Электромобили,_с_точки_зрения_физики_и_экологии_в_конце_презента

1.

Электромобили: Основы
работы
Электродвигатели преобразуют электрическую энергию в
механическую, вращая колеса, что отличается от двигателей
внутреннего сгорания, использующих сжигание топлива. Батареи, как
правило, литий-ионные, хранят энергию, и их емкость определяет
запас хода автомобиля, а зарядка происходит от внешних источников.
Системы рекуперативного торможения преобразуют кинетическую
энергию при торможении обратно в электрическую, подзаряжая
батарею.

2.

Физика движения
Законы Ньютона
Сопротивление и управление
Первый закон Ньютона описывает инерцию, второй –
связь силы и ускорения (F=ma), третий – действие и
противодействие. Электромобили обеспечивают
мгновенный крутящий момент, что дает быстрое
ускорение.
Сопротивление воздуха и трение качения замедляют
движение; аэродинамический дизайн и эффективные
шины снижают эти потери. Распределение веса в
электромобилях, часто более сбалансированное из-за
батареи, улучшает управляемость.

3.

Экология: Выбросы
Локальное загрязнение
Производство батарей
Электромобили не производят выхлопных газов во
время движения, снижая локальное загрязнение
воздуха в городах.
Производство батарей требует добычи редких
металлов, что может иметь экологические последствия;
идет работа над более "зелеными" технологиями.
Парниковые газы
Парниковые газы (CO2) не выделяются напрямую, но их
общее воздействие зависит от источника
электроэнергии для зарядки.

4.

Энергоэффективность
Эффективность
использования
Электромобили эффективнее
используют энергию, чем
автомобили с ДВС; большая
часть энергии от розетки
доходит до колес.
КПД двигателей
Потери энергии
КПД электродвигателей
достигает 90-95
Потери энергии происходят при
зарядке/разрядке батареи,
преобразовании тока и
преодолении сопротивления.

5.

Экология: Источники энергии
Невозобновляемые
источники
Зарядка от угольных
Возобновляемые
Если электричествоисточники
для зарядки
вырабатывается из
возобновляемых источников
(солнце, ветер), электромобиль
становится очень экологичным.
электростанций снижает
экологические преимущества;
важно развитие "зеленой"
энергетики.
Влияние энергосистемы
Энергосистема страны влияет на
экологичность электромобиля;
переход к чистой энергетике —
ключевой фактор.
Развитие "зеленой" энергетики напрямую связано с экологичностью электромобилей.

6.

Аккумуляторы: Технологии и проблемы
1
2
3
Современные технологии
Литий-ионные батареи доминируют, но исследования идут по созданию более безопасных и емких аккумуляторов,
таких как твердотельные.
Переработка батарей
Переработка старых батарей — важная задача, позволяющая вернуть ценные материалы и снизить нагрузку на
окружающую среду.
Стоимость и срок службы
Стоимость батарей снижается, делая электромобили доступнее; средний срок службы батареи составляет 8-10 лет.

7.

Инфраструктура зарядки
Развитие сети станций
Сеть зарядных станций постоянно развивается, но еще не везде достаточна для дальних поездок, что
является одним из вызовов для владельцев электромобилей.
Быстрая зарядка
Быстрые зарядные станции значительно сокращают время ожидания, делая использование
электромобилей более удобным и практичным для повседневной жизни.

8.

Будущее электромобилей
1
2
3
Прогноз доли рынка
Ожидается, что к 2030 году электромобили составят значительную долю мирового автопарка, меняя транспортный
ландшафт.
Технологические улучшения
Развитие технологий батарей и быстрой зарядки сделает их еще более привлекательными и конкурентоспособными.
Стимулирование перехода
Правительственная поддержка и ужесточение экологических норм стимулируют переход на электротягу.

9.

Физика и экология
1
2
Ключевые аспекты
Электромобили используют законы электродинамики для
движения, предлагая более экологичную альтернативу ДВС.
Баланс технологий
Эффективность батарей и чистота источников энергии
определяют реальную экологичность электромобилей.

10.

Вопросы для обсуждения
Какие основные физические принципы лежат в основе работы
электродвигателя и как они обеспечивают движение электромобиля?
Какое влияние на экологию оказывают процессы производства и
последующей утилизации аккумуляторов электромобилей? Какие
источники энергии являются наиболее экологичными для зарядки
электромобилей и почему? Каковы ключевые преимущества и
недостатки электромобилей с точки зрения физических законов и их
практического применения? Каково будущее электромобилей, и как
оно связано с общим развитием энергетической инфраструктуры и
возобновляемых источников энергии?