Embed Size (px)
DESCRIPTION
Citation preview
ЭЛЕКТРОМОБИЛИ
С ПОНИЖЕННЫМ
ЭНЕРГОПОТРЕБЛЕНИЕМ
РУКОВОДИТЕЛЬ ПРОЕКТА д.т.н. А.В.ДОЛГОЛАПТЕВ [email protected]
2
ССКИСК
МКБУФ
ЕРНЫЕ НАКО
ПИТЕЛИ
UPS
РЕКУПЕРАТОРЫ
ИМПУЛЬСНЫ
Е ИСТОЧНИКИ
БЕЗРЕДУКТОРНЫЙ НИЗКООБОРОТНЫЙ ВЫСОКОМОМЕНТНЫЙ ПРИВОД (0,1-100 КВТ)
БЕЗОПАСНОСТЬ, ЦЕНА, ∆T °C
ПРИМЕНЕНИЕ
ООО «ТЭЭМП» - РЕЗИДЕНТ ИННОВАЦИОННОГО ЦЕНТРА «СКОЛКОВО»
ЛИДЕР РАЗРАБОТОК : -СУПЕРКОНДЕНСАТОРОВ НА ВОДНЫХ ЭЛЕКТРОЛИТАХ -ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ
КОМАНДА : 6 ДОКТОРОВ НАУК, 11 КАНДИДАТОВ НАУК, БОЛЕЕ 40 ИССЛЕДОВАТЕЛЕЙ И ИНЖЕНЕРОВ ВЫСОКОЙ КВАЛИФИКАЦИИ ИЗ
ИНСТИТУТОВ РАН И КОСМИЧЕСКОЙ ОТРАСЛИНАУЧНЫЙ РУКОВОДИТЕЛЬ
д.т.н. Анатолий Долголаптев, руководитель разработок электрофизических технологий мирового уровняГЛАВНЫЙ КОНСТРУКТОР
д.т.н. Вячеслав Филин, руководитель разработок сложных космических комплексов
ПАРТНЕРЫ ПРОЕКТА
Объединенный институт высоких температур РАН
Научно-исследовательский физико-химический институт им. Л.Я. Карпова
Ракетно-космическая корпорация «Энергия» им. С.П. Королева
Более 20 инновационных предприятий различных отраслей, в том числе зарубежных
3
4
ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩИЕ КОМПЛЕКСЫ ДЛЯ ЭЛЕКТРОМОБИЛЕЙ
ВПЕРВЫЕ ЭЛЕКТРОМОБИЛИ ПО СТОИМОСТИ ВЛАДЕНИЯ НАЧИНАЮТ КОНКУРИРОВАТЬ С ТРАДИЦИОННЫМИ АВТОМОБИЛЯМИ (С ДВС)
Разгон Торможение
ПАТЕНТЫ
ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЕ ( в городе)Рекуператоры на импульсных суперконденсаторах
Привод без трансмиссии на мотор-колесах
Всего
15-20% (в городе)
10-15% 25-40%(в городе)
~ 1мин
Рекуперация ~ 50% - торможение
15-20% (в городском цикле)
Уменьшение емкости аккумуляторов или увеличение пробега на 25-40%
5
MK-20•размер - R20•мощность, кВт 30-nom/55-max•крутящий момент, Нм 800-nom/2500-max•напряжение, В - 360•обороты/мин - 0÷600•вес - 70 кг•охлаждение - жидкость
MK-40•размер - R22,5•мощность, кВт45-nom/>80-max•крутящий момент, Нм1300-nom/4500-max•напряжение, В - 600•обороты/мин - 0÷600•вес - 130 кг•охлаждение - жидкость
исключение трансмиссии - снижение на 10-15% общего электропотребления кпд: до 95% в номинальном режиме (длительная работа без перегрева ) уникально высокий крутящий момент в размере диска колеса эффективный генераторный режим при торможении и спуске значительное увеличение полезного объема автомобиля за счет выноса двигателей
в колеса и исключения трансмиссии кардинальное улучшение управляемости автомобиля (безопасность)
КЛЮЧЕВЫЕ ПРЕИМУЩЕСТВА
БЕЗТРАНСМИССИОННЫЙ ЭЛЕКТРОПРИВОД
+Для гольфкаров и байков:•МК-2,5; -0,6; -0,3 [кВт]•воздушное охлаждение
МК-20 МК-40e-Traction SM500/1
Magnet-Motor
M73
Protean PD18
42.9 34.6 14.2 23.3 25.8
Удельный момент [H·м/кг]
ЭМП – МОТОР-КОЛЕСА
(МК)
МОТОР-КОЛЕСО МК-20
СИНХРОННЫЙ ДВИГАТЕЛЬ ОБРАТНОГО ТИПА, ОБРАТИМЫЙ, НИЗКООБОРОТНЫЙ, ВЫСОКОМОМЕНТНЫЙ, ВЕКТОРНОЕ УПРАВЛЕНИЕ
6
СуперконденсаторТоки, А max/no
m
Напряжение, В
Вес, кг
Удельная энергия, Вт*ч/кг
Удельная стоимость,
$/Вт*ч
Силовой 110/5 63 13 23-25 (8) < 1 (>4)
Импульсный 660/100 110 6,2 3,9 (2-4) < 20 (>45)
( )- конкуренты
7
• уникальные электродные нано-материалы
• кислотостойкие и композиционные материалы
• фильтр-прессная (высоковольтная) конструкция
ИННОВАЦИОННЫЕ РЕШЕНИЯ
• снижение энергопотребления (рекуперация) - не менее 20%• увеличение циклоресурса аккумуляторов
КЛЮЧЕВЫЕ ПРЕИМУЩЕСТВА
СУПЕРКОНДЕНСАТОРЫ НА КИСЛОТНОМ ЭЛЕКТРОЛИТЕ
