Тачка, полная огурцов

[i_eron]

Встречаются два генерала, советский и американский.
(С) - Советский солдат имеет трёхразовое питание, и в результате получает 2300 килокалорий в день.
(А) - А наш солдат получает 4700 килокалорий в день!
(С) - Врёшь, морда натовская! Не может солдат в день два мешка брюквы съесть!

Тут в кремниевой долине, в Калифорнии, много машин по имени Тесла. Например, вон, у соседа-наискосок стоит такая, заряжается. Эти Теслы, как игрушечные машинки, работают на батарейке. А размером они обычные, большие - люди ездят в них прямо внутри, как в настоящих. Сегодня я узнал, что плотность энергии в её батарее - 160 ватт-часов на килограмм.

Узнал я это, самостоятельно поделив понятное мне число 100 киловатт-часов (столько в ней энергии, когда она заряжена) на другое понятное число, 625 кг (столько она весит). 100 кВт-ч - это очень, очень неплохо, что легко понять разными способами. Например, пишут, что максимальная мощность у неё 439 кВт, то есть 589 лошадиных сил. Тут недалеко от нашего дома теперь пасётся большое стадо овец, на глаз их как раз 589 (ну, с точностью до сотни-другой). Табун лошадей выглядел бы ещё гораздо внушительнее, ведь это более крупный и красивый зверь. В машине, на которой я в прошлом веке сдавал тест на права, лошадиных сил было, кажется, всего 64. Поделив киловатт-часы на киловатты, получаем, что эта Тесла может гнать на максимальной мощности целых 13 минут, пока не сядет... Что-то тут не так... Наверное, на максимальной она только разгоняется, а едет на минимальной. Потому что пишут, что разгоняется она от нуля до 97 км/ч за две секунды с копейками (это гораздо быстрее, чем моя машина). А едет, пока не сядет, целых 507 км. Значит, она очень экономно едет, ведь 507 км никак нельзя проехать за 13 минут, даже если без пробок, потому что у нас тут максимальная разрешённая скорость 105 км/ч.

Другой способ понять, что 100 кВт-ч - хорошее число, это сравнить с нашим счётом за электричество. Мы за месяц используем где-то 600 кВт-ч, это чуть больше среднего по району, но и дом у нас чуть больше среднего, и, главное, сушильная машина у нас электрическая, а не газовая, как у многих. Выходит, эта Тесла могла бы питать наш дом целых пять дней, пока не сядет. Или, проехать 507 км за то же самое электричество. По 100 км в день. В смысле, ей не обязательно ехать с такой скоростью, просто если Тесла проезжает за день 100 км, то она тратит столько же электричества, сколько мы дома на всё-всё, включая сушильную машину. И вот для этого ей нужно заряжаться раз в пять дней. То есть, заряжаться лучше каждый день, но если как следует зарядиться, то батарейки хватит на пять таких дней.

625 кг - это, конечно, не так хорошо, как 100 кВт-ч. Тяжёлая она очень. Например, батарейка в моём телефоне весит 41 г, а в напольных весах - всего 3 г (правда, их там две). Но это терпимый вес, ведь зато в Тесле нет всяких там, как их, цилиндров, а они тоже очень тяжёлые. Машина, на которой я сдавал тест на права, вся целиком весила ненамного больше этой батарейки, она б её точно не потянула. Но в Тесле гораздо больше лошадиных сил, так что не удивительно, что она как раз справляется. В общем, приблизительно понятно, почему 625 кг, а не, например, шесть тонн или 60 кило. Занимает эта батарейка, кстати, 400 литров, тоже потому что тяжёлая.

А вот когда я поделил хорошее число на терпимое, то получил 160 Вт-ч/кг, и удивился. Это тоже можно понять разными способами. Например, в персике (теперь тут как раз сезон) 39 калорий на 100 грамм. Или 42, смотря кому верить, и смотря, какой сорт. А в теслиной батарейке, если перевести в калории, выходит 13.8 ккал/100 г. Втрое меньше персика. Понятно, что персик едят только один раз, а батарейку перезаряжают больше тысячи раз. И потом, персик считается без косточки, а батарейка - вся целиком. Но всё-таки удивительно, что все эти 625 кг батарейки содержат втрое меньше энергии, чем столько же персиков. 13 калорий - это даже не фрукт, это овощ, причём особенно низкокалорийный. Например, свежий огурец содержит 15 калорий на 100 грамм, если с кожурой считать. Батарейка в моём телефоне содержит 290 Вт-ч/кг, это уже 25 калорий на 100 грамм, точно как капуста. Телефон и капуста - солиднее огурца и Теслы, но всё равно послабее персика.

