Анализ тенденций развития электрического привода легковых автомобилей

В статье приведён аналитический обзор современного состояния, рассмотрены проблемы и тенденции развития различных технологий электрического и гибридного силового привода легковых автомобилей. Показано, что современные легковые автомобили с электрическим и гибридным силовым приводом практически не уступают традиционным автомобилям с двигателем внутреннего сгорания (ДВС) в скоростных качествах, значительно превосходят их по экологическим показателям (особенно в снижении выбросов СО₂) и по показателям энергоэффективности, но пока имеют высокую стоимость и меньший запас хода на электрической энергии. Наиболее эффективные и экологически чистые - это электромобили (Battery Electric Vehicle - BEV), электрические автомобили на водородных топливных элементах (Hydrogen Fuel Cell Electric Vehicle - FCEV) и подключаемые гибридные электрические автомобили (Plug-in-Hybrid Vehicle - PHEV), а недорогие и простые - гибридные электрические автомобили (Hybrid Electric Vehicle - HEV). Последние годы наблюдается быстрый темп развития BEV и PHEV, несмотря на сдерживающее влияние стоимости, ограниченного запаса хода на электроэнергии, недостаточного развития инфраструктуры зарядки и генерации электроэнергии из возобновляемых и низкоуглеродных источников. Показано, что ускоренная электрификация базируется, с одной стороны, на быстром улучшении характеристик и снижении стоимости привода (в первую очередь литий-ионных батарей) вследствие его совершенствования и освоения массового выпуска, а с другой - на росте цены перспективных ДВС. Наибольшую активность демонстрирует Евросоюз, который планирует к 2030 г. охватить электрификацией половину рынка новых легковых автомобилей, а к 2050 г. - весь рынок. В статье приведён анализ проблем, связанных с применением гибридного и электрического силового привода на легковых автомобилях, и тенденций его развития, а также даны предложения по направлению работ в области электрификации силового привода легковых автомобилей в России.

электрический силовой привод, гибридный силовой привод, двигатель внутреннего сгорания, СО₂, расход топлива, мощность, запас хода на электроэнергии, аккумуляторная батарея (накопитель), топливные элементы

1. Miller J., Du L., Kodjak D. Impacts of World-Class Vehicle Efficiency and Emission Regulations in Select G20 Countries // ICCT, Briefing Paper, January. - 2017. - P. 1-16.

2. A European Strategy for Low-Emission Mobility // European Commission Brussels, 20.7.2016, COM (2016) 501 final. - P. 1-12.

3. The Paris Agreement. United Nations. URL: unfccc. int/paris_agreement/items/9485.php (дата обращения: 19.04.2018).

4. Глобальное потепление. URL: https://ru.wikipedia. org/wiki/%D0%93%D0%BB%D0%BE%D0%B1%D0% B0%D0%BB%D1%8C%D0%BD%D0%BE%D0%B5_ %D0%BF%D0%BE%D1%82%D0%B5%D0%BF%D0 %BB%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D0%B5 (дата обращения: 19.04.2018).

5. Yang Z., Bandivdekar A. LDV Greenhouse Gas and Fuel Economy Standards: 2017 Global Update // ICCT. - 2017. - P. 1-31.

6. Кутенёв В.Ф., Сонкин В.И. Бензиновые двигатели: тенденции развития // Труды НАМИ. - 2017. - № 1 (268). - C. 6-21.

7. Lutsey N., Meszler D., Insenstadt A., German J., Miller J. Efficiency Technology and Cost Assessment for U.S. 2025-2030 Light-Duty Vehicles // ICCT, Paper White. - March 2017. - P. 1-27.

8. Proposal for Post-2020 CO2 Targets for Cars and Vans. URL: https://ec.europa.eu/clima/policies/transport/ vehicles/proposal_en (дата обращения: 19.04.2018).

9. Lewney R. Low-carbon cars in Europe: A SocioEconomic Assessment. - Cambridge Econometrics, Final Report, 19.02.2018. - 102 p.

10. Harrison P. Fuelling Europe’s Future. How the Transition from Oil Strengthens the Economy // Summary Report. - 2018. - 27 p.

11. Fergusson M. Electric Vehicles in Europe - 2016. Approaching adolescence. - Published by Transport & Environment. - 2016. - P. 1-37. URL: https://www.transporten-vironment.org/sites/te/files/publications/TE%20EV%20Re-port%202016%20FINAL.pdf (дата обращения: 19.04.2018).

12. Evans J. True lies? // Electric & Hybrid Vehicle Technology International. - January 2018. - P. 6-10.

13. Catalogue of “Automobile revue”. - Berne, 2011, 2017. - 594 p.

14. Electric vehicles in Europe // EEA Report. -Luxembourg, No. 20/2016. - 73 p.

15. Davis S.C., Williams S.E., Boundy R.G., Moore S. 2016 Vehicle Technologies Market Report. - ORNL/TM-2017/238. - 2017. - 206 p.

16. Барзуков С.Н., Гуськов А.В., Зиновьев У.В., Шиганов Д.А., Шорин А.А., Эйдинов А.А. Накопители электрической энергии для автотранспортных средств с комбинированными энергоустановками // Труды НАМИ. - 2013. - № 252. - С. 62-80.

17. Hoppe W.-D., Schmitz K. Electric mobility at a crossroads // Automotive Megatrends Magazine. - Q4. -2015. - P. 57-59.

18. Wolfram P., Lutsey N. Electric vehicles: Literature review of technology costs and carbon emissions. ICCT. Working Paper. - 2016-14. - P. 1-23.

19. Kromer M.A., Heywood J.B. Electric Powertrains: Opportunities and Challenges in the U.S. Light-Duty Vehicle Fleet // Massachusetts Institute of Technology. -Publication No. LFEE 2007-03 RP. - May 2007. - 153 p.

20. Directive 2014/94/EU of the European Parliament and the Council of 22 October 2014 on the deployment of alternative fuels infrastructure // Official Journal of the European Union. - 28.10.2014.