деньги и воля.
Тесла суперчаджер в3 имеет мощность 250 кВт на шланг, сеть ионити 350 кВт на шланг. Мерседес строит свою сеть на 400 кВт на шланг. Уже есть зарядные кабели, которые могут переварить 1000 А, они имеют жидкостное охлаждение.
Как на практике это выглядит: здесь залилось 30 квтч за 11 минут:
https://youtu.be/BtqnHftWWuY?si=chN_tPn_Oy8Q-5ee
В левом верхнем углу там текущая мощность зарядки. В пике было 243 кВт.
Два важных дополнения к статье.
Батарею на 150 квтч уже ставят серийно. https://www.drive2.ru/c/673586113016781232/ Она позволяет в реальных условиях проехать 600 км летом, что равно среднему запасу хода у бензиновых ДВС.
Тут в таблице данные по времени прохождения 1000 км. Первая строчка - это гибрид с ДВС для референса. Хорошо видно, что ДВС авто просто транжиры энергии. Электрокары в несколько раз экономичнее проходят эту дистанцию. На вкладке 1000 км https://docs.google.com/spreadsheets/u/0/d/1V6ucyFGKWuSQzvI8lMzvvWJHrBS82echMVJH37kwgjE/htmlview# Концепт Мерседес, который уже есть в металле, уже может 87 Втч/км. Что минимум в два раза экономичнее, чем серийные образцы www.drive2.ru/b/615387313291144845/ в воздухе повисает вопрос, а нужна ли вообще высокая плотность энергии у элементов батареи?
Ну и про топливные ячейки стоило упомянуть.
Благодарю за комментарий.
150 кВт-ч - это эквивалентно 50 кг бензина или полному 66-литровому баку. Современные экономичные ДВС-автомобили также способны от одного бака достичь дальности хода в 1000 км, если производить лабораторные замеры и применять эко-стиль вождения. В статье речь идет об ориентировочных цифрах на уровне порядков, поэтому данный пример подтверждает правило об энергетическом отставании Li-ion аккумуляторов в 10-15 раз по сравнению с силовой установкой на ДВС.
2 При разработке электрокара, инженеры, зная, что в распоряжении у них небольшой энергетический запас - стараются более внимательно подойти к моментам связанным с аэродинамическим сопротивлением, трением колес о землю и т.д. Поэтому расход в Вт-ч на 1 км пути у некоторых электромобилей действительно может быть заметно меньше, чем у бензиновых автомобилей. Но это никоим образом не имеет отношения к прямому сравнению энергетики Li-ion и бака бензина.
Не стал, чтобы не перегружать статью. На широком потребительском рынке данный источник питания не представлен, а принципиально - всё такое же сгорание горючего с энергетическим выходом несколько эВ/атом.
секундочку. 600км двс - это реальные условия, и ветер в морду, и 4 пассажира с багажом под крышу в багажнике. а 600 км на 1 зарядке - это "концепт, но уже в металле, без обогрева салона, без фар и дворников в дождь все 600км"... а в реальных условиях все будет печальнее...
Нет, почитайте статью. Без подогрева со средней скоростью 87 км в час он проезжает 1000 км.
Там ещё одна ссылка. Серийный Нио ЕТ7 с батареей 150 квтч то же 1000 км проезжает. В тепличных условиях, но по дорогам общего пользования.
так 1.8..2 л двс по трассе со средней скоростью 87км/ч проедет уже не 600, а не меньше 750..800км с баком 60..65 литров. Ну я проверял во всяком случае на разных несвежих машинах. Скорей даже больше проедет если задаться целью до ноля выцедить, что на трассе чревато, как для ДВС так и для электрички.
А если ДВС это дизель - так и еще больше проедет.
О чём и речь. ДВС на бензине и EV почти сравнялись по запасу хода. Причем на EV есть куда улучшать эффективность. И возникает вопрос: а нужна ли EV плотность энергии батарей больше, чем есть сейчас, если запас хода уже равен расстоянию, которое средний водитель может проехать за день?
По той ссылке про Нио ЕТ7 есть опрос, кто сколько в день проезжает.
Двс авто имеет интегральный кпд менее 15%, поправьте, пожалуйста.
Электромобиль тратит 15квтч на 100км, а двс 10 литров или 100квтч.
То есть реальные затраты на движение это 90% от 15 квтч.
Мой автомобиль тратит 6 литров на 100км. А Леопард-2 тратит 2,5 на километр (один километр!). ДВС - они разные.
И что вы понимаете под "интегральный"? А то так и у электромобилей интегральный КПД тоже можно существенно занизить - с учётом потери на зарядке (весьма существенные при быстрой зарядке большими токами, кстати), на проводах до зарядки и т.п.