С другой стороны, бензин содержит 12.8 кВт-ч/кг, это 1100 калорий на 100 грамм, то есть даже чуть больше оливкового масла, и в целых 73 раза больше огурца с кожурой. Поэтому на бензин в моей машине отведено всего 64 литра, а не 400 (и это очень удачно, ведь остальное место в ней занято всякими цилиндрами, которых в Тесле нет). Выходит, что мой бензин весит в 12.2 раза меньше теслиной батарейки, а энергии в нём 654 кВт-ч, то есть в 6.5 раза больше. Значит, Тесла должна быть в целых 6.5 раза эффективнее моей машины, чтоб ехать так же далеко. Моя, правда, расходует полный бак где-то за 680 км, хоть она уже очень старая. А Тесла, говорят, на самом деле едет меньше номинальных 507 км, даже новая. Так что не в 6.5 раз эффективнее, а только где-то в 4.5 раза. Но всё равно удивительно. Электричество - это почти магия. Не думаю, что даже ведьма на метле могла бы разогнаться от нуля до 97 км/ч за 2.28с. А Тесла ведь не какая-то там метла, а целая тяжёлая железная тачка, доверху набитая огурцами.

Comments

[i_eron]

Про свою Тойоту я не показатель привёл, а сколько она реально у меня бензина жрёт, и сколько реально едет. Вожу её я сам, жму на педальки, как привык, по тем дорогам и с теми пробками-светофорами, что есть, а не по стандартным. Ей 11 годиков, длинная жизнь оставила на ней шрамы, влияющие на эффективность - вначале она проезжала чуть дальше на полный бак. Поэтому и с Теслой лучше сравнивать по пробегу, о котором пишут реальные водители, а не с тем, который по методике. Но можно и номинальные сравнить, вывод особенно не изменится.

Специальный тариф на электричество - это замечательно. А у меня на работе, кто приезжает на Тесле, может заряжать её бесплатно весь рабочий день - это ещё дешевле. Только вот когда говорят, что у Теслы низкая цена пробега, полагаться на все эти скидки и субсидии нечестно, потому что за них просто платит кто-то другой, до поры до времени.

[dmpogo.livejournal.com]

То что вы посчитали, совпадает с известным фактом, что КПД бензинового двигателя порядка 25-30 процентов, а электрического — от 80 и выше, может быть 95%.

КПД — какая часть энергии идет на полезную работы, а какая теряется главным образом на нагрев разных частей.

[isemaster.livejournal.com]

Усредненно 1 км пробега=150 втч=0.15 квтч= 0.5 рубля ночной тариф Петербург.
Бензин 1 км пробега=0.07 литра=3.5 рубля заправка Шелл Петербург.
Да хрен с ним, по 5 рублей заряжаем 1км= 0.75 рублей по дневному тарифу Петербурга.
Ну и что еще доказывать?
И еще, бензин — это моторные масла, фильтра, колодки каждые 15000км.
Ресурс среднего современного ДВС=150т.км,
Связки электродвигатель+батарейка=1млн.км.
Я уж не буду рассказывать далее про КПД ДВС в городском цикле.
Можете цепляться за свои ДВС сколько хотите, просто через 5 лет они умрут, как гужевой транспорт.
Ну или как проводные телефоны, ламповые телевизоры.

[amigofriend.livejournal.com]

В общем, фруктовый бизнес продолжается...

[i_eron]

Вот сегодня нарочно взвесил два персика. Персик с косточкой весит 152г (один 152.4, другой 151.8). А косточка весит 7.5г (одна 6.9, другая 8.1). Косточка - 5% веса, во всяком случае, в обычном калифорнийском сорте персиков.

Главное, конечно, не это, а то, что база данных, в которой персик проходит за 39 или 42 ккал/100 г, считает только съедобную часть персика, без косточки. За этой базой данных стоит весь авторитет американского министерства сельского хозяйства, там серьёзные люди сидят, они знают про косточку.

