Регистрация Войти
Вопрос

Перевод школьного автобуса на электрический

Я хотел бы начать с нового проекта по переоборудованию обычного школьного автобуса (примерно на 50 мест) в электрический. Идея заключается в том, что большинство школьных автобусов в моём регионе работают на дизельном топливе, которое, конечно же, закончится через несколько лет. Я хотел бы использовать тот же кузов, но переоборудовать его в электрический автобус с запасом хода около 80–100 км. Учитывая, что обычный школьный автобус работает максимум 2 часа утром и ещё 2 часа вечером, у него достаточно времени для подзарядки в течение учебного дня. Это было бы дешевле (в долгосрочной перспективе) для школ и полезнее для окружающей среды. Мне нужно узнать мнение сообщества по поводу этой идеи, и я буду очень признателен, если вы подскажете, на что мне следует обратить внимание и во сколько мне обойдётся (примерно) переоборудование, при условии, что школьный автобус будет предоставлен бесплатно.
Авто и транспорт

Перевод вопроса с Mechanics Stack Exchange
Лицензия: CC BY-SA (2.5–4.0)
Оригинальный вопрос: https://mechanics.stackexchange.com/questions/51127/school-bus-conversion-to-electric
1
+ Читать

16 Комментариев

  1. Это, безусловно, осуществимо, но вопрос в том, будет ли это экономически выгодно. Электрические автобусы широко доступны и становятся всё более распространёнными в европейских городах, а троллейбусы (автобусы, питающиеся от контактной сети) используются с 1880-х годов.



    Как говорит @juhist, проблема в том, чтобы найти достаточное количество аккумуляторов. Нужно учитывать необходимый запас хода. 2 часа в городском потоке — это, я полагаю, около 60 миль/100 км? Небольшое исследование в Google показало, что расход топлива у лондонского двухэтажного автобуса составляет 6 миль на галлон, или 39 л/100 км, так что цифры juhist не так уж далеки от истины...



    В Википедии (https://en.wikipedia.org/wiki/Electric-vehicle_battery) говорится, что в 2016 году стоимость аккумуляторов составляла 145 долларов за кВт⋅ч, так что только на аккумуляторы вы потратите около 50 000 долларов (я подозреваю, что остальное — двигатели, электроника и т. д. — по сравнению с этим стоит дёшево)



    Конечно, в ближайшие несколько лет эта стоимость значительно снизится, поскольку такие устройства станут более распространёнными...

  1. Дизельные двигатели не исчезнут в большегрузных транспортных средствах. Другого варианта нет. Крупные дизельные двигатели очень энергоэффективны, а плотность энергии в дизельном топливе намного выше, чем в аккумуляторах. Кроме того, очистка выхлопных газов в большегрузных транспортных средствах более осуществима, чем в малотоннажных.



    Если вы хотите выполнить преобразование, подумайте, сколько дизельного топлива расходует автобус (30 л/100 км)? Подумайте, какое расстояние вы хотите проехать (100 км)? Таким образом, потребуется 30 л дизельного топлива. Это примерно 40 МДж/л, или 1200 МДж, или 333 кВт·ч. Вы видели аккумуляторную батарею на 333 кВт·ч? Я, конечно, не проверял, но видел аккумуляторы гораздо меньшего размера, и даже они были ОГРОМНЫМИ.



    Примерно 7 кг дают 1 кВт⋅ч, так что для вашей идеи вам понадобится более 2 тонн аккумуляторов. Стоимость составляет 400 долларов за кВт⋅ч, так что для вашей идеи вам понадобится более 100 000 долларов. Для сравнения: 30 литров дизельного топлива весят 25 кг, что составляет примерно одну сотую от веса ваших аккумуляторов. 30-литровый бак для дизельного топлива стоит гораздо меньше 100 000 долларов. И я почти уверен, что в вашем автобусе больше 30 литров дизельного топлива.



    Моё мнение: оно того не стоит! (И прежде чем кто-то начнёт возмущаться, скажу, что цифра 30 л/100 км взята с потолка. Если у кого-то есть более точные данные, не стесняйтесь редактировать мой ответ.)