Я беру машины сравнимой категории. 2.2 тонны, 4900 длина, полный привод, 300 лошадей. 10 это минимальная оценка.
У меня счетчик в розетке считает потребление. Проехал, поделил расход на расстояние, получил 15. Потери при зарядке 3-5%.
Быстрая зарядка это исключение. Электрички придуманы для зарядки ночью дома.
Шикарная статья! Вот таких статей нужно побольше - которые доступным языком объясняют фундаментальные законы в разрезе их практического применения! В сети большая часть статей делится на две категории:
1 тип пишется ужасными журналистами которых нельзя даже дилетантами назвать ибо дилетант для них уровень генерала, другими словами это ужасные невежды, порой пишущие несусветную чушь; 2 тип это объемные статьи с таким заумным специфическим языком в основном математическим что приходится с трудом вылавливать их них смысл практического прикладного применения. И тем и другим людям крайне не хватает научной фантазии для приведения аналогий и примеров пусть и фантастических.
Нужно больше научно популярных статей описывающих устройство нашего мира с описанием законов в свете их прикладного применения с обязательным описанием теоретических перспектив в будущем. Чем больше компетенция автора и тем больше его фантазия тем интереснее статья.
Ну а что насчет безлитиевых от Natron Energy ? Пишут, что уже запускают в производство. (It officially commenced production of its rapid-charging, long-life lithium-free sodium batteries this week (это было в начале мая).
Основная сложность не в технологии, а в продуктизации. Простой пример: велосипед как технология появился в начале XIX века и стал массово доступен только спустя сто лет. На сегодняшний день создано множество очень продвинутых, возможно, прорывных батарейных технологий. Ещё Илон Маск когда-то писал, что ему известно несколько десятков батарейных стартапов. Проблема в том, что внедрение т.е. коммерциализация каждой из их технологий стоит десятки миллиардов долларов. Здесь есть регуляторные факторы, масштабирование, контроль качества и множество других «подводных камней».
Да, натрий ионные выпускают серийно. Но из-за того что литий за последние два года существенно подешевел, преимущества по себестоимости на текущий момент нет. Они стоят примерно как литий ионные.
имхо, с плотностью энергии есть еще юридический вопрос: начиная с определенной плотности элемент питания превращается во взрывчатку, могут запретить условные "эффективнее бензина".
Про эффективность: у автомобиля с ДВС есть замечательное свойство в деньгах - можно откатать примерно до гарантии и продать его за полцены. Если автомобиль городской, для маршрута дом-работа, то за 3-5 лет износ незначителен. У электрички довольно быстро изнашиваются аккумуляторы, которые составляют примерно половину цены автомобиля, так что на вторичке электромобили менее интересны.
У электрички довольно быстро изнашиваются аккумуляторы,
Как быстро? Есть ссылка на статистику?
В отрасли стандартно, когда гарантия на батарею составляет 8 лет.
Да, погорячился, обычно на 8годах/160тыс.км. остается 70% емкости, что более-менее подтверждается замерами. Частое использование подогрева батареи дает дополнительное падение до 1% в год.
Стоимость падает в основном из-за смены поколений. Сейчас происходит большой рывок, как с мобилами. EV дешевеют, потребительские свойства улучшаются. Никто не хочет покупать устаревшие технологии.
Пожалуй только Тесла достаточно ликвидна.
Здесь нужна экосистема для этих аккумуляторов. После того, как акум уже мало пригоден для использования в транспорте, он еще может поработать в какой-нибудь стационарной установке, где не так критична плотность энергии. В таком случае его можно будет продать, отбив часть стоимости нового. Что-то вроде стойки с генерирующим 220/380 VAC инвертором, в которую заряжаются стандартные автобатареи и которая сама по себе стоит недорого. Такие стойки могут быть выгодны для крупных серверных, частных домов в особенности с личными ВИЭ, и т.д.
А что если попробовать совместить преимущества топлива и электричества? Использовать электродвигатель и водородные топливные элементы, но вместо громоздкой топливной системы высокого давления или адсорберов водорода на редких металлах - генерировать его в расходном химическом картридже. Например, что-то вроде (химики, поправьте) смеси гидрида натрия и порошка алюминия. Дозированно добавляем воду - получаем цепочку из нескольких реакций, каждая из которых выделяет водород, в конце концов в картридже остается экологически чистый гидроксид алюминия, то есть его даже выбросить не страшно. Хотя все же лучше сдать на переработку/перезарядку.
Это как если бы мы автомобилисту сказали, что для того, чтобы ему взять с собой 10 литров бензина в канистре, канистра должна иметь вес, условно, 60 кг!
