Стоимость эксплуатации самодельного электромобиля.

 Записки пессимиста.

После публикации на нашем сайте  статей о самодельных электромобилях, мнения разделились на «за» и «против». Мы уже публиковали мнение Инженера о невыгодности самодельных электромобилей. Теперь публикуем его  расчёты, на основании которых сделан такой вывод.

Цена за литр бензина  перешагнула отметку 10 гривен. Есть альтернатива – использовать недорогое (пока) электричество. Однако,  при эксплуатации электромобиля, - необходимо учитывать не только стоимость электроэнергии, затраченной на зарядку аккумулятора,  но и стоимость  создания электромобиля и особенно, -  ресурс  аккумуляторов.

   Попробуем разобраться – выгодно ли ездить с электрическим приводом?. Мои дальнейшие расчеты основываются на ценах, полученных из  прайсов  в интернете.

Вначале подсчитаем стоимость аккумуляторов для электромобиля.

Свинцово-кислотные – не рассматриваю принципиально. При весе комплекта аккумуляторов 220-250 кг,  реальный пробег небольшой легковой машины будет составлять всего 50-60 км. Для  увеличении пробега хотя бы до 80 км, вес аккумуляторов  увеличится настолько, что машина по грузоподъёмности превратится из 4-5 местной в 2 местную. Можно,  конечно, увеличить указанный пробег процентов на тридцать за счёт увеличения глубины разряда с 50-60% (я считал именно так), до 80%. Только аккумуляторы при такой эксплуатации выйдут из строя через несколько месяцев, ну -  в лучшем случае,  – через год постоянной эксплуатации. Поэтому рассмотрим литиевые аккумуляторы.

      

Условно примем среднюю мощность, потребляемую электромобилем при скорости 55 км\ч - за   5кВт в час.

Максимальный разрядный ток для LiFePO4 батарей равен половине её номинальной емкости  (0.5С),. То есть, для аккумуляторной батареи с ёмкостью 120Ач,  ток разрядки в постоянном цикле может составлять 60А, а кратковременно и  превышать это значение. Исходя из этого, вычисляем необходимое номинальное напряжение аккумуляторов : 5,5кВт/60А = 92В. Округлим до 100 Вольт.

Теперь рассчитываем количество элементов для создания нужного напряжения в аккумуляторной батарее:  100Вольт  : 3,3Вольт = 30 шт. аккумуляторных элементов требуется для  одной связки. В зависимости от емкости элементов, параллельно подключаем нужное количество цепочек по 100 вольт, чтобы получить суммарную емкость 120 АЧ. Количество связок не так важно, как цена 1 элемента.

Средняя цена  литиевой ячейки аккумулятора ёмкостью 1 ампер-час  у производителей в  Китае: 1,2 – 1.4 доллара. Возьмём минимальную цену и подсчитаем общую стоимость аккумулятора: 30шт Х 120Ач Х 1.2$/Ач = 4320 долларов. Если стоимость доставки и растаможки оценить в 30% от их цены, то в итоге получим их стоимость в Украине: 5616 долларов.

Прикинем максимальный пробег электромобиля с такими аккумуляторами от одной зарядки:

Расход энергии на 1 км, 5000 Втч :  55км = 90 Втч/км (при равномерном прямолинейном движении,  для небольшого автомобиля, скажем – «Таврии»)

Энергозапас аккумуляторов, 30штХ120АчХ3.3В = 11880 Втч

Максимальный пробег на одном заряде 11880:90 = 132 км

Производители аккумуляторов рекомендуют использовать до 60-80% от емкости батареи, поэтому пробег также  будет составлять 60-80% от 132 км:

132*80%= 105 км (глубина разряда 80%)

132*60%=  79 км (глубина разряда 60%)

По информации производителя,   при глубине разрядки на  80%, ресурс аккумуляторов составит 3000 циклов, а  при разрядке на 60% - уже 8000 циклов.

3000* 105км = 315000 км  можно проехать в общей сложности, разряжая аккумуляторы на 80% от их полной емкости и полностью использовав их ресурс 8000*79км =  632000 км - можно проехать в общей сложности, разряжая аккумуляторы на 60% от их полной емкости.  (При условии, что указанные расстояния будут покрыты за 5-6 лет, потому что дольше литиевые аккумуляторы не служат)

Далее, рассмотрим варианты подбора электродвигателя для привода.. Новый электродвигатель с подходящими характеристиками,  в фирмах,  торгующих запчаcтями к электрокарам, стоит  1250 -1900 долларов. Бывший в употреблении  электродвигатель (например, от болгарского погрузчика)  можно купить за 300-600 долларов, -  в зависимости от его состояния.

Далее необходим регулятор оборотов электродвигателя. Он служит для плавнoгo регулирования скорости. Для асинхронного трехфазного двигателя серийных блоков  я не нашёл вообще. Возможно применение серийного блока управления оборотами  за  600 долларов., но к нему еще необходим преобразователь   постоянного тока в переменный трехфазный (примерно, как на электровелосипедах, только намного мощнее).

