Kwa nini magari ya umeme hutumia nguvu nyingi?

Gari la umemes (EVs) wamekuwa jiwe la msingi la harakati za ulimwengu kuelekea usafishaji na usafirishaji endelevu zaidi. Hata hivyo, wasiwasi wa kawaida na gari la umemeS ni matumizi yao ya nguvu, ambayo mara nyingi huonekana kuwa juu sana ikilinganishwa na magari ya injini za mwako wa ndani. Kuelewa ni kwanini EVs hutumia nishati nyingi ni muhimu kwa watumiaji na wazalishaji kwani wanatafuta njia za kuboresha ufanisi na uendelevu wa magari haya. Kuna sababu kadhaa muhimu zinazochangia matumizi ya juu ya nishati ya gari la umemes, kuanzia mapungufu ya betri hadi kubuni maanani.

1. Uwezo mdogo wa betri

Moja ya sababu kuu gari la umemes hutumia kiwango kikubwa cha nishati ni kwamba uwezo wao wa betri ni mdogo. Kwa kulinganisha na akiba kubwa ya nishati ya petroli au dizeli, ambazo ni aina nyingi za mafuta, Betri za Umeme haziwezi kuhifadhi nishati nyingi ndani ya nafasi sawa ya mwili. Hii ni kwa sababu wiani wa nishati ya betri, Hasa betri za lithiamu-ion (ambayo ndio inayotumika sana katika EVs), ni chini sana kuliko ile ya mafuta ya mafuta.

Kwa maneno ya vitendo, Hii inamaanisha kuwa jumla ya kuendesha gari la umeme Kwa malipo moja ni fupi sana kuliko ile ya gari la petroli na tank kamili ya mafuta. Kama matokeo, Madereva mara nyingi wanahitaji kutoza magari yao mara kwa mara, ambayo husababisha matumizi ya juu ya nishati. Kwa kuongezea, Uwezo wa betri pia hupunguza jumla ya nguvu ya nguvu ambayo inaweza kudumishwa kwa umbali mrefu, Inahitaji gari kutegemea tena kufanya upya, Hasa wakati wa safari ndefu.

2. Upotezaji wa nishati ya betri wakati wa malipo na mizunguko ya kutekeleza

Sababu nyingine muhimu ya matumizi ya nguvu ya juu ya gari la umemeS ni upotezaji wa nishati wakati wa malipo na mizunguko ya betri. Hakuna betri iliyo 100% ufanisi. Wakati wa mchakato wa malipo, Nishati zingine hupotea kama joto, na wakati wa kutolewa, Sio nishati zote zilizohifadhiwa kwenye betri zinaweza kubadilishwa kuwa kazi muhimu. Ukosefu huu ni asili ya michakato ya kemikali inayotokea ndani ya betri.

Upotezaji wa nishati unaweza kutofautiana kulingana na aina ya betri, Ubora wa miundombinu ya malipo, na joto la kawaida, Lakini daima ni sababu. Kwa mfano, Wakati betri za lithiamu-ion zinafaa kulinganisha na aina zingine za betri zinazoweza kurejeshwa, Bado wanapata hasara ambazo zinaweza kuongeza kwa muda, haswa ikiwa gari inashtakiwa mara kwa mara au kutolewa kwa viwango vya juu (n.k., malipo ya haraka au wakati wa kuongeza kasi). Hasara hizi zinaweza kusababisha kuongezeka kwa matumizi ya jumla ya nishati kwa kiwango sawa cha umbali uliosafiri.

3. Ufanisi wa motor ya umeme

Gari la umemeS hutegemea motors za umeme kuendesha magurudumu. Wakati motors za umeme kwa ujumla zinafaa zaidi kuliko injini za mwako wa ndani (ICES), Bado wanapata kiwango fulani cha kutokuwa na ufanisi, ambayo inachangia matumizi ya juu ya nishati. Ufanisi wa gari la umeme kawaida hufafanuliwa na ni kiasi gani cha pembejeo ya nishati ya umeme hubadilishwa kuwa nishati ya mitambo, Na jinsi kidogo hupotea kama joto la taka.

Kuna sababu kadhaa ambazo zinachangia kutokuwa na ufanisi wa motors za umeme kwenye magari. Kwanza, Ubora na muundo wa motor yenyewe huchukua jukumu muhimu. Wakati motors za kisasa kwa ujumla zinaundwa vizuri, Bado kuna hasara kwa sababu ya sababu kama upinzani katika conductors za umeme na msuguano katika sehemu zinazohamia. Zaidi ya hayo, Mahitaji ya nguvu ya gari - kama vile kuendesha kwa kasi kubwa au kuharakisha haraka - inaweza kusababisha gari kufanya kazi kwa bidii, ambayo mara nyingi husababisha kutokukamilika zaidi.

