Xe máy điện, nó hoạt động như thế nào?
nội dung
Tăng hiệu suất và chạy bằng nguồn pin, đôi khi có vấn đề khi sạc
Không có sự hỗ trợ từ các cơ quan chính phủ trong việc thúc đẩy phương thức giao thông "xanh" này
Trong lĩnh vực ô tô, thị phần của xe điện đã vượt quá 1% tại thị trường Pháp vào cuối năm 2015: nó vẫn là một thị trường ngách, nhưng là một thị trường ngách nhỏ, đang bắt đầu cố định trong lãnh thổ, nhờ sự tham gia của các công ty lớn trong ngành công nghiệp ô tô (Renault-Nissan, BMW, Mercedes, Kia, Volkswagen, PSA, SEAT) và sự tích cực của những công ty mới gia nhập Thị trường tăng gấp 5 lần trong vòng XNUMX năm tới.
Và xe máy trong tất cả những điều này? Riêng trong năm 2019, xe điện đã vượt 1% thị trường xe hai bánh (1,3% ở Pháp vào năm 2020). Chúng tôi thậm chí còn chưa ở cấp độ thích hợp, chỉ ở cấp độ con chó ở dưới cùng của bát. Điều này bất chấp sự tham gia ngày càng nhiều của các hãng mô tô phân khối lớn (BMW, KTM, Harley-Davidson, Polaris) và hoạt động của những người mới tham gia (Zero Motorcycle, Energica, Lightning ...). Động lực ngày nay chủ yếu đến từ xe tay ga, bao gồm các thương hiệu lịch sử như Vespa với Elettrica. Ở đây chúng ta đang nói nhiều hơn về những thương hiệu chưa được biết đến cách đây vài năm như Cake, Niu, Super Socco, Xiaomi.
Tại Pháp, gần 10 năm sau khi thành lập vào năm 2006, Zero Motorcycles vẫn chỉ bán được 50 xe mỗi năm, Bruno Müller, giám đốc của hãng tại Pháp, nói với chúng tôi tại Paris Motor Show vừa qua. BMW khi đó là hãng duy nhất sở hữu chiếc xe tay ga C Evolution của riêng mình, bán được khoảng 500 chiếc mỗi năm, vượt xa sự mong đợi và dự báo của nhà sản xuất xứ Bavaria cũng như sự loại trừ của Pháp.
Kể từ đó, không còn một tuần nào mà không có khái niệm mới về xe hai bánh điện và một tháng không có các mẫu xe máy điện mới.
Thế giới xe máy có truyền thống bảo thủ hơn thế giới ô tô và cũng không được hưởng các ưu đãi thuế tương tự cho phép những người bạn 6300WD của chúng ta lái xe trong im lặng, được trợ cấp bởi các đồng nghiệp của họ (hãy nhớ rằng mua một chiếc ô tô điện cho phép bạn tận dụng tiền thưởng € 10, tăng lên € 000 nếu bạn loại bỏ cái cũ Tuy nhiên, nó nói "Bình đẳng" trên phương diện của tất cả các tòa thị chính của chúng ta, nhưng này ... quyền tự chủ thực sự và bộ sạc cũng không kém. ngay cả khi chúng được cải thiện từ năm này sang năm khác.
Và sau đó là câu hỏi về giá cả: một chiếc xe máy điện vẫn đắt. Phạm vi Zero, có giá đã giảm kể từ đó, bắt đầu từ € 10 và tăng lên € 220 (hoặc thậm chí thêm vài nghìn với tùy chọn sạc nhanh), trong khi xe tay ga BMW có giá từ € 17 và Energica hơn € 990 như một chiếc Harley Livewire. Do đó, vé vào cửa cao, ngay cả khi chi phí của người sử dụng sau đó giảm đi đáng kể. Zero Motorcycles tuyên bố chi phí "nhiên liệu" vào khoảng € 15 cho mỗi 400 km và những chiếc xe máy yêu cầu bảo dưỡng khá tối thiểu. Ah, đột nhiên nó trở nên thú vị hơn một chút.
