В настоящее время для снижения токсичности отработавших газов и расхода топлива автотранспортных средств (АТС) применяются следующие технические решения:
- применение электропривода (электромобили);
- применение гибридного привода (гибридные автотранспортные средства);
- оптимизация работы систем электрооборудования, оказывающих влияние на расход топлива двигателя внутреннего сгорания.
Наряду с преимуществами электромобилей и гибридных АТС, наиболее важными из которых являются экологические показатели и экономичность. Однако они имеют и существенные недостатки, а именно:
- малый запас хода без участия первичного двигателя;
- проблемы с аккумуляторными батареями, возникающие в процессе эксплуатации и утилизации (большая величина тока саморазряда, зависимость напряжения от температуры, небольшой срок службы);
- сложная конструкция гибридных автомобилей (количество узлов и агрегатов больше, чем в традиционных автомобилях);
- большая масса по сравнению с АТС традиционной конструкции;
- высокая стоимость и сложность ремонта.
Кроме того, в противовес мнению о высокой экономичности электромобилей, анализ показывает, что энергия топлива, используемого на электростанциях, используется для движения АТС всего на 15% и менее. Это связано с потерей энергии в линиях электропередачи, трансформаторах, преобразователях, зарядных устройствах для АБ, в самих АБ, электромашинах, а также в тормозах при отсутствии рекуперации энергии. Для сравнения – двигатель внутреннего сгорания (ДВС) в оптимальном режиме преобразует в механическую энергию около 40% химической энергии топлива. При этом не следует забывать, что суммарная мощность двигателей всех автомобилей намного превышает мощность всех электростанций мира.
По нашему мнению, которое основано на результатах многолетних исследований, АТС, относящиеся к первой и второй группам, в течение будущих 20–30 лет не найдут широкого распространения. Это подтверждают и объемы производства электромобилей и гибридных АТС в мире. Например, в 2017 г. суммарный объем производства автомобилей с электрическим и гибридным приводом от общего объема составляет: Японии – 16%; США – 10%; страны ЕЭС – 8%.