В случае использования сжатого метана примерно так и есть.
Для метана там соотношение чуть больше 50%. Т.е. масса пустого баллона чуть меньше массы газа в нём.
Посчитал соотношение массы метана и баллона. Получились немного другие цифры.
Например, 50-литровый баллон на 200 атмосфер по ГОСТ 949-73 весит 62,5 килограмм (из легированной стали).
50 литров метана при 200 атм. и 0 градусов Цельсия весит (16/22,4)*50*200 = 7142 грамма = 7,1 кг. На самом деле несколько больше, так как масса газа растёт быстрее, чем давление.
То есть, масса пустого баллона в 8,75 раз больше массы хранимого метана. При +30 градусов Цельсия будет в 9,7 раз.
Для композитных баллонов соотношение будет лучше раза в полтора-два.
Какой-то вы древний ГОСТ достали.
Например, ГОСТ 15860-84 говорит о 17-24 кг веса для 50л. И это - сварной баллон. Из композита - будет раза в два легче (ГОСТ Р 55559-2013, правда вес не стандартизует)
Это на давление 1,6 МПа и для сжиженных газов. Не используется для метана.
Но если закачать метан при таком давлении, то в 50 литрах его будет около 0,6 кг. Соотношение масс будет 17 кг баллона на 0,6 кг метана - это 29 к 1.
Какой-то вы древний ГОСТ достали.
Свойства сталей мало поменялись с тех пор.
Описывая ужасы атомных батареек, автор почему-то упустил из виду бета-вольтаику.
Например, тот же Ni63 распадается до Cu63 с выделением электрона с энергией 0.063МэВ и электронным антинейтрино.
И для удержания этого электрона не нужно каких-то толстых стен. Достаточно плёнки алюминия толщиной 20мкм. Там конечно есть свои проблемы, но тем не менее, говоря о перспективах, как-то глупо было обходить стороной этот тип батареек.
Мизерная мощность (и это было ясно ещё в 50-х годах прошлого века) при вменяемых количествах распадающегося материала.
Сразу видно разбирающегося в теме!
Благодарю за замечание.
Да, это поистине один из немногих способов обхода пружинно-электронвольтного предела!
Жалко, что мощность маленькая и нельзя управлять изменением скорости реакции.
Пробег это хорошо. А время зарядки? Сейчас время зарядки настолько увеличивает время длинной поездки, что смысла нет ехать на электричестве.
.... И почему-то, говоря про альтернативные источники энергии, постоянно забывают про водородные элементы. Раз в три-четыре года про них начинают судачить, что, дескать, вот опять прорыв - и потом опять ничего, значимых в промышленных масштабах ничего нет.
Водород - один из худших в обращении газов. Дорог в получении, в хранении, в транспортировке. Очень опасен. Водородная энергетика просто экономически невыгодна. Метан/пропан выгоднее по деньгам буквально на порядок.
Дорог в получении, в хранении, в транспортировке.
При желании любая проблема имеет инженерное решение
Есть водородная паста
Есть ещё метилциклогексан
https://habr.com/ru/articles/543702/
https://www.ixbt.com/news/2021/06/20/v-japonii-nashli-sposob-snizit-stoimost-zelenogo-vodoroda-na-dve-treti.html
Как-то медиашум о powerpaste в 2023 заглох, да и в серии я что-то не вижу.
Ну а к чему инвесторам вся эта суета, если литий подешевел, плотность энергии возросла, в серию пошли натриевые батареи и на серийные авто стали ставить батареи, которые обеспечивают запас хода, который 60% водителей за световой день проезжает при загородных поездках. А если учесть одну остановку на поесть и в туалет сходить, то 80%?
Вот Мерседес решил вложиться в сеть зарядок по 400 кВт на шланг.
https://4pda.to/2023/09/02/417514/mercedes_pokazala_firmennuyu_stantsiyu_dlya_zaryadki_elektrokarov/
Кмк, эта инвестиция менее рискованная, чем powerpaste, особенно без поддержки госорганов.
Как "Северные потоки" бахнули, началась идиотия про производство водорода и использование его вместо природного газа, чистым или подмешиванием. Вроде бы до сих пор не закончилась.
Проблема переизбытка мощности от ВИЭ в солнечную и ветреную погоду будет всё острее. Рано или поздно сбрасывать избыток начнут на электролиз водорода в том числе.
Вопрос в первую же очередь про отопление, электричеством топить сложно. Тут дело не столько в генерации, а уже в доставке, ну не рассчитаны имеющиеся сети на такую мощность (впрочем, они и на тотальный переход на электромобили не рассчитаны). Значит, надо с помощью ВИЭ (или угля, если плюнуть на зеленость, но все еще хотеть не задымлять города) производить высококалорийное топливо и сжигать его в нужное время и поближе к потребителю.
