Можно ли регулярно ездить на гибридных автомобилях без аккумулятора?

Это связано с вашим неправильным представлением о свинцово-кислотных аккумуляторах

Большинство людей считают, что «все батарейки одинаковые». Они никогда не изучали этот вопрос.

Традиционные автомобильные аккумуляторы — свинцово-кислотные. Это крайне неэффективные аккумуляторы. Они недолговечны. Но у них есть два полезных свойства:

• они необычайно хорошо справляются с импульсными токами


• они дешёвые.

Для сравнения рассмотрим рынок электромобилей в конце XIX века, когда автомобили были игрушкой для богатых. Бензиновые двигатели приводились в действие вручную и были настолько грязными и ненадёжными, что управлять автомобилем приходилось с помощью водителя-механика. Тем не менее респектабельный лорд или леди могли управлять электромобилем самостоятельно, что позволяло им посещать места, о которых они, возможно, не хотели, чтобы их водитель/механик говорил со слугами. В то время было два варианта аккумуляторов: Великолепная никель-железная батарея «Эдисон», которая служит 40 лет и отлично подходит для глубокого разряда... или низкопроизводительная но очень дешёвая свинцово-кислотная батарея, которая плохо переносит глубокий разряд, но настолько дешёвая, что всем всё равно.

Конечно, взыскательные покупатели отдавали предпочтение батарее Эдисона, и многие музеи до сих пор используют её. На самом деле я храню батарею Эдисона для музея, которая была выпущена в 1960-х годах.

Газовые двигатели так и не получили широкого распространения, пока не появился электрический стартер. Теперь автопроизводители искали аккумулятор, который мог бы запускать бензиновые/дизельные двигатели, но при этом имел бы самую низкую совокупную стоимость жизненного цикла (для автомобилей со сроком службы 10–15 лет). Именно здесь на первый план вышел один полезный приём свинцово-кислотных аккумуляторов — высокий пусковой ток.

Когда бензиновые двигатели стали лидерами, лидерами стали свинцово-кислотные аккумуляторы.

Потому что примерно с 1920 по 2000 год, за исключением подводных лодок, единственной целью, ради которой кто-либо задумывался о больших аккумуляторах, было запустить двигатель. Свинцово-кислотные аккумуляторы были настолько распространены, что даже на подводных лодках использовались свинцово-кислотные аккумуляторы, несмотря на то, что они представляли опасность для экипажей! (только в прошлом году была спущена на воду первая литиевая подводная лодка.)

Свинцово-кислотные аккумуляторы, будучи дешёвыми, считались «расходными материалами», как тормозные колодки или освежители воздуха, и подлежали частой замене. Аккумулятор располагался прямо сверху, где он крепится двумя винтами.

Очевидно, что для электромобиля это неприемлемо.

С электромобилями они вернулись к великим старым технологиям

Они начали с аккумуляторов Эдисона (никель-железных), которые были золотым стандартом для электромобилей благодаря своей долговечности, возможности глубокого разряда и общей энергоёмкости.

Так появились никель-кадмиевые, а затем никель-металлогидридные аккумуляторы, которые действительно использовались в первых гибридных автомобилях и хорошо себя зарекомендовали.

Когда разработчики аккумуляторов начали изучать линейку литиевых аккумуляторов, они знали, что аккумуляторы семейства Edison «задают высокую планку», которую им придётся превзойти. Поэтому разработчики литиевых аккумуляторов стремились к длительному сроку службы в больших аккумуляторах автомобильного класса... и им удалось достичь цели.

Кроме того, они смогли добиться успеха во всех сферах. Например, аккумуляторы Tesla представляют собой большие сборки из тысяч аккумуляторов для ноутбуков типа «18650». (Ноутбуки не так хороши, потому что их аккумуляторы соединены последовательно, поэтому самый слабый элемент вредит всей батарее. В аккумуляторах Tesla около 100 элементов, соединённых параллельно, поэтому выход из строя одного элемента практически не влияет на работу.)