Katika hali ya juu ya mzigo, Gari inaweza kuwa na uwezo wa kubadilisha nishati ya umeme kuwa mwendo wa mitambo kwa ufanisi kama wakati wa upakiaji wa mwanga au operesheni thabiti. Hii husababisha kuongezeka kwa kiwango cha matumizi ya nishati, Kama nguvu zaidi inahitajika kudumisha kiwango sawa cha utendaji chini ya hali ngumu ya kuendesha gari.

4. Uzito wa gari

Jambo lingine muhimu katika matumizi ya nishati ya gari la umemeS ni uzito wao. Kwa ujumla, gari la umemeS huwa nzito kuliko wenzao wa petroli. Hii ni kwa sababu ya uzito wa pakiti ya betri, ambayo ni sehemu kubwa zaidi katika EV. Kubwa uwezo wa betri unaohitajika kuongeza anuwai ya kuendesha gari, Gari nzito inakuwa.

Uzito wa gari huathiri moja kwa moja matumizi yake ya nishati kwa sababu inahitaji nishati zaidi kusonga gari nzito. Nguvu zaidi inahitajika kushinda inertia wakati gari inaharakisha, Na nishati zaidi ya kuvunja lazima ifutwe wakati unapunguza kasi. Zaidi ya hayo, Uzito ulioongezwa wa gari pia huongeza upinzani unaozunguka, Ambayo ni upinzani ambao hufanyika wakati matairi yanaendelea barabarani. Upinzani huu ulioongezeka unamaanisha kuwa gari lazima itumie nishati zaidi kudumisha kasi yake.

Kwa kuongezea, Magari ya umeme mara nyingi hubuniwa kuwa na kituo cha chini cha mvuto ili kuboresha utunzaji, ambayo inamaanisha kuwa betri kawaida huwekwa kwenye sakafu ya gari. Wakati hii inaboresha utulivu, Pia inaongeza kwa uzito wa jumla wa gari.

5. Drag ya aerodynamic na upinzani wa rolling

Sababu nyingine inayochangia matumizi ya juu ya nishati ya magari ya umeme ni athari ya pamoja ya Drag ya aerodynamic na upinzani wa rolling. Drag ya aerodynamic ni upinzani ambao gari hupata wakati inapita hewani. Magari ya umeme, kama gari lingine lolote, Upinzani wa hewa wakati wa kuendesha kwa kasi kubwa, Na upinzani huu huongezeka kwa kasi. Kama matokeo, Gari la umeme huendesha haraka, Nguvu zaidi inahitaji kushinda hii Drag ya aerodynamic.

Magari ya umeme kwa ujumla yameundwa kuwa aerodynamic kuliko magari ya jadi, Lakini uwepo wa mambo kama pakiti kubwa za betri, Magurudumu pana, na uzito wa juu wa gari bado unaweza kuongeza kiwango cha kuvuta. Mbali na Drag ya aerodynamic, Upinzani wa Rolling - ambayo ni upinzani wa matairi wakati wanaendelea barabarani - pia huchangia matumizi ya nishati. Hii ndio sababu wazalishaji wengine wa gari la umeme huwekeza sana katika matairi ya chini ya kupinga kusaidia kupunguza athari hizi na kuboresha ufanisi.

6. Athari za joto za mazingira kwenye utendaji wa betri

Joto lina athari kubwa kwa utendaji wa betri za gari za umeme. Joto kali, iwe moto au baridi, inaweza kusababisha kupunguzwa kwa ufanisi wa betri na matumizi ya juu ya nishati. Katika hali ya hewa ya baridi, Athari za kemikali ndani ya betri hupunguza polepole, ambayo husababisha uwezo uliopunguzwa wa kutekeleza nishati iliyohifadhiwa. Hii inamaanisha kuwa magari ya umeme katika hali ya hewa baridi huwa na aina fupi ya kuendesha na hutumia nishati zaidi kudumisha utendaji.

Kwa upande, katika hali ya hewa ya joto, Betri zinaweza kuzidi, ambayo sio tu inapunguza ufanisi lakini pia inaweza kusababisha uharibifu kwa betri kwa wakati. Hii inamaanisha kuwa katika hali ya hewa moto, Mifumo ya hali ya hewa na baridi inaweza kuhitaji kutumiwa mara nyingi zaidi kudumisha afya ya betri na kuzuia overheating, ambayo inaweza kuongeza matumizi ya jumla ya nishati.