ну не рассчитаны имеющиеся сети на такую мощность (впрочем, они и на тотальный переход на электромобили не рассчитаны)
В Норвегии больше всего электромобилей на душу населения. Доля в продаже новых авто у электромобилей 80%. Пока проблем с зарядками нет.
Как вы думаете, на сколько % нужно увеличить общемировую выработку что бы перевести весь легковой транспорт на ЭЭ?
Раза в 1.5-2.
Большинство электромобилей используется для той же цели, что и обычные автомобили с ДВС - для маятниковых перемещений дом-работа-дом.
А это - небольшие расстояния.
Не знаю точных статистических данных, но условно это 20-50 км.
Возьмём 35 км как среднее значение.
Типичный расход электроэнергии электромобилем: 0.15 кВт-ч/км.
КПД зарядного модуля возьмём 90%.
35 х 0.15 / 0.9 = 5.8 кВт-ч в сутки.
Типичная квартира или домохозяйство потребляет на внутренние нужды в среднем примерно столько же или даже больше.
Если учесть, что электромобили от сети будут заряжаться, как правило, ночью, когда энергосеть простаивает - то скорее всего, имеющая инфраструктура российских городов будет справляться с увеличенной нагрузкой без модернизации, даже если электромобиль появится у каждой семьи.
У меня получалось 8,9 кВтч в сутки
3244 кВтч в год
С учётом потерей в сетях 3893 кВтч в год.
Перевод всех легковых авто займёт примерно 50 лет.
На планете 1 млд авто, получается общемировое потребление электроэнергии на легковые автомобили в год
3893000 * 1 000 000 000 = 3 893 000 000 000 000 = 3893 ТВтч в год.
в 2019 общемировая выработка 27044 Твтч
То есть в ближайшие 50 лет общемировую выработку нужно увеличить на 14,4%
Для примера Китай ежегодно увеличивает выработку на 15%.
Сети обязательно нужно непрерывно модернизировать, даже если в городе нет электромобилей.
Мне кажется что в свете того что замена физически разряженного аккумулятора на заряженный выглядит как решение многих проблем, заряжать такие аккумуляторы можно буквально в другом месте, т.е. полностью инфраструктуру менять не обязательно. Если у тебя есть выбор где заряжать, то это очень удобный способ оптимизировать затраты, и использовать те источники энергии, что невозможны с проводами, например построить личный ветряк в безлюдной местности, без инфраструктуры и кабелей (это составляет большую часть затрат в этой генерации)... даже дорогу не нужна, пусть у тебя дирижабли летают (тут нет главного их недостатка - обратно он не летит порожняком, таскает той же массы батареи).
Как это ни странно, доставить мегаваты на грузовике выгоднее чем по проводам, аналогия та же самая что с доставкой петабайт данных на жестких дисках вместо интернета.
доставить мегаваты на грузовике выгоднее чем по проводам,
Можно пример расчета?
Вы серьезно?
Погуглите стоимость прокладки линии электропередач или постройку дорог.
Если это уже построено, то кто то за это будет платить.
О чём речь. По моим сведениям себестоимость строительства дороги больше чем у ЛЭП. Текущие затраты на передачу/перевозку у ЛЭП ниже.
Черт не верно донес информацию
Дороги строят НЕ ТОЛЬКО для доставки энергии аккумуляторами, это 0.0....001% от их функционала а значит доля в стоимости
а вот ЛЭП можно использовать ТОЛЬКО для передачи энергии, все затраты на их создание это затраты на передачу энергии (просто они на десятилетия строятся и эта стоимость размазывается).
Когда мы говорим о расширении энергосистемы на десятки процентов только для доставки энергии для электромобилей, это может произойти так резко, что модернизация тупо не поспеет. а вот доставка уже работает, бензин то доставлять машинами ничто не мешает?
Повторюсь еще раз, электромобили позволяют уйти от существующей монополии на производство химической (газ и бензин), сейчас никто не помешает поставить любому частнику заправку (только соблюдай пожарные нормы), и абсолютно не важно как энергия в эту заправку поступает, покупается у РАО ЕЭС, собирается солнечной панелькой или привозится на машине (так как это опасный груз нужно разрешение, т.е. проблема бюрократическая а не техническая)... и главное, у электроэнергии нет сортов и качества, электроны от гидроэлектростанции и от солнца будут одинаковые, и вот тут личная генерация энергия вылезает вперед.