Как объясняет Тоби, ещё один трюк с литием заключается в управлении диапазоном заряда. Хотя аккумулятор может заряжаться от 0% до 100%, это значительно продлевает срок его службы, так как позволяет избежать крайних значений заряда. Поэтому они программируют встроенное ПО автомобиля таким образом, чтобы этого избежать, и продают аккумулятор с меньшим количеством ампер-часов, чем на самом деле. Например, всякий раз, когда объявляется массовая эвакуация, Tesla запускает программное обеспечение, чтобы полностью зарядить аккумуляторы электромобилей.

Возьмём, к примеру, Chevy Volt — очень мощный гибрид, который может неделями работать полностью на электричестве (конструкторам пришлось решать проблему износа двигателей и топлива из-за простоя!) Общая ёмкость аккумулятора действительно важна для его работы.

Сравните это со «слабыми гибридами», в которых аккумулятор нужен только для кратковременного увеличения мощности — чтобы вы могли разогнаться на съезде с шоссе, не задействуя 250-сильный двигатель V6 который вы используете только для этого. Если аккумулятор разрядится, вы просто будете подниматься на съезд с шоссе немного медленнее, вот и всё.

В любом случае, на вторичном рынке вы найдёте всё необходимое

На вторичном рынке полно специалистов по восстановлению аккумуляторов, которые извлекают аккумуляторные блоки из разбитых автомобилей, тестируют каждый элемент по отдельности, выявляют неисправные элементы и удаляют их. Многие любители делают то же самое с аккумуляторами от старых ноутбуков и медицинского оборудования, и это работает — они получают надёжные аккумуляторные блоки.

Это невозможно — и, скорее всего, это не то, чего вы хотите. Мой первый Prius проехал более 350 000 миль (570 000 км) без какого-либо обслуживания аккумулятора. Если бы можно было ездить без аккумулятора, бензиновому двигателю пришлось бы работать гораздо больше, увеличивая ваши расходы на обслуживание.

Система Toyota HSD тщательно следит за тем, чтобы не допустить перезарядки или разрядки высоковольтной батареи (индикатор заряда батареи на приборной панели на самом деле показывает диапазон от 40 % до 80 %, а не от 0 % до 100 %, как может показаться), поэтому срок службы батареи намного больше, чем у таких устройств, как камеры, которые обычно полностью разряжаются.

Нет, это невозможно.

Высоковольтная (ВВ) батарея используется для запуска двигателя. Снимите эту батарею, и вы вскоре обнаружите, что не можете запустить двигатель. Двигатель запускается мотор-генераторами (МГ), работающими от ВВ-батареи, а не обычным стартером, работающим от вспомогательной 12-вольтовой батареи.

Кроме того, имитация двигателя с циклом Аткинсона была бы совершенно бесполезной без электрической поддержки от высоковольтной батареи. Так что если бы вам каким-то образом удалось установить на Prius традиционный стартер (что непросто), вам бы совсем не понравилась эта машина.

Вы беспокоитесь не о том. Аккумулятор достаточно долговечен. Журнал Consumer Reports протестировал два автомобиля Prius возрастом около 10 лет, один из которых проехал всего несколько тысяч миль, а другой — гораздо больше. Оба автомобиля показали хорошую топливную экономичность, несмотря на то, что прошло 10 лет, а другой автомобиль проехал много миль. Если у вас выйдет из строя аккумулятор, его можно будет найти на свалке и установить менее чем за 1000 долларов.

Если у вас неисправен аккумулятор (что может произойти, о чём свидетельствует комментарий здесь: Toyota Auris Hybrid иногда неохотно переходит в режим READY), то в большинстве регионов на аккумуляторы Toyota распространяется гарантия. В Финляндии гарантия составляет 10 лет или 350 000 км.