Elektrische Auto

Am beträchtlichste begrenzende Faktor ist die Speicherung von der Energie. Die meistens verbreitete und billigste Blei-Akkumulatoren können 30Wh Energie in 1 kg speichern. Noch die Energiedichte der am Litium begründete Akkumulatoren ist nicht mehr als 100÷150Wh/Kg gegenüber dem Wert von 12.000 Wh/kg auf das Benzin. Wenn wir dasselbe Volumen, wie in einem Benzintank gespeichert ist, wegbringen wollten, müssten wir 5 Tonnen vom Litium Akkumulatoren transportieren. Dasselbe Volumen vom Blei-Akkumulatoren wurde dreimal so schwer sein. Die Situation in Wirklichkeit ist nicht so schlecht. Die Effizienz von den Elektrische Motor ist viel besser als die Effizienz von Benzinmotoren einbauteten im Personenkraftwagen. Der Verbrauch von dem umbauteten Autos ist durchschnittlich 10÷15.000Wh/100km. Das heisst im Energie ungefähr 1÷1.5 Liter Benzin. Die Reichweite von einem elektrische Auto ist mit Blei-Akkumulatoren ungefähr 100km mit einem Ladung. Dafür müssen wir 300÷400kg Akkumulatoren mitnehmen. Dasselbe Gewicht vom Litium Akkumulatoren wurde 350÷400km Reichweite gewähren, was kann schon befriedigend sein.

Es kann auf erste Blick scheinen, dass es gibt keine begrenzende Faktor hinsichtlich die Leistung von dem Motor welche wir in das Auto einbauen wollen. Wenn wir die Auswahl von Motoren schauen, ist es so. Aber die Energie kann man nicht mit beliebigen Geschwindigkeit vom Akkumulator herausnehmen. Die Kapazität von Blei-Akkumulatoren (C) ist auf 10-stündige Entladung gegeben. Wenn wir die gespeicherte Energie Von dem Blei-Akkumulator unterhalb einen Stunde herausnehmen wollten, könnten wir nur 60% der nominelle Kapazität bekommen (0.6C). Man kann als allgemeine Rechnungsregel sagen, dass man musst die Kapazität von dem Akkumulatoren auf zweimal grösser wählen, als die Leistung von dem Motor ist. Das heisst, dass wir zu einem 4kW Motor im idealen Fall 8kWh Akkumulatorkapazität wählen müssen. Typisch können die elektrische Motoren in kurze Zeit (1÷2 Minuten) auch 2÷2.5-mal der nominelle Leistung abgeben, was ist sehr wichtig beim Beschleunigung. Natürlich in diesem Fall auch die Stromaufnahme ist grösser. Wenn wir zu klein Akkumulatorkapazität wählen, können wir diese Beschleunigung nicht erreichen. Darum kann die Akkumulatorkapazität nicht weniger als die Leistung von dem Motor sein. Das heisst, dass wir zu einem 4kW elektrische Motor minimum 4kWh Akkumulatorkapazität brauchen. Die Litium Akkumulatoren haben viel besser Eigenschafte. Sie können mit 3C (3-mal die Kapazität), und auf kürzer Zeit auch mit 10C (10-mal die Kapazität) entladeten sein. So die minimale Akkumulatorkapazität kann mehr weniger sein. Zum Beispiel es ist genug zu einbauen 10kWh Akkumulatorkapazität vom Litium Akkumulatoren zu einem 30kW elektrische Motor (was macht auch 60÷70kW Leistung auf einen kurze Zeit möglich).

Die Benutzung den elektrische Auto auf grössere Entfernungen ist bei dem Zeitbedarf vom Ladung beschränkt. Die Ladung eines zutiefst leer Blei-Akkumulator dauert ungefähr 10 Stunden.
Zum Ladung einen Litium Akkumulator ist schon 3 Stunden und 20 Minuten genug.
Man muss entscheiden, worauf man das elektrische Auto benutzen will. Was für eine Geschwindigkeit und was für eine effizient Distanz warte man von dem Auto.
Die Auswahl reicht von Mopedautos montierten mit 3÷4kW elektrischen Motor, mit 50÷60 km/h maximalen Geschwindigkeit, mit 50÷60 km effizienten Distanz bis zum bald Kompromissfrei "Asphaltreissend" Autos montierten mit 50÷60kW elektrischen Motor, mit 150÷200 km/h maximalen Geschwindigkeit, mit 300÷400 km effizienten Distanz.