" вот ЛЭП можно использовать ТОЛЬКО для передачи энергии"
Ну нет же. Доля ЭЭ которая достаётся электромобилям очень маленькая.
"о расширении энергосистемы на десятки процентов только для доставки энергии для электромобилей"
Не на десятки процентов, а на 14.4% за 50 лет. Вот тут расчёт
https://habr.com/ru/articles/813745/comments/#comment_26825199
Познавательная информация, интересно, благодарю!
Было обсуждение, что примерно вдвое, просто потому, что нынешние сети проектировались 20-30 лет назад и сейчас мы близки к тому, чтобы выбрать запас прочности. Если посчитать по потреблению энергии, то получается около 15% в оптимистичном случае: на нефть приходится 30% от мирового потребления энергии, из этих 30 половина (49-64% по разным источникам) автомобили. Если размазать лет на 20, то получается реально - годовой прирост потребления энергии около 2% (в локдаун 2020 падение всего на 3.5% относительно 2019).
Проблема с доставкой электроэнергии на последней миле, энергосети не предназначены, чтобы парковка внезапно начала потреблять как неслабое производство. Если будут "батареезарядные комбинаты", то все проще и дешевле.
Электромобили минимум в 4 раза экономичнее чем авто с ДВС и потребляют примерно 200 втч на км. Современные модели ещё меньше.
С удовольствием выслушаю критику.
Проблема с доставкой электроэнергии на последней миле
Инженерных препятствий нет. Нужны только деньги и воля
Или так
Ваш расчет основан на некоторых умозрительных рассуждениях, но ладно. Пусть 3244 кВт*ч/год будет тратить домохозяйство на зарядку электромобиля. Вот данные по потреблению в США (извините, деталировку нормальную только по США нашел): домохозяйство ест примерно 10500 кВт*ч/год, т.е. один автомобиль на семью увеличит энергопотребление почти на треть. Учитывая, что Штаты ведущий мировой потребитель примерно всего, в Европе и Азии доля будет еще больше.
Инженерных препятствий нет. Нужны только деньги и воля
Почему-то думают "что нам стоит дом построить, нарисуем - будем жить". Энергосистема города и страны это сложная система, нельзя как в градостроительном симуляторе построить в удобном месте электростанцию и получить возможность подключать потребителей по всему городу. По моему опыту, чаще всего упираемся как раз в "последнюю милю" от понижающего трансформатора до потребителя: вот вам 40 кВт на всех по нормам потребления, рассчитанным до широкого распространения кондиционеров, а то и холодильников, ни в чем себе не отказывайте. Нет, конечно, можно поменять или задублировать несколько ступеней энергосистемы, но это очень много "денег и воли" при неочевидной рентабельности.
Есть описание сценария для Москвы по теме замены электрокоммуникаций на такие, которые бы позволили бы заряжать 10% всего автотранспорта Москвы.
Там армагедон. Там надо по итогу построить порядка 2..3 больших бетонокомбинатов, пару тройку автозаводов выпускающих самосвалы и прочую технику и выкопать несколько дыр в земле, чтобы добыть медь для проводов. А изоляцию для проводов так и быть, сделаем в мозамбике, они далеко от нас, до нас не долетят вредные выбросы.
Печально, что ратущие за принудительную электрофикацию, слабо себе представляют, сколько денег с них снимет родное государство на оплату всего этого банкета и что остаток своих дней они проведут среди грохота постоянной стройки и рытья траншей.
Есть описание сценария для Москвы по теме замены электрокоммуникаций на такие, которые бы позволили бы заряжать 10% всего автотранспорта
Можно увидеть ссылку на этот расчет? И у нас речь шла о легковом транспорте. Коммерческий и грузовой транспорт - это другой коленкор.
И я никогда не говорил, что переходить нужно принудительно.
Ссылки нет, но можно начать прикидывать с момента выкупа земли и компенсации строениям в центре Москвы под новые коммуникации, потому что в старых проложить навряд ли получится в общем случае, потом прикидки по земляным работам, изменениям в схеме движений, копке и прокладке новых коллекторов (которые надо сначала где то изготовить в достаточно большом кол-ве) и тп и тд
в старых проложить навряд ли получится в общем случае
Почему ? Мы же с вами пришли к выводу что передаваемую мощность нужно увеличить на 14...30%
Я не приходил к такому выводу. У меня есть пример отремонтированного отреставрированного особнячка на Арбате, который переделали в лакшери офисное здание, только в финале им не выдали требуемую мощность подключения, никак от слова совсем. Владельцы проекта думали, что сети просто так кочевряжатся, "ломают девочку" перед ними и потом вопрос решится взяткой или силовым методом, а по факту нету там мощности, а переложить коммуникации никак нельзя, все забито полностью. Только взрывать нахрен и строить новое с нуля. Вот и стояло больше года тогда эта красота, как сейчас без понятия, думаю что перепрофилировали на аппартаменты под сдачу с минимальный уровнем потребления, 2 конфорки плиты, без духовки, без кондиционеров и тп и тд.
