Электромобили (ЭМ) лучше для окружающей среды, чем автомобили, работающие на газе, не только потому, что автомобили, работающие на газе, используют ископаемое топливо, но и потому, что электромобили более эффективны.
Все мы знаем закон сохранения энергии и то как энергия переходит из одной формы в другую, и то, что автомобили могут двигаться, потому что они преобразуют энергию топлива (дизельное топливо, бензин или электричество) в кинетическую энергию или энергию движения. Эффективность измеряет, сколько энергии топлива преобразуется в кинетическую энергию. Никакая машина не может быть эффективна на 100% [законы термодинамики], потому что некоторая энергия всегда теряется на выработку тепла. Из-за физических ограничений автомобилей энергия будет теряться из-за сопротивления ветра и силы трения. Но в целом, чем выше КПД, тем меньше энергии нам нужно для “питания” нашей машины. Другими словами, эффективность означает достижение той же производительности при меньшем потреблении энергии.
Транспортные средства с бензиновым и дизельным двигателем не очень эффективны, потому что они используют двигатели внутреннего сгорания, которые выделяют много отработанного тепла. В тепловых двигателях также есть гораздо больше движущихся частей, таких как топливные насосы, которые используют часть энергии бензина, но не участвуют в движении автомобиля. В результате автомобили, работающие на газе, могут преобразовать только около 17% - 21% доступной энергии бензина в кинетическую энергию.
Для сравнения: КПД электромобиля обычно колеблется в районе 60% , а если учесть эффект рекуперативного торможения , то вырастет примерно до 77%, что и должно быть, поскольку все электромобили используют его (одни лучше, чем другие). то в четыре раза лучше, чем у среднего газового автомобиля, и в два раза лучше, чем у самого эффективного гибрида. Таким образом, управляя электромобилем, мы не только конкретно будем снижать спрос на топливо, но и машина будет потреблять меньше энергии, чтобы проехать такую же дистанцию.
По данным Управления энергоэффективности и возобновляемых источников энергии Министерства энергетики США , «электромобили преобразуют около 59–62% электроэнергии из сети в кинетическую энергию. Обычные автомобили с бензиновым двигателем преобразуют только около 17–21% энергии».
Чтобы не быть голословным, на сайтах производителей можно рассмотреть две модели машины. Рассмотрим Tesla Model S, у которой есть доступная батарея на 85 кВтч и дальность полета 432 км. Рассмотрим аналогичный автомобиль с бензиновым двигателем, который имеет расход 10 литров бензина на 100 км. Бензин содержит около 10 кВтч энергии на литр. Tesla использует 200 Втч /км энергии (85 кВтч/432 км). Автомобиль с газовым двигателем потребляет 570 Втч/км энергии. Когда энергия поступает на борт (не считая эффективности выработки электроэнергии, переработки нефти или зарядки), Tesla потребляет лишь примерно треть энергии, чем сопоставимый автомобиль с бензиновым двигателем
Электродвигатель обычно имеет КПД от 85% до 90%. Это означает, что он преобразует этот процент предоставленной электроэнергии в полезную работу. Разница между эффективностью двигателя и общей эффективностью электромобиля учитывается потерями, связанными с зарядкой и разрядкой аккумулятора, а также, для некоторой зарядки (для некоторых автомобилей), преобразованием переменного тока в постоянный и обратно.
Эта разница в эффективности электромобилей и бензиновых имеет два важных последствия. Во-первых, эксплуатация автомобиля на электричестве обходится дешевле, чем на бензине, а постоянное повышение эффективности электромобилей только удешевит для владельцев электромобилей заправку их автомобилей. Во-вторых, это увеличивает экологические преимущества электромобилей.
Таким образом, электромобили хороши как для потребителя, так и для планеты!