Nhưng nhân tiện, xe máy điện hoạt động như thế nào?
Động cơ
Để hiểu cách hoạt động của động cơ điện cần một vài khái niệm vật lý cơ bản. Bạn có biết rằng tùy thuộc vào cực của chúng, nam châm có thể hút hoặc đẩy nhau? Nếu bạn biết điều đó, bạn đã được trang bị vũ khí để hiểu cách hoạt động của động cơ điện: về cơ bản, chỉ cần đặt hai bộ phận từ tính đối mặt với nhau, các cực của chúng ngược chiều nhau: phần đứng yên của động cơ được gọi là stato. Khi một dòng điện chạy qua nó, nó thu hút các cực ngược lại: nó nằm trên một trục, do đó nó bắt đầu quay và được gọi là rôto. Như thế này. Khi đó, nó đủ để rôto được nối với trục truyền lực: khi đó năng lượng điện trở thành cơ năng. Ở đây bạn có đủ năng lượng để chạy Máy xay sinh tố Magic Mixer từ Télé-Achat (“vâng Maryse, nhờ có 320 phụ kiện, bạn có thể làm cả cà rốt xay mịn và sữa lắc thơm ngon” / “Tuyệt vời, Pierre và tất cả những thứ này với số tiền khiêm tốn chỉ 199,99 euro, kèm theo phiếu thưởng huấn luyện viên”) hoặc tốt nhất là di chuyển xe. Chúng ta ở đó.
Trên lý thuyết, động cơ điện có nhiều ưu điểm: ít bộ phận chuyển động, ít ma sát cơ học (và do đó hạn chế "lãng phí điện"), không có chất lỏng bên trong (và do đó không có cống hoặc rò rỉ), giảm nhu cầu làm mát (một số hài lòng với môi trường xung quanh) không khí và do đó cũng không yêu cầu làm mát bằng chất lỏng phức tạp), chưa kể đến điều chính: không có tiếng nổ bên trong, không gây ô nhiễm, im lặng làm việc tuyệt vời và mô-men xoắn cực đại ở tốc độ quay thấp nhất. Sự đơn giản trong thiết kế của nó cũng đảm bảo độ bền tuyệt vời. Không giống như động cơ đốt trong, động cơ điện không cần đốt nóng: bạn có thể lên xe máy, châm ga cũng được! Cuối cùng, watt ... (vâng, trò đùa này thật tệ, nhưng tôi vẫn phải đăng nó ở đâu đó ...).
Bây giờ chúng ta hãy lùi lại một bước: chúng ta đang cung cấp cái gì cho nó, động cơ này?
Pin: thay vì Li-Ion hay Ni-Mh?
Không giống như các loại xe hybrid nhẹ như Toyota Prius, xe máy điện phải sạc pin. Do đó, điều này dẫn đến hai hệ quả: tiềm năng của chúng phải lớn hơn, và công nghệ của chúng cũng khác nhau.
Pin sạc thường là ion liti Công nghệ (Lithium-ion), mạnh hơn ba lần cho cùng một khối lượng (nhưng cũng đắt hơn nhiều) so với công nghệ thứ hai, hiđrua kim loại niken (Ni-Mh). Energica có pin lithium polymer. Pin Lithium-ion cũng ít ảnh hưởng đến bộ nhớ hơn, do đó độ ổn định cao nhất của chúng theo thời gian. Như vậy, Zero hứa hẹn sẽ đi được hơn 300 km mà vẫn giữ được ít nhất 000% dung lượng pin. Mặt khác, rủi ro đoản mạch lớn hơn với Li-Ion: do đó các máy phức tạp hơn, thực sự nặng hơn và đắt hơn.
Do đó, nghiên cứu được đẩy nhanh ở cấp độ pin để có dung lượng lớn hơn, nhỏ gọn hơn và cũng có ít kim loại hiếm hơn.