есть пример отремонтированного отреставрированного особнячка на Арбате,
Это хрестоматийный Черри пикинг
Увеличить выработку и модернизировать сети на треть текущих мощностей за 50 лет вполне посильная задача.
С рентабельностью интересная ситуация. Грубо предположим что отсутствие выхлопа в городах сбережёт 1000 жизней в год в ЕС , они не умрут от рака, вызванного воздействием выхлопных газов. Авиакомпании выплачивают 1.15 млн долларов за каждого погибшего
Значит расходы Евросоюза в 1...1.5 млрд долларов в год на создание ВИЭ мощностей и развитие инфраструктуры вполне себе оправданы.
Это я ещё не учитываю расходы от потери трудоспособности тех кто просто респираторными заболеваниями вызванными выхлопами болел.
Государства очень неохотно оплачивают потерю трудоспособности, а особенно потенциальную потерю трудоспособности. Этим деньгам, а особенно вкладам в инфраструктуру, можно найти значительно лучшее (в глазах распределяющих) применение. И да, если все-таки делать, значительная часть, если не большинство, ухнет в бюрократию, выкуп земли и недвижимости и земляные работы, как при строительстве дорог.
а зимних фоток нету? или самосвалы каждую неделю вывозят сгребенный к бордюрам снег?
это не зарядки, это подогрев масла/ож чтобы в сильный мороз завести утром можно было
И в чём принципиальная разница?
в выделяемой мощности, там на 1 машину хватает 40ватт, даже меньше можно
оно еще и не постоянно работает, включается, подогревает и отключается.
Сделать розетки и кабели к ним по 7 кВт и автоматику, которая включает всё это хозяйство, когда ночью падает потребляемая домом мощность непосильная инженерная задача?
Никогда не пробовали разматывать на морозе толстый кабель? Попробуйте))) Но это так - лирика.
Задача посильная конечно же, надо выполнить ряд (с десяток наверное) требований, как то: надо найти эти 7кВт, ограничить технически потребляемую домами ночью мощность (обьяснить 50% жильцам почему они будут страдать, например майнер не сможет майнить, экономная жена не может стирать, запретить обогрев конвекторами в периоды межсезонья "ну и что что у вас грудной ребенок, у нас тут авто заряжаться будут!!!", потом запретить технически потребление днем этими зарядками электроэнергии "у нас днем не заряжают, езжайте в свой двор/город/деревню и там наводите свои порядки", ну и согласно ПУЭ обеспечить безопасность подключения к авто (там тоже очень все не тривиально)... А иначе технадзор вздернет владельца этого хозяйства на первом же столбе, причем не за шею.
1. "надо найти эти 7кВт,"
Имеется в виду нормальный дом с 10 квт на квартиру. И явно электромобиль будет не у 100% жильцов.
2. "ограничить технически потребляемую домами ночью мощность"
Нет, я предлагаю автоматически ограничивать зарядку, если в доме ночью не упала потребляемая мощность. Тут нужно выбирать - или жильцы активно майнят ночью, или заряжаются. И днём зарядки работают только если автоматика разрешила.
В Канаде вообще есть специальный тариф при котором твой кондиционер центр управления сети может отключить, если сеть подошла к пику потребления мощности.
Ещё раз: мы разговариваем про перспективу в 50 лет. За этот срок нормативы выделения мощности на дом можно пересмотреть. На данный момент электромобили в России составляют 0,01% от парка, поэтому проблем с мощностью нет.
Я рад за Канаду, но мы только что пришли к пониманию, что электрификация личного транспорта таки будет иметь принудительный характер. Как только слово "ограничение" появилось в обсуждениях.
Нет, я предлагаю автоматически ограничивать зарядку, если в доме ночью не упала потребляемая мощность.
Насколько я понимаю. получаются два распределительных узла, один на дом, другой на стоянку, так банально строить проще, если нормы подняли. Ну ладно, вопрос немного в другом: как регулировать распределение мощности? Устанавливать соответствие между квартирой и машиноместом? это довольно дорого и сложно, VLAN поверх электросети делать, а без этого может получиться, что машина не зарядится по внешним причинам.
Контроллер в распределительном узле зарядных станций связан по rs485 (до 1200метров) с датчиками тока c modbus в подъездных узлах и датчиком тока на вводном узле. Что в этом дорогого?