[i_eron]

Да, я обратил внимание на это, когда писал последний абзац. Про КПД ДВС мы ещё в школе учили, не помню, в каком классе. Мне понятно, как определить и как померить КПД двигателя, будь то бензинового или электрического. Для этого надо подключить его так, чтоб он делал хорошо измеримую полезную работу, например, груз поднимал. Но потребителя Теслы интересует не КПД сферического коня в вакууме двигателя самого по себе, а эффективность всей машины, как системы. А у неё, как назло, полезная работа в школьном смысле слова равна нулю (в конечном итоге энергия бензина или батарейки полностью теряется на нагрев). А если не в школьном смысле, а в жизненном определять, так тут откроется масса лазеек для поправок, выгодных интересантам каждой из сторон. Например, засчитывать ли энергию торможения в минус или плюс (и, как следствие, мерить с пробками или без), или в какую погоду сравнивать (в жару у Теслы, наверное, более эффективный кондиционер, а на холоде у Тойоты, наверное, более эффективная печка, "нагрев разных частей" тоже иногда бывает в плюс).

Так что приблизительное совпадение соотношения КПД двигателей и соотношения эффективностей Теслы и Тойоты - в какой-то степени случайность. Если бы я взял для сравнения не свою старую Тойоту Камри, у которой 26 миль на галлон, а чужую новую Тойоту Приус, у которой 54, результат был бы существенно другим. Но в целом это приблизительное совпадение означает, что технология электрических машин достаточно зрелая, чтоб использовать преимущество эффективности электродвигателя более или менее в полной мере. Иначе говоря, ждать каких-то крупных дополнительных улучшений не приходится.

[ny-quant.livejournal.com]

А она не сдохнет. Современные батареи допускают какое-то фантастическое число циклов зарядки - разрядки. Я так понимаю, что в Теслах батарейки переживут всё остальное.

[ny-quant.livejournal.com]

Спорим не умрут?

[the-jubjub-bird.livejournal.com]

Вы больший оптимист, чем сам Илон Маск. А электричество они все будут брать из розетки.

[i_eron]

Во-первых, я не цепляюсь за ДВС, а просто рассказываю. Тесла - отличная машина, многим нравится. Мне от машины нужна функциональность, чтоб она меня из точки А в точку Б довозила, по возможности эффективно и без проблем. Многим другим от машины нужны всякие хорошие эмоции, и это замечательно, это делает их жизнь богаче, я рад за них. Если и когда будет иметь рациональный смысл поменять мою Тойоту на Теслу, поменяю, и всё тут.

Во-вторых, очень даже вероятно, что моя машина умрёт за пять лет, как гужевой транспорт - она уже старая, проехала почти как до Луны. Но в то, что все машины с ДВС умрут за пять лет, или даже большинство, я пока не верю. Давайте, приходите сюда через пять лет, сравним впечатления. В ЖЖ иногда бывает очень интересно отследить, как меняются наши взгляды. С радостью призна'ю, если окажется, что я был неправ.

В-третьих, я нарочно подчеркнул, что посчитал для того места, где я живу, что я понимаю, что в других местах другие цены, и не претендую на правильность своего вывода для других мест. Верю Вам на слово про Ваши удивительные цены в Петербурге, по которым действительно выходит, что Тесла выгоднее Тойоты во много раз. Непонятно, почему у Вас километр пробега Теслы - это 0.15 кВт-ч, когда даже сама Тесла хвастается, что это 0.20 кВт-ч, но, может быть, мы говорим про разные модели. Наверное, раз Тесла в Петербурге настолько выгоднее, там уже многие на Теслах ездят, да? У нас в Калифорнии Тесл очень много - целых 73.8 тысяч зарегистрированных машин. А всего машин в Калифорнии 17.8 миллиона, так что на Теслах ездит целых 0.4%. Трудно всё-таки себе представить, что за пять лет это соотношение поменяется на обратное.

[i_eron]

У нас на работе в этой фруктовой компании сравнивать разные фрукты между собой считается неправильным (яблоки возомнили себя несравненными). А ведь иногда так хочется сравнить.

[ny-quant.livejournal.com]

Это не я оптимист, а кто-то намерил, у меня просто ссылки под рукой нет. А электричество они будут брать кто из розетки (его по ночам избыток и цены ниже) а кто от солнечных батарей.

[affidavid.livejournal.com]

Азот в гидразине не бессмысленный, а совершенно необходимый - гидразиновые ракетные двигатели работают именно из-за азота.

[i_eron]

Верю. Я ничего не понимаю в гидразиновых ракетных двигателях. Я имел в виду, что азот в гидразине бессмысленный термодинамически, а не механистически. В смысле удельной теплоты сгорания, а не чтоб двигатель работал. Жидкий водород в этом смысле лучше, хотя двигатели на нём, наверное, имеют свои проблемы.

[is-isis.livejournal.com]

Персик, как источник энергии: потенциал есть, но разницы нет.