• безопасность (объекты с людьми)• не требуется обслуживание• низкая цена• наибольший температурный диапазон
– (не требуется термостабилизация)
+НА ЭЛЕКТРОТРАНСПОРТЕ:
УНИКАЛЬНОЕ СОЧЕТАНИЕ• высоких и
энергетических, габаритных
и ценовых параметров
• наилучших
эксплуатационных требований
экологичности и безопасности
Максимизация внутренней поверхности
НАНОМАТЕРИАЛЫ ТЭЭМП ДЛЯ ЭЛЕКТРОДОВ СУПЕРКОНДЕНСАТОРОВ
Сравнение материалов
электродов
Нанопористый уголь ТЭЭМП
Ткань ТЭЭМП
Углеродная лента (конкуренты)
8
Электромобиль ЛЭТС-500 VIP
Мотор-колесо 2,5 кВт
Привод
Электромотор 5 кВт с редуктором и дифференциалом
4 х 4 Передний
1,5% Потери в трансмиссии 10%
>30% Рекуперация энергии 10%
510 Снаряженная масса, кг 750
580 Полезная нагрузка, кг 576
70 Пробег, км 48
45 Max скорость, км/ч 40
< 12000 Заводская цена, $ > 15000
GEM6 (США)
Потребностьв РФ > 70 000 ед.
9
Тяговые аккумуляторные
батареи
МК-20
Полуоси
Суперконденсаторы
ДВС - 81 кВт 40 кВт
Экобус «ТЭЭМП» на базе серийной платформы FIAT-
DUCATO
10
ТЕХНОЛОГИИ ТЭЭМП – СНИЖЕНИЕ СТОИМОСТИ ВЛАДЕНИЯ
Сопоставление стоимостей владения автобусами малого класса (до 18 человек – ДВС и электро)
0 1 2 3 4 5 6годы
1
2
3
4
5
6
7
Уд
ел
ьн
ые з
атр
аты
(н
а 1
пасс
/км
)
Электро IVECO (Италия)Газ 3221 (Газель, ДВС)Газель электро (РФ)Mercedes Sprinter (ДВС)
Ford Transit (ДВС)
Экобус ТЭЭМП (150 км на 1-ой зарядке)
11
ЭЛЕКТРОБУС -30пасс.1,5(16) тыс.
Магистральный автопоезд -120 Т (МАЗ)
Грузовые автомобили 30(80) тыс.
Спецтранспорт : маневренность и живучесть
Коммунальная техника
Автобусы 200(2300)
Перспективы: Москва (РФ) /в год
ТЭЭМП
ЭКОБУС 21 (200) тыс.
12
Размер R20Мощность, кВт nom /max
30/5
Крутящий момент, Нхм nom/max
800/2500
Размер R22,5Мощность, кВт nom/max
45/80
Крутящий момент, Нхм nom/max
1300/4500
МК-20 МК-40
жидкостное охлаждение
500 000 ЭМ для общественных и централизованных перевозок
Зарядка 500 000 ЭМ = избыток ночной электрогенерации
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ЭЛЕКТРОМОБИЛЕЙ (ЭМ) в МОСКВЕ
улучшение состоянияэлектрогенерации
Электромобили на приводах ТЭЭМП
13
Загрязнение атмосферы Москвы автомобильным транспортом
млрд.руб.
Уменьшение ВРП млрд.руб.
Потери бюджета
Сценарии:
Замена на ЭМ к 2020 году:автобусы 100 % - общего пользования 80 % - прочиегрузовые автомобили -90 %
Снижение выбросов
60 %
14
Суточный график нагрузок московской энергосистемы
7000
8000
9000
10000
11000
12000
13000
14000
15000
16000
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23
Наг
рузк
а (М
Вт)
Время суток
Генерация ТЭС Потребление с ЗаГАЭСПотребление Генерация с ЗаГАЭС
Энергия для зарядки ЭМ
(~400 тыс.ЭМ)
~ 18,4·106 кВт·ч/сутки
15
Энергосиловые комплексы ТЭЭМП
Безопасное водородное топливо
Реактор-дегидратор
Воздушный компрессор
Система терморегулирования
Система управления
Система терморегулирования
Li-ионная аккумуляторная батарея
Система управления
Система управления
Электрохимический генератор
Водородные энергоустановки
Мотор-колесо
Электропривод на базе мотор-колёс
Электронакопительныеэнергоустановки
Электрорекуператор
Импульсные суперконденсаторы
Тяговые суперконденсаторы
Водородные Электронакопительные
Комбинированные
- нанотехнологии
- опытные образцы
- макеты
и (или)
Новые ключевые технические решения
16
РУКОВОДИТЕЛЬ ПРОЕКТА
д.т.н. А.В.ДОЛГОЛАПТЕВ
ТОВАРИЩЕСТВО ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ И ЭЛЕКТРОМОБИЛЬНЫХ ПРОЕКТОВ
БЛАГОДАРЮ ЗА ВНИМАНИЕ