Каждую квартиру не обязательно по мощности мониторить, достаточно подъезд/"стояк"
Вот типовая схема электроснабжения дома. На входе у нас ВРУ на 220 или 380В. Если добавляем парковку-зарядку, то от этого ВРУ уходит отдельная ветка на распредщит парковки (ну, имхо, оно так логичнее). Сейчас, если превысить норму потребления, то просто выбьет автомат, причем при невезении может щелкнуть весь этаж линии; нет способа принудительно ограничить энергопотребление квартиры. Допустим, в квартире стоит счетчик, который отправляет показания каждые несколько минут-десятков минут (редкость, но не экзотика), так что мы знаем текущее энергопотребление квартиры.
И есть парковка, где на каждом машиноместе такой счетчик, какое-то устройство для авторизации и связанный выключатель. Мы предполагаем, что использование полной квоты в пределах срабатывания автоматов это норма, так что если потребление в квартире + запланированное потребление зарядки больше квоты на квартиру, то зарядка просто не начнется. Если зарядка уже идет, а в квартире проснулся мощный потребитель, зарядка временно остановится. Выглядит вполне правдоподобно и осуществимо, если не считать, что мы частично задублировали энергосистему дома и дополнительно нагрузили вводную линию, создали сложную информационную систему и создали большой и стабильный спрос на распредщиты, которые могут отключать своих пользователей по команде через интернет :)
дополнительно нагрузили вводную линию
Почему дополнительно нагрузили? Автоматика следит чтобы общая потребляемая мощность дома была в пределах 90% выделенной на дом мощности. Вы же сами пишите:
потребление в квартире + запланированное потребление зарядки больше квоты на квартиру, то зарядка просто не начнется
создали большой и стабильный спрос на распредщиты
С чего это вдруг появится спрос? Из-за этих 0,01%?
Почему дополнительно нагрузили?
Потому что квоту увеличили. Вроде сошлись выше: для США среднее потребление 10500 кВт*ч/год, зарядка автомобиля еще 3200 сверху.
потребляемая мощность дома была в пределах 90% выделенной на дом мощности
не на дом, а на квартиру (домохозяйство). Иначе можно легко представить сценарий, когда часть жильцов не может встать на зарядку, хотя квартирная квота позволяет.
С чего это вдруг появится спрос?
Цель, как я понял, перевести персональный автотранспорт на электричество, это далеко не 0,01%. Т.е. понадобится много ВРУ с отключением потребителем, и эта функция может стать штатной в т.ч. в домовых - просто экономически выгодно унифицировать версии: стоянка у десятиподъездного дома требует того же ВРУ, что и дом трехподъездный без стоянки.
Потому что квоту увеличили. Вроде сошлись выше: для США среднее потребление 10500 кВт*ч/год, зарядка автомобиля еще 3200 сверху.
Вы перепутали среднее потребление и максимально технически возможное.
Иначе можно легко представить сценарий, когда часть жильцов не может встать на зарядку
Это что за сценарий? Когда 60% жильцов одновременно и майнит в квартире, и заряжается?
Цель, как я понял, перевести персональный автотранспорт на электричество,
Эта цель на ближайшие 50 лет.
Не перепутал, вы ж добавили еще один "обязательный" мощный потребитель. Все-таки среднее по ЕС число машин на 1000 человек примерно 500. Я еще немного подумал, и получается, что и с инженерной, и с организационной точки зрения будет проще обязать владельца электромобиля заключать дополнительный конракт(ы) с поставщиком электронергии именно на электромобиль, а не на домохозяйство, тогда и учитывать проще, и можно не балансировать, просто воткнуть на стоянку независимый от дома ВРУ и усилить подводящую ветку.
просто воткнуть на стоянку независимый от дома ВРУ и усилить подводящую ветку.
Безусловно. Просто тут многие жалуются что это усиление жутко сложно сделать, почти невозможно.
Вообще-то действительно действительно жутко сложно и дорого)
Ну если сидеть на диване и жаловаться как это жутко дорого, то да. В Норвегии уже доля продаж EV 87% и 28% доля в общем парке авто. У них же как то получается.
Если всё внимательно посчитать, то и реабилитация и лечение онкобольных жутко дорогая. И потери для ВВП страны от смертей и нетрудоспособности из за выхлопа жутко большие. У них человеческая жизнь высоко ценится. Почему у нас жизнь дешевле новой ЛЭП, трансформатора и кабелей?
"А воды на Плюке нет, родной!"
Смысла нет ехать на электричестве.
В Европе и США есть сеть зарядок по 250 кВт на шланг. Как вы думаете, на сколько минут увеличивается время прохождения 1000 км в таких условиях?
