Зарубежные компании-разработчики легковых электромобилей. Первый электромобиль будет создан на базе популярной модели Mazda 2 в классе В

Mazda. Япония

Первый электромобиль будет создан на базе популярной модели Mazda 2 в классе В. Он появится на дорогах Японии в 2013 году. Ограниченную серию планируется сдать в лизинг государственным и частным организациям для эксплуатационных испытаний. Paзpaбoтан электромобиль фирмой самостоятельно, поскольку о партнёрстве в области электрических технологий Mazda пока не объявляла.

Audi. Германия

Для работы с альтернативными силовыми установками, в частности с электромобилями, компания Audi создала специальное отделение e-tron, продажи моделей которого, по планам Audi, должны достигнуть 100-тысячного годового рубежа к 2020 году.

В 2010 году в Женеве компанией был показан прототип электромобиля с увеличенным запасом хода на базе концепта A1 e-tron. Планируются продажи этого ЭМ в Европе. На базе уже не концепта, а выпускаемой модели А1 создан ЭМ по силовой схеме близкий к моделям Chevrolet Volt и Opel Ampera.

Тяговый синхронный электромотор мощностью 45 кВт (61 л. с.) и
150 Nm имеет привод на передние колёса. Его пиковая мощность − 75 кВт
(102 л. с.) и 240 Nm. Литиево-ионная Т-образная батарея расположена под полом кузова в базе, частично поперечно впереди задней оси и частично продольно в центральном тоннеле.

Впервые на ЭМ применён для увеличения запаса хода в качестве ДВС двигатель Ванкеля (однороторный), рабочим объёмом 254 см³ при
5000 об/мин. Он работает бесшумно и практически без вибраций, имеет малые габаритные размеры и вес. Вместе с 15-киловаттным генератором он весит менее 70 кг. В этот показатель входят силовая электроника, впускная и выпускная системы, система охлаждения, а также изоляционные материалы и подрамник.

Батарея весом 150 кг имеет ёмкость 12 кВт∙ч и рабочее напряжения −
270 вольт. Силовая электроника расположена под капотом над поперечным электромотором. Инвертор служит управляющим элементом между электромотором и батареей. Есть ДС конвертор, соединяющий высоковольтную линию с бортовой электросетью 14 вольт. Есть также защитное устройство (breakerunit) для предохранения высоковольтных компонентов.

Имеется система рекуперации тормозной энергии высокой степени, тяговый электромотор может переключаться на режим генератора и электрический ток поступает для зарядки батареи.

Литиево-ионная батарея, состоящая из 96 призматических элементов, заряжается от напряжения 380 вольт.

Расход бензина при работе Ванкеля − 1,9 л/100 км, эмиссия СО₂ −
45 г/км. Бензобак − 12 л. Разгон ЭМ до 100 км/час − 10,2 сек.

Если сравнивать силовые схемы GM (Chevrolet Volt, Opel Ampera) и Audi Al e-tron, то для недорогих моделей более целесообразной представляется схема Audi, так как здесь фактически вообще нет трансмиссии, что, естественно, облегчает и удешевляет транспортное средство.

BMW. Германия

BMW имеет целый ряд моделей с комбинированной силовой установкой, но в более высоких классах. При их создании одновременно велась активная работа над электромобилем достаточно длительное время. В результате создано новое подразделение компании с индексом «i», занимающееся электромобилями и всем, что с ними связано.

В классе В уже на нескольких автосалонах демонстрировался концепт i3 в качестве городского электромобиля. Он имеет весьма оригинальный дизайн, по которому можно судить о некоторых моделях BMW ближайшего будущего.

В конструкции электромобиля широко используются лёгкие материалы, особенно углепластик. Компания рекламирует i3 как лёгкое, безопасное, вместительное и динамичное транспортное средство. Кузов типа хэчбек имеет распашные двери для удобства посадки.

Силовая установка представляет собой электромотор мощностью
170 л.с. (125 кВт), расположенный в задней части и с приводом на задние колёса. Его максимальный крутящий момент − 250 Nm. Разгон до 100 км/час − менее 8 секунд. В конструкции мотора широко используются восстанавливаемые материалы.

Максимальная скорость ЭМ − 150 км/час.

Когда водитель снимает ногу с педали акселератора, тяговый электромотор переключается на режим генератора, превращая кинетическую энергию в электрическую. Рекуперированная электрическая энергия идёт на подзарядку батареи. При этом создаётся некоторый тормозной момент, замедляющий движение ЭМ. Это даёт возможность реже пользоваться основным тормозом.

На i3 используется литиево-ионная батарея ёмкостью 22 кВт/час. Её подзарядка происходит за 4 часа от сети 240 вольт, при ускоренном режиме заряжается 80% ёмкости за 1 час.

Блок батарей расположен под полом кузова в пределах базы и удерживается специальным алюминиевым подрамником по периметру блока батарей. Он же является опорой и для тягового электромотора. Туннель кузова, естественно, отсутствует. Запас хода (если не пользоваться спортивным режимом) − 220 км.

ЭМ i3 имеет длину 3800 мм, ширину − 2000 мм и высоту − 1500 мм. База − 2600 мм.