    Редактировать: забыл, что КПД больших дизельных двигателей составляет 33%, так что можно разделить ёмкость аккумулятора на 3. Но это всё равно довольно много. Так что я по-прежнему не уверен.
  1. Большое спасибо за ответ, Ник. Он помог мне взглянуть на ситуацию под другим углом. Я предполагаю, что, когда Volvo рекламирует что-то подобное, это требует экстремальных инженерных решений, учитывая конструкцию грузовика в целом, аэродинамический корпус с оптимизированным сопротивлением и другие подобные оптимизации, которые выходят за рамки идеи проекта, над которым я сейчас работаю.
  1. После очередного поиска в Google выяснилось, что Volvo рекламирует автобус с аккумулятором на 76 кВт⋅ч, то есть его стоимость составляет около 11 000 долларов. Однако в их брошюре ничего не говорится о запасе хода
  1. КПД электромобилей не достигает 100 % (или близок к этому значению), поэтому я думаю, что реальный показатель, скорее всего, будет в два раза меньше вашего первого предположения, а не в три раза.
  1. @juhist — Вы видели, что Илон Маск приготовил для полуприцепов? С запасом хода 300 или 500 миль (в зависимости от аккумуляторной батареи) он может перевозить обычный груз, перевозимый грузовиками. Подумайте о том, что автобус весит гораздо меньше, чем полуприцеп с грузом. Эту технологию будет легко адаптировать для автобусов, и они смогут работать целый день.
  1. Возможно, вам также придётся учитывать местные законы, касающиеся транспортных средств. Смена типа двигателя может означать, что транспортное средство необходимо перерегистрировать, а это, в свою очередь, может означать, что оно должно соответствовать последним стандартам безопасности, доступности и т. д., чего может не хватать старому автобусу. Например, в типичном американском школьном автобусе нет низкого пола и пандуса для инвалидных колясок
  1. @juhist — похоже, вы действительно не ознакомились с моделью Tesla, чтобы понять, как будут работать грузовики. Они предполагают, что из-за более низкой «стоимости владения» (то есть затрат на эксплуатацию и более низких затрат на техническое обслуживание) владелец окупит стоимость тягача в течение двух лет. Не думайте, что автобусы или тягачи с полуприцепами дешёвые. Я ни в коем случае не фанат Tesla, но будущее уже наступило, независимо от того, готовы вы к нему или нет. Илон Маск прямо сейчас разрабатывает более совершенные аккумуляторы.
  1. @Pᴀᴜʟsᴛᴇʀ2 Я частично согласен с тем, что да, это возможно, но серьёзно, кто будет покупать такие автомобили по цене Tesla, если только вы не получите бесплатную парковку, право на использование автобусных полос, государственные налоговые льготы и т. д.? Кроме того, у автобусов уже есть право на парковку и использование автобусных полос. Однако через 10 лет ситуация может измениться благодаря усовершенствованию аккумуляторных технологий. Дизельные двигатели нельзя улучшить в три раза, но аккумуляторы точно можно улучшить в три раза.
  1. Спасибо за ваши очень веские доводы, однако в таком случае вся тема электрических грузовиков/автобусов становится неактуальной, а это не так. Конечно, речь не идёт о переоборудовании как таковом, но та же логика применима и к производству электрических грузовиков, не так ли?
  1. Будем надеяться, что аккумулятор поможет остановить глобальное потепление. Отличная идея, потому что из-за глобального потепления здесь, в Техасе, уже 30 лет держится низкая температура.
  1. @Ricky, ваш вопрос был отклонён, потому что он слишком общий и не подходит для нашего сайта. Мы стараемся не допускать вопросов, основанных на мнении (вы конкретно спрашиваете о мнении), и вместо этого предпочитаем сфокусированные вопросы, на которые можно дать фактический ответ. Кроме того, на страницах справки вы увидите, что вопросы о покупках/ценах также не относятся к теме. Тем не менее я не отклонял ваш вопрос, но проголосовал за его закрытие, потому что он не подходит.
  1. @Ricky — я подозреваю, что это из-за того, что вы спрашиваете о расходах, которые, как правило, не относятся к теме, поскольку зависят от конкретной ситуации и быстро меняются. Вопрос также очень общий
  1. Я понятия не имею, почему мой вопрос был отклонён. На мой взгляд, он не является некорректным.
  1. @SolarMike да, есть, но к чему ты клонишь?
  1. Вы уже ознакомились с новыми электрическими большегрузными автомобилями?
Вы уже ответили на этот вопрос