Do đó, hiệu suất của xe điện phụ thuộc vào sức mạnh của động cơ, cũng như khả năng của pin để đảm bảo rằng hiệu suất này được duy trì càng lâu càng tốt, với phạm vi hoạt động.
Ngày nay, dung lượng pin của xe tay ga BMW C Evolution là 11 kWh, trong khi dòng Zero dựa trên các máy dao động từ 3,3 đến 13 kWh. Chỉ Energica có pin 21,5 kWh.
Một yếu tố khác: trọng lượng. Do đó, BMW đảm bảo phạm vi hoạt động một trăm km cho chiếc xe tay ga của mình (vẫn nặng 265 kg), trong khi Zero có thể đi được từ tối đa 66 km (năm 2015 đối với FX ZF3.3 nhỏ, chỉ nặng 112 kg) đến 312 km (DS và DSR ZF13.0 với Power Tank, pin bổ sung mang lại toàn bộ. So sánh, Harley-Davidson cung cấp phạm vi hoạt động khoảng 80 km trên nguyên mẫu Livewire của mình, chạy bằng pin 7 kWh, trong khi KTM Freeride-e ở phiên bản Enduro hoặc Supermoto không thể đi được xa với pin 2,6 kWh. 30 phút trượt băng-công viên và bước nhảy Nhưng đúng là bước sau phải càng nhẹ càng tốt. Energica công bố phạm vi 400 km (trong các thành phố), nhưng trên thực tế, chúng ta đang quay quanh quỹ đạo 180 km, tức là vẫn hơn nhiều so với hàng chục km cách đây vài năm. Ngày nay, một chiếc xe hai bánh chạy điện có thể vượt quá phạm vi 100 km một cách hợp lý.
Nhưng đây là lúc phương trình trở nên phức tạp, vì bạn cần định vị con trỏ một cách thông minh giữa pin lớn và trọng lượng hạn chế, biết rằng trọng lượng đang làm hao pin ... Không dễ. Trong mọi trường hợp, chúng ta đã có thể coi 13 kWh của Zero Motorcycles DS và DSR là một giá trị rất danh giá, thậm chí gần như độc quyền! Để phân tích mọi thứ, hãy biết rằng BMW X5 40th (Plug-in Hybrid) có pin 9,2 kWh, cho phép chiếc SUV cỡ lớn 2,2 tấn này đi được quãng đường 2016 km ở chế độ chạy hoàn toàn bằng điện; Nissan Leaf 30 có công suất 250 kWh, phạm vi hoạt động 200 km và đi được quãng đường XNUMX km trong thực tế.
Bổ sung
Một pin bao gồm nhiều pin / tế bào. 128 là 85. Khi chúng bắt đầu sạc đầy, thường là khoảng 80%, BMS (Hệ thống quản lý pin) sẽ phân phối các electron. Và càng có nhiều ô, càng mất nhiều thời gian để sắp xếp chúng để gửi chúng đến đúng nơi. Do đó, pin mất nhiều thời gian hơn để sạc lại ở phần trăm cuối cùng. Đây là lý do tại sao một số nhà sản xuất nói nhiều về thời gian sạc khoảng XNUMX%.
Bởi vì thời gian sạc là một vấn đề khác với xe điện. Vì thời gian sạc pin lâu. Có lẽ một hệ thống trao đổi nhanh chóng chẳng hạn như cắm và chạynhư ngựa đã thay đổi trong các cuộc đua tiếp sức của Thời Trung Cổ. Một số đang nghiên cứu vấn đề này và đề xuất các khái niệm như mô hình Gogoro hoặc Silence, nhưng không có giải pháp nào xuất hiện trong ngắn hạn.