Объём багажного отделения в задней части − 200 л, плюс к этому имеется дополнительный багажник в передней части. Диски колёс − 19 дюймов.

В концепте предусмотрен вариант его исполнения, позволяющий увеличить автономию ЭМ. Это называется RЕх и представляет собой небольшой 2-х или 3-цилиндровый бензиновый ДВС без привода на ведущие колёса, который, работая на постоянных оборотах, через генератор производит подзарядку батарей и тем самым обеспечивает увеличение запаса хода.

Renault. Франция

Компания уделяет большое внимание созданию «чистых» электромобилей. В частности, ещё в 2009 году демонстрировался концепт Zoе в размерности модели Clio. Его электромотор мощностью 95 л.с. (71 кВт) имеет привод на передние колёса. Литиево-ионные батареи были размещены под сиденьями кузова. Запас хода составлял 160 км, максимальная скорость − 140 км/час. Зарядка батарей могла производиться от городской сети с напряжением 220 вольт, ускоренная зарядка под большим напряжением давала 80% ёмкости всего за 20 минут.

В процессе дальнейшей доработки ЭМ до состояния пригодности к массовому производству его параметры несколько изменились: мощность электромотора была снижена до 59 кВт (80 л.с.), а максимальная скорость ЭМ − до 135 км/час. Величина автономии сохранилась − 160 км. Предполагается, что розничная цена ЭМ составит от 15 000 евро.

Начало строительства запланированного компанией Renault завода по производству батарей для ЭМ откладывается до II квартала 2012 года, поэтому выпуск батарей начнётся лишь в 2014 или даже в 2015 году. Батареи для ЭМ Renault покa будут поставляться с СП между Nissan и NЕС из Японии, а также от LG Chem из Южной Кореи.

Nissan. Япония

Компания одна из немногих, которая отработала электромобиль модель Leaf и начала их продажу в конце 2010 года. Пятиместный хетчбек снабжен литий-ионной батареей. Емкость, мощность батареи − 24 кВт/час. Запас хода − 175 км. Максимальная мощность двигателя − 80 кВт, максимальный крутящий момент − 280 Нм. Максимальная скорость − 145 км/час. Тормозная система обеспечивает регенеративное торможение.

Расположенная в передней части капота система с двумя розетками обеспечивает два режима зарядки батареи: быстрая зарядка менее чем за 30 мин и нормальный режим зарядки 8 часов.

Mitsubishi. Япония

Модель Mitsubishi i-MiEV (рисунок 2.27) − единственный ЭМ, представленный на Российском рынке. В продажу он поступил в октябре 2011 г. и до конца года было реализовано 41 ЭМ. Цена − около 1,8 млн. руб.

Рис. 2.27. Модель Mitsubishi i-MiEV, 4-х местный хэтчбек

Электромобиль i-MiEV имеет следующие характеристики: мощность синхронного с постоянными магнитами электромотора составляет 67 л.с.
(49 кВт), максимальная скорость − 130 км/ч, максимальный крутящий момент − 180 Нм (причем крутящий момент остается постоянным даже при самых низких оборотах). Емкость литиево-ионной батареи − 16 кВт/ч, а расход энергии − 125 Вт∙ч/км. Запас хода такой батареи составляет 150 км без подзарядки. Время зарядки батареи от розетки 220 В − около 6-8 часов. Разгон до 100 км/ч − 16 с. Снаряженная масса − 1120 кг. Длина − 3395 мм.

Самые массовые продажи ЭМ в Японии стартовали лишь в конце 2009 года. И эти продажи держатся на энтузиастах экологической безопасности, а вывод на рынок электромобилей производится чаще в тестовом режиме.

Вместе с тем объем продаж электромобилей модели i-MiEV в Европе по состоянию на конец 2011 года составил 15000 штук. В планах компании «Mitsubishi Motors» на 2012 год − производство 40000 ЭМ.

По прогнозам аналитиков Price Waterhouse Coopers общий объем производства электромобилей к 2015 году составит 500000 шт. в год.

На автосалоне в г. Женева, проходившем в марте 2012 года, были представлены некоторые аналоги по классу В автомобиля EL LADA
(таблица 8), технические параметры которого в основном находятся в среднем интервале параметров аналогов электромобилей: Citroen-Zero, Mitsubishi i-MiEV; Nissan LEAF, Peugeot iOn и др.

Так, мощность двигателей − 60-70 л.с.; максимальная скорость −
130-145 км/ч; запас хода − 140-150 км; масса батарей на литиевой основе около 340 кг; емкость батарей − 16-24 кВт/час. Объявленная стоимость продаж ЭМ составляет в швейцарских франках: C-Zero − 46000; i-MiEV − 46 000; LEAF − 50000; iOn − 46000, что в 1,8-2,2 раза выше выпускаемых этими же фирмами близких по классу и по техническим параметрам легковых автомобилей с ДВС.

ЭМ, представленные на Женевском автосалоне, приведены в таблице 2.11.

Ужесточение требований по экологии АТС требует рассмотрения перспективы развития энергоустановок транспортных средств. На рис. 2.28 рассмотрена схема развития энергетических установок и альтернативных видов топлива для автотранспорта с низкими и сверхнизкими выбросами вредных веществ.

Таблица 2.11