При реальном пробеге в 250 км - где то часа на два. ДВС с одной заправкой на 5 минут проедет это расстояние часов за 10-12 без отдыха.
вот здесь за 11 минут зарядился на 43% это 30 квтч.
https://youtu.be/BtqnHftWWuY?si=UvuDmds4NL9riaDg
В этой таблице время прохождения 1000 км. Первая строчка - гибрид с ДВС для референса. Отставание от 20 минут. При гражданской езде это один раз поесть и в туалет сходить.
И очень много моделей проезжает быстрее ваших 10...12 часов на ДВС.
Wh/km в восьмой и двенадцатой строках недвусмысленно намекают, что таблица - маркетинговое фуфло. Так-что вместо общего времени там вполне может быть указано ходовое время.
Что не так с 8 и 12 строкой?
Эта таблица не от производителей, а от пользователей. Могу скинуть видео со стрима, где они едут на скорость.
Маловат расход на морозе.
Вот Тут 302 втч на км при -24
Я и 300квт видел в какой-то испанской глуши.
По факту к сожалению не так много машин умеют в 250квт и даже те что умеют заряжаются такой мощностью крайне непродолжительное время, потом падает.
Что в общем логично т.к. батарея от этого быстро деградирует.
Батарея быстро деградирует это как быстро? Есть статистика?
Вообще обычно на батарею гарантия 8 лет, 160 тыс км. И не зависит от количества быстрых зарядок.
Гарантия на отказ батареи, а не на потерю ёмкости - это её неотъемлемое свойство.
Статистику можете сами поискать, но для NMC лития обычно правило заряжать током не более ёмкости батареи. Т.е. для машины с батареей в 60кВт*ч безопасный ток зарядки не более 60кВт. Зависит от ячеек, но даже у самых лучших скорее всего не более 1.5 ёмкостей, т.е. 90кВт.
С LiFePo4 всё ещё хуже насколько я помню, что-то типа 0.5 ёмкости.
На сколько я разобрался у Теслы считается гарантийным случаем потеря ёмкости более чем на 25%.
Т.е. для машины с батареей в 60кВт*ч безопасный ток зарядки не более 60кВт.
Это если естественное воздушное охлаждение батареи. Если принудительное, то больше. Вот на этом видео 243 кВт в пике. Видно в левом верхнем углу экрана
https://youtu.be/BtqnHftWWuY?si=e-GrSLdRFv-xuHx5
Это если естественное воздушное охлаждение. Если принудительное, то больше.
Да, но насколько сильно охлаждение помогает я не знаю. Судя по тому, что такие мощности зарядки по факту доступны только, допустим, на интервале в 5-10% ёмкости, а потом резко снижается - охлаждать её не получается качественно :)
Ну и я не уверен что дело только в температуре - возможно электролит или катоды деградируют просто от большого тока. Надо читать.
Кстати, чем выше токи - тем ниже энергетический КПД аккумулятора (batteryunivercity.com):
In the real world, the Tesla Roadster is said to have an energy efficiency of 86 percent.
Это цитата про Родстер, который 10 лет назад был?
А время зарядки? Сейчас время зарядки настолько увеличивает время длинной поездки, что смысла нет ехать на электричестве.
Это только если Вы за "свою батарею" мёртвой хваткой держитесь, аки обезьяна за орехи в кувшине. А так-то проблема уже
давно решена —
Вам нужна не батарея, Вам нужны электрончики, которые в батарее, так забирайте их и катитесь к своей матери (или куда вы там ехали) дальше.
(Кстати, с точки зрения инженера, как только процесс забора пустой батари завершён, немедленно должен начаться процесс установки свежей — а тут примерно секунд 20 прибор что-то непонятное пинает, так что резервы есть.)
Остаются вопросы. Стандартизация батарей на всех машинах. Стандартизация расположения батарей. Собственность батарей.
Стандартизация батарей на всех машинах.
Стандартизацию резьб человечество таки худо-бедно, но всё же освоило. А болтиков побольше будет, чем батарей.
Да не особо. У нас в сантехнике до сих пор идёт вялотекущая война метровки с дюймовкой, например.
Да и при ремонте английских машин тоже с дюймовой резьбой сталкивался (перенарезать приходилось).
Без кровавых (само)репрессий в адрес зажравшихся капиталистов результат обычно один.
Худо и бедно, резьб используется до боли много разных. А казалось бы болт.
А тут целый автомобиль. По-сути в мире должна остаться одна платформа, которую удут делать все.
Li-ion аккумуляторы. Когда ученые изобретут батарейку с большой емкостью