Zaidi ya hayo, Wakati joto linashuka sana, Upinzani wa ndani wa betri huongezeka, Kuifanya iwe ngumu kwa betri kutekeleza nguvu. Hii inasababisha hitaji la kusanidi mara kwa mara na inachangia matumizi ya juu ya nishati katika hali ya hewa baridi zaidi. Watengenezaji wamekuwa wakifanya kazi katika kuboresha kemia ya betri na insulation ili kupunguza athari hizi za joto, Lakini zinabaki kuwa changamoto kubwa.

7. Tabia ya kuendesha na hali ya barabara

Tabia za kuendesha gari za mtu nyuma ya gurudumu pia zinaweza kuathiri matumizi ya nguvu ya gari la umeme. Kuongeza kasi ya ghafla, Kuteremka haraka, na mabadiliko ya mara kwa mara katika kasi yote husababisha matumizi ya juu ya nishati. EVS ni bora zaidi wakati inaendeshwa kwa kasi thabiti, Lakini wakati gari linaongeza kasi na kuvunja kila wakati, Matumizi ya nishati huongezeka sana.

Kwa kuongezea, Hali ya barabara inachukua jukumu muhimu katika ufanisi wa magari ya umeme. Milima mwinuko au eneo la mlima linahitaji nguvu zaidi kwa kupanda, Na kuendesha gari kwenye barabara zilizohifadhiwa vibaya na matuta mengi na mashimo kunaweza kuongeza upinzani unaozunguka, na kusababisha matumizi ya nguvu ya juu. Kwa kulinganisha, kuendesha gari kwa laini, Barabara za gorofa huruhusu gari kufikia ufanisi bora.

8. Jaribio la kuboresha ufanisi

Ili kushughulikia changamoto hizi, Watengenezaji wanazingatia maeneo machache muhimu ya maendeleo. Kwanza, Maboresho katika teknolojia ya betri yanalenga kuongeza wiani wa nishati, ambayo inaweza kuruhusu safu ndefu na malipo ya mara kwa mara bila kuongeza uzito wa gari. Kwa kuongezea, Kemia mpya kama betri za hali ngumu zinafanywa utafiti, Ahadi gani ya kutoa wiani mkubwa wa nishati na viwango vya chini vya upotezaji wa nishati.

Pili, Teknolojia ya umeme ya umeme inaendelea kuboreka. Watafiti wanafanya kazi katika miundo bora zaidi ya magari, na vile vile umeme bora ili kupunguza upotezaji wa nishati wakati wa operesheni ya gari. Vifaa vya hali ya juu kama vile graphene pia vinazingatiwa kwa kuboresha utendaji wa gari na kupunguza kizazi cha joto.

Tatu, Watengenezaji wanachunguza njia za kupunguza uzito wa jumla wa magari ya umeme. Vifaa nyepesi, kama nyuzi za kaboni na alumini, inazidi kutumiwa katika ujenzi wa gari ili kumaliza uzito mzito wa betri. Hii inaweza kusaidia kuboresha ufanisi wa jumla wa nishati ya magari ya umeme na kupunguza matumizi yao ya nishati.

Mwishowe, Kuboresha aerodynamics na kupunguza upinzani wa rolling ni maeneo yanayoendelea ya kuzingatia. EV nyingi za kisasa tayari zina miundo nyembamba na matairi ya chini, Lakini uvumbuzi unaoendelea katika maeneo haya unaweza kupunguza zaidi matumizi ya nishati kwa kasi kubwa.

Hitimisho

Kwa kumalizia, Matumizi ya nguvu ya magari ya umeme ni matokeo ya sababu nyingi, pamoja na wiani mdogo wa nishati ya betri, Kukosekana kwa ufanisi katika operesheni ya motor ya umeme, Uzito wa gari, Athari za joto za mazingira, na hali ya kuendesha. Wakati magari ya umeme yana nguvu zaidi ya nishati kuliko magari ya kawaida ya petroli katika hali fulani, bado wanakabiliwa na changamoto za kiteknolojia ambazo zinahitaji kushughulikiwa. Hata hivyo, na maboresho yanayoendelea katika teknolojia ya betri, ufanisi wa gari, Ubunifu wa gari, na miundombinu, Tunaweza kutarajia magari ya umeme kuwa yenye ufanisi zaidi na endelevu kwa muda, Kuwafanya kuwa chaguo bora na la vitendo kwa siku zijazo za usafirishaji.