Berücksichtigend die Verluste der Ladegeräte und den Zyklus der Ladung-Entladung, brauchen wir 15÷20kWh vom Netz zu Zurücklegung von 100km Entfernung zu benutzen. Wenn man mit dem normal Tarif von elektrische Energie in Europa zählt, ist der Preis egal mit dem Preis von 2÷3 Liter Benzin. Aber wenn wir mit dem Tarif von geschalteten elektrische Energie zählen, ist der Preis egal mit dem Preis von 1.5÷2 Liter Benzin. Klingt es wohl? Ja. Und wenn wir die elektrische Energie von eigene Quelle bekommen, zum Beispiel vom Windgenerator oder Sonnenzelle, ist die Situation mehr besser. Heutzutage ist das grösste Problem der Benutzung der sich erneuernde Energiequelle, dass die grosse Elektrizitätswerke mit dem Energie anfallend im Verbrauchertalzeitraum nichts machen können. Wenn es wäre mehr Verbraucher benutzend geschaltete elektrische Energie, könnte mehr Prozent von elektrische Energie von sich erneuernde Energiequelle hergestellt sein. Verbrauchung von geschaltete elektrische Energie kann unser Umwelt zu bewahren in erheblicher Mass helfen.

Der elektrische Motor ist viel einfacher, als die Motoren benutzung fossile Brennstoffe. Auch die Betriebstemperatur ist viel weniger.
Seiner Instandhaltungsbedarf ist weniger, es ist viel einfacher zu reparieren. Im Fall von elektrische Motoren benutzende Kohlenbürste müssen wir nur die Bürste aller 50÷100 Tausend km wächseln.
Wegen den begrenzende Lebensdauer der Batterien müssen wir auch die ganze Akkumulatorpack von Zeit zu Zeit wächseln. Diese sind die grösste Kosten während den ganze Leben einen elektrische Auto. Im Fall von Blei-Akkumulatoren sinkt die Kapazität unter 80% nach 500÷600 Zyklus von Ladung-Entladung. Das heisst, dass wir die Akkumulatoren nach aller 50÷60 Tausend km wächseln müssen. Die modernste Litium Akkumulatoren sind in 2006 ausgekommen. Diese Batterien können auch mehr als 2000 Zyklus von Ladung-Entladung mit dem solche Kapazitätsfall ertragen. So wir müssen die Litium Type nur nach mehr als 200 Tausend km wächseln.

Der Ausstoss von schädlichen Gasen von dem elektrische Auto ist Null. Es ist Umweltfreundlich. Aber es benutzt Energie, welche man produzieren muss. Ist es mehr oder weniger, als die Fahrzeuge benutzend fossile Brennstoffe brauchen? Der Wirkungsgrad von elektrischen Motoren ist ungefähr 80%. Der Wirkungsgrad der Zyklus von Ladung-Entladung der Akkumulatoren ist ungefähr 75%. Der total Wirkungsgrad ist ungefähr 60% gegenüber der 15% Wirkungsgrad von den Motoren benutzend Benzin. Gar diese Energie kann man aus erneuernde Energiequelle hergestellen, wie zum Beispiel Windenergie, Sonnenenergie. Auch wenn wir die notwendige Elektrische Energie aus fossile Brennstoffe hergestellen wollten, wurde es weniger Umweltverschmutzer sein. Der Wirkunsgrad von grossen Kohle- und Gaskraftwerken ist ungefähr 30%. Die entwickelnde Wärmeenergie kann meistens verbraucht sein. Die Vorteile von solchen Produzierung un Verbrauchung der Energie ist, dass der Ausstoss der schädliche Gase nicht in den Städten an dem Niveau der Puppenwagen vorgeht. Der Luft wurde in Städten klarer sein, das Leben wurde angenehmer sein.