А жаль, только представьте: батарея персиков, огонь! — ах, как пахло бы в машине при заправке…

[i_eron]

Хм. Это объяснение, почему батарейка на персиках - плохая идея?

[is-isis.livejournal.com]

Нет, это была (увы, неудачная) игра слов. У батарейки есть разница потенциала, точнее, электрических потенциалов. И обыгрывание многозначности слов потенциал и разница

Как бы вы скаламбурили на эту тему?

[affidavid.livejournal.com]

Азот в гидразине именет смысл именно из-за термодинамики - азот там главный источник энергии, которые производит горячие газы даже без кислорода. Водород на такое неспособен.

[i_eron]

Это просто я не сообразил, извините. Это каламбур с двусмысленностями в двух словах, я так не умею. Напоминает знаменитый разговор пи с мнимой единицей (Be Rational! Get Real!).

[i_eron]

Почитал чуточку про гидразин. Да, я неправильно себе его представлял, не знал или не помнил, что он эндотермический, и вообще почти ничего не знал. Как бы там ни было, горение водорода приносит больше энергии, чем любая реакция гидразина, будь то горение или распад без кислорода на азот или аммиак. Просто потому, что водород побеждает при пересчёте на килограмм топлива. На моль было бы иначе, но на килограмм против водорода ни у кого нет шансов. Вот и получается, что жидкий водород по "калорийности" вшестеро выше жидкого гидразина. В этом смысле азот мешает - он увеличивает килограммы больше, чем калории.

[the-jubjub-bird.livejournal.com]

Switching from internal combustion engine to an electric one just means that you are moving emissions from tailpipe to generation. Wind and solar are not able to provide for the huge increase in generation capacity required.
У нас Treasury уже задумалось, чем восполнить дыру, которая образуется из-за выпадения налогов от продажи бензина и дизеля. Рассматривается charge by mileage.

[ny-quant.livejournal.com]

Я так понял, что ссылку на ТТХ батарей вы нашли сами и мне искать не надо.

Switching from internal combustion engine to an electric one just means that you are moving emissions from tailpipe to generation.

No, it doesn't mean just that. Even w/o wind & solar the total emissions are lower. Рациональным потребляйтерам это неважно, а тем кто хочет спасать планету приятно.

Wind and solar are not able to provide for the huge increase in generation capacity required.

Not true. Huge increase in generation capacity is NOT required because there is a large reserve capacity during the night hours. Power companies only need to offer lower overnight rates to incentivize customers. Но вернемся к солнцу. Месячный пробег в 1000 миль составляет чуть более 3 полных зарядок аккумулятора, т.е. около 50% электроэнергии потребляемой домом автора блога. Мой дом (mansion на ваши деньги) потребляет в 2.5 раза больше, так что для меня это всего лишь 20% общего счета за электричество. Когда я пару лет назад приценивался к установке солнечных батарей на крыше, мне предлагали системы покрывающие от 70 до 90% моих потребностей, так что мне с лихвой хватило бы солнца хоть на три Теслы. И это в не очень солнечном штате Нью Джерси. У вас в туманном Альбионе будет примерно как у меня, я думаю. Тогда как в солнечной Калифорнии, по сообщениям моего френда, солнца полностью хватает и на машину и на дом.

[ny-quant.livejournal.com]

Конечно дурят. Ну вы сами-то посудите — как можно (калифорнийским стограммовым) персиком согреть литр воды на 39 градусов??!!

[the-jubjub-bird.livejournal.com]

До того, как я начал работать из дома, мой годовой пробег был 24 тысячи миль. Это, конечно, больше среднего годового пробега по стране.
Что касается солар, то лет пять назад какая-то фирма нам предлагала установить панели на крышу. Даже с правительственной субсидией срок окупаемости по их оценке был 15 лет.
И я не хочу покупать Теслу за £90K. Трехлетний Джег вдвое дешевле и будет служить мне десять лет.

[ny-quant.livejournal.com]

Я исходил из среднего пробега.

Да, у меня тоже получилось около 15 лет, поэтому не купил. Но был вариант установить их бесплатно с тем чтобы установщик забирал примерно половину вырабатываемого электричества, т.е. я мог бы бесплатно заряжать полторы или даже целых две Теслы.

За £90K я бы тоже не стал но после субсидий AWD с двумя моторами тройка стоила около $40К, а с учетом того, что без налогов, фактически около $37К. Не то чтобы очень дешево само по себе, but it seemed to be a pretty good deal all things considered.