Rafbíll

Rafbíll eða rafmagnsbíll er bíll sem er knúinn áfram af rafmagnsmótor og notar raforku sem er geymd í rafhlöðum eða öðrum geymslumiðli. Rafmagnsmótorar gefa rafbílum snúningsvægi strax við inngjöf, sem býr til sterka og stöðuga hröðun.

Saga.

Rafbílar voru vinsælir þegar þeir komu fyrst fram á seinni hluta 19. aldarinnar, þangað til þróun sprengihreyfilsins og fjöldaframleiðsla bensínbíla leiddi til minnkandi notkunar rafbíla. Orkuskortur áttunda og níunda áratugs tuttugustu aldarinnar leiddi til skammtíma áhuga á rafmagnsbílum. Síðan um miðjan fyrsta áratug tuttugustu og fyrstu aldarinnar hefur áhuginn vaxið vegna þróunar í rafhlöðum og rafmagnskerfum auk síhækkandi olíuverðs og þörfinni á að lækka magn gróðurhúsalofttegunda.

Markaðshlutdeild rafbíla skiptist þannig eftir löndum að Japan framleiðir 28