Đang sạc trong mạng
Do đó, trong trường hợp không thể thay thế nhanh chóng, bạn phải sạc pin vào nguồn điện lưới. Các vấn đề ở đây rất đơn giản và liên quan đến việc hiệu chỉnh các dòng năng lượng đến và đi. Trên ổ cắm tường thông thường trong nhà của bạn, thật không may là dòng chảy là thấp nhất: vì vậy, hãy tính tối đa 1,8 kWh hoặc một vài giờ sạc tùy thuộc vào công suất của pin và bộ sạc. Vì vậy, pin 5,6kWh với bộ sạc 600W cần 9 giờ sạc, nhưng bạn nên nhờ thợ điện kiểm tra vì nó sẽ phải chảy trong nhiều giờ liên tục và bạn nên tránh bị quá nhiệt.
Sạc tại thiết bị đầu cuối
Thiết bị đầu cuối loại 3 (kiểu Autolib) có cảm biến tải trong thiết bị đầu cuối và có thể lên đến 3,7 kWh. Cuối cùng, các thiết bị đầu cuối sạc nhanh và bộ siêu nạp của Tesla có thể sạc tới 50 kWh. Mặt khác, hầu hết xe máy không được trang bị để chấp nhận các ổ cắm cực nhanh này (ngoại trừ Energica với ổ cắm CCS). Tuy nhiên, giống như với Zero, họ có thể sử dụng phụ kiện "Charge Tank", hoạt động như một bộ khuếch đại và sạc kiểu 13 kWh trong khoảng 3 giờ và kiểu 9,8 kWh trong khoảng 2 giờ.
Đối với ô tô, một số nhà sản xuất giúp khách hàng trang bị một trạm sạc nhanh tại nhà và đôi khi được hỗ trợ đầy đủ cho quá trình vận hành. Hiện tại, chiếc xe đạp không cung cấp bất kỳ thứ gì tương đương, nhưng cần lưu ý rằng vào ngày 12 tháng 2011 năm XNUMX, một luật đã được thông qua về "quyền câu cá" trong nhà chung cư: nếu một trong những người đồng sở hữu đăng ký lắp đặt một ổ cắm sạc trong bãi đậu xe hoặc một phần chung, anh ta không thể bị từ chối (đối với tài khoản của bạn).
Xa xỉ là không gian ...
Bắt đầu từ Chưa bao giờ hạnh phúc Năm 1899 (chiếc ô tô đầu tiên vượt 100 km / h đã là ô tô điện), vấn đề với ô tô điện rất đơn giản: chúng tôi dán pin vào sàn vì đã có chỗ, và nó cũng cứng lại toàn bộ và sau đó chúng tôi có thể lấp đầy. họ. Đối với xe máy, vấn đề khó hơn, và vì vậy, thách thức đối với các kỹ sư là phải lắp mọi thứ vào không gian có sẵn trên một chiếc xe máy, vốn dĩ (tính hài hước khó, ở đó) rất hạn chế.
Các nhà thiết kế cũng có một vai trò trong việc tích hợp những viên pin khó coi này. Giống như Brammo, chiếc Zeros đầu tiên trông giống như những chiếc tủ lạnh có bánh xe với pin tích hợp kém về mặt thẩm mỹ, nhưng mọi thứ đã được cải thiện kể từ đó. Ví dụ, Harley-Davidson Livewire rất giỏi trong việc che giấu trò chơi của nó cũng như Energy of the Ego RS +. Trong khi đó, xe máy điện đang dần rời xa những điều kỳ quặc về bánh xe như thuở ban đầu. Công nghệ hiện đại cũng cho phép bạn theo dõi mức sạc hoặc lập trình bằng các ứng dụng trên điện thoại thông minh của mình. Tất cả điều này cho phép bạn tìm thấy một chiếc xe máy, theo dõi mức tiêu thụ của nó trong mỗi chuyến đi và có quyền tự chủ của nó trong thời gian thực.
Do đó, để phát triển, xe máy điện phải có thể dựa vào sự phát triển cơ sở hạ tầng, điều này chỉ có thể góp phần dân chủ hóa và hạ giá thành. Đây là bản chất trong sứ mệnh của GEME, phong trào xe máy điện châu Âu, sẽ có mặt tại EVER tiếp theo ở Monaco.
