Analysis of the reasonableness of using electric drives in motor vehicles

• Autorzy: Kieracińska A. , Piórkowski P.

Identyfikatory

DOI

doi.org/10.14669/ AM.VOL74.ART4

Warianty tytułu

PL

Krótki przegląd technologii głównych komponentów pojazdów elektrycznych

• Języki publikacji: EN PL

Abstrakty

EN

The EU transport policy is to implement a plan aimed at a significant reduction of the CO₂ emission, to be phased over the years 2020-2030-2050. Therefore, restrictions are to be gradually imposed on the use of vehicles with internal combustion (IC) engines, to eliminate such vehicles from urban traffic by 2050. Instead, the vehicles with alternative, low-emission drive systems will be promoted. At present, very high prices of electrochemical traction batteries have a significant share in the vehicle purchase price and electric vehicles are much more expensive than vehicles with conventional drive systems. The high purchase prices are compensated by low electric energy costs in comparison with the costs of hydrocarbon fuels. The present-day battery technologies should be considered an interim stage and should not be treated as a target, because they may turn out within a few years to be cost-consuming and obsolete solutions. On the other hand, electric traction motors have been built, developed, and used for many years and the risk of their failure is lower than the risk of a battery failure. The battery recharging process always involves the necessity of providing adequate infrastructure of a power supply network. Electric vehicles, especially their batteries and battery charging systems, are still at the development stage, without a crystallized vision of target solutions. Another problem is the lack of infrastructure and standardization. In spite of this, electrical drives (including those with hydrogen fuelling), as being characterized by zero emissions, may be expected to become in the long term a target and predominating solution.

PL

Celem polityki transportowej UE jest plan znacznej redukcji emisji CO₂ rozłożonej na lata 2020-2030-2050. Stopniowo wprowadzane będą obostrzenia dla pojazdów z napędem spalinowym, aż do całkowitego ich wyeliminowania z ruchu miejskiego do 2050 r. Pojazdy o napędach alternatywnych, niskoemisyjnych będą z kolei promowane. Wysokie ceny trakcyjnych baterii elektrochemicznych sprawiają, że stanowią one znaczny udział w cenie pojazdu, a pojazdy elektryczne są znacznie droższe od pojazdów z napędem konwencjonalnym. Wysokie ceny zakupu są rekompensowane niskimi kosztami energii elektrycznej w stosunku do paliw węglowodorowych. Obecne technologie baterii są technologiami przejściowymi i nie należy ich traktować, jako docelowe, a w ciągu kilku lat mogą okazać się rozwiązaniami drogimi i przestarzałymi. Z kolei trakcyjne silniki elektryczne są budowane, rozwijane i eksploatowane od wielu lat i ryzyko związane z ich awarią jest niższe niż w przypadku baterii. Z procesem ładowania baterii zawsze wiąże się konieczność zapewnienia odpowiedniej infrastruktury sieci energetycznej. Pojazdy elektryczne, a szczególnie baterie i systemy ładowania, są ciągle w fazie rozwoju, jeszcze bez wykrystalizowanej wizji docelowych rozwiązań. Problemem jest też brak infrastruktury i standaryzacji. Mimo to można przypuszczać, że w długim terminie napęd elektryczny (w tym wodorowy), jako zero-emisyjny, będzie napędem docelowym i dominującym.

Słowa kluczowe

EN

electric vehicles; batteries; battery charging; charging infrastructure; electric drives

PL

pojazdy elektryczne; baterie; ładowanie baterii; infrastruktura ładowania; napędy elektryczne

• Wydawca: Wydawnictwo Naukowe Sieci Badawczej Łukasiewicz - Przemysłowego Instytutu Motoryzacji
• Czasopismo: Archiwum Motoryzacji
• Rocznik: 2016
• Tom: Vol. 74, nr 4
• Strony: 47--58
• Opis fizyczny: Bibliogr. 9 poz., tab.

Twórcy

autor

Kieracińska A.

• Automotive Industry Institute, ul. Jagiellońska 55, 01-301 Warszawa, Poland

autor

Piórkowski P.

• Warsaw University of Technology, Institute of Vehicles, ul. Narbutta 84, 02-791 Warszawa, Poland

Bibliografia

• [1] EC White Paper Roadmap to a single European transport area COM(2011) 144 final.
• [2] Propfe B, Redelbach M, Santini D J, Friedrich H. Cost analysis of Plug-in Hybrid Electric Vehicles including Maintenance & Repair Costs and Resale Values. [cited 2 Nov 2016] Available from: http://elib.dlr.de/75697/1/EVS26_Propfe_final.pdf.
• [3] Hensley R, Knupfer S, Pinner D. Electrifying Cars: How three industries will evolve. McKinsey Quarterly. June 2009. [cited 2 Nov 2016] Available from: http://www.mckinsey.com/insights/manufacturing/electrifying_cars_how_three_industries_will_evolve.
• [4] BU-208: Cycling Performance. [cited 2 Nov 2016] Available from: http://batteryuniversity.com/learn/article/battery_performance_as_a_function_of_cycling.
• [5] Kiel M, Mangler A. Monitoring, modelling and analysis of batteries for electromobility. [cited 2 Nov 2016] Available from: http://www.automotive-eetimes.com/content/monitoring-modelling-and-analysis-batteries-electromobility
• [6] Lithium Battery Failures – Cycle Life and Temperature. [cited 2 Nov 2016] Available from: http://www.mpoweruk.com/lithium_failures.htm
• [7] Hensley R, Knupfer S, Pinner D. Electrifying cars: How three industries will evolve. Raport McKinsey Quarterly June 2009. [cited 2 Nov 2016] Available from: http://www.mckinsey.com/industries/automotive-and-assembly/our-insights/electrifying-cars-how-three-industries-will-evolve.
• [8] Dinger A, Martin, Mosquet X, Rabl M, Rizoulis D, Russo M, Sticher G. Car Batteries: Plugging into a $25 Billion Market - Challenges, Opportunities, and the Outlook to 2020. Report of Boston Consulting Group, 1/7/10. [cited 2 Nov 2016] Available from: https://www.bcgperspectives.com/content/articles/sustainability_automotive_batteries_for_electric_cars/.
• [9] Bruce P G, Freunberger S A, Hardwick L J, Tarascon JM. Li-O2 and Li-S batteries with high energy storage. Nature Materials 11/2012. 19-29, doi:10.1038/nmat3191