Кстати, возможно изготовление блока управления с необходимой мощностью под заказ.  Его стоимость рассчитывается, исходя из максимального тока. Например, для повседневной езды можно использовать блок управления на 150Вольт / 400А. Стоимость изготовления такого блока может составить  500 дол. и выше.Дальше нужна плита-переходник от электродвигателя к коробке передач автомобиля. Добавим к общей  сумме ещё примерно 200 долларов за изготовление этой плиты.

Для питания электрооборудования автомобиля. (фары, дворники, приемник, прикуриватель, замки дверей, и др.) можно использовать штатный аккумулятор – стоимостью ещё 60-80 долларов.

Устройство для зарядки тяговых аккумуляторов  бывают различных мощностей и на разное напряжение От качества зарядного устройства во многом зависит срок эксплуатации аккумуляторов, поэтому экономить на нём не следует! А вот цена его может быть совсем не детской:  от $200 -  за самоделку,   до $1000 и даже выше, - за хорошее фирменное.

Если же Вы хотите заряжать аккумуляторы быстро и качественно, например 80% ёмкости за 1час, тогда Вам точно необходим   дорогой фирменный вариант..

В итоге получается, что для переоборудования серийного авто в электромобиль для города с приличными  эксплуатационными характеристиками требуется затратить 7-8 тысяч долларов. И это без стоимости работы по переоборудованию  и регистрации. Даже если взять по самому минимуму, самоделка с литиевыми аккумуляторами дешевле 7 тысяч долларов не обойдётся, разве что,  за счёт уменьшения расстояния пробега и мощности привода. Но зачем Вам  машина, на которой можно кататься, условно говоря, по своему кварталу?

А за 7-8 тысяч долларов можно купить одну из недорогих моделей ВАЗ, Daewoo, или тех же «Китайцев» Кстати, у  Daewoo «МАТИЗ» реальный средний расход бензина  составляет около 7 литров на 100 км.

На эти деньги (7-8 тысяч долларов) сегодня можно купить шесть с половиной тонн  бензина А-95:

В пересчёте на расстояния пробега для «Матиза»  выйдет примерно  91500 км . (6400л : 7л*100км)

         

 При среднегодовом пробеге в  20 000 км,   денег, требуемых на переоборудование автомобиля на электротягу, -   хватит почти на 5 лет эксплуатации бензинового автомобиля. Как раз через пять лет литиевую батарею электромобиля придётся выкинуть и купить новую. Откуда же  экономия? Также следует учитывать, что деньги на переоборудование автомобиля мы должны будем потратить сейчас и все сразу, а деньги на заправку -  мы будем тратить частями в зависимости от потребностей в поездках. Я даже не говорю о невозможности поехать на таком электрокаре  в соседний город, а тем более - в семейное путешествие. По всем этим причинам, сам я электромобиль не делал, и не собираюсь, -  потому что это невыгодно экономически.

Инженер.

Комментарии Volta bikes:

1) Зачем считать среднюю скорость в 55 километров в час, если в городе она очень редко подымается выше 30 км/час, а реально составляет около 25 км/час. Любой владелец машины с компьютером, живущий в большом городе, это подтвердит.

2) По поводу остальных расчётов скажем так: конечно, можно взять максимальную стоимость комплектующих, что и сделал автор. Но много ли у Вас знакомых, раздающих деньги не считая? Наши люди, - если стоит вопрос экономии 2-3 тысяч долларов,  будьте уверены, - найдут  вариант подешевле. Владельцы самодельных электромобилей, уже прошедшие все этапы «большого пути» называют сумму в районе 5 тысяч долларов. Конечно, это тоже немало, но не 7-8 же!

3) Хорошие свинцово-кислотные аккумуляторы, установленные  на автомобилях,   часто выхаживают по 5-6 лет и даже больше.  Конечно,  тяговые свинцово-кислотные аккумуляторы, тяжелее литиевых и срок службы у них меньше, но мы бы не стали их сбрасывать со счетов, по причине более низкой цены.

4) По нашей информации, указанный автором тип аккумуляторов (литий-железофосфатные) имеют срок эксплуатации не 5-6, а до 8 лет, - это самые мощные, долговечные и лёгкие аккумуляторы на сегодняшний день.
 

5) В расчётах с бензиновым Матизом – и вовсе передёргивание фактов. Если автор учёл стоимость бензина, то где учтена стоимость самой машины? А стоимость её обслуживания, которая составит не меньше 250 долларов ежегодно? Итого сумма на бензин в 7-8 тысяч долларов,  - удваивается и составит за 5 лет около 15-16 тысяч долларов. А если это не Матиз , а Жигули или Москвич, с расходом по городу все 10-11 литров на 100 км, то сумма расходов на бензин тоже увеличится.

6)  В расчётах не учтено неизбежное подорожание бензина, из-за которого, сегодняшние шесть с половиной тонн бензина,  через пять лет, возможно, превратятся в 3-4 тонны.

7) В качестве иллюстрации мы подобрали фотографии переоборудованной на электротягу Волги ГАЗ-21, по мнению инженера, явно не годящейся в "доноры" - старой и тяжёлой машины. Но, как видете,её владелец посчитал иначе.

В следующей статье,   мы   рассмотрим свои  варианты переоборудования автомобиля на электротягу и рассчитаем, во что они обойдутся.

ТМ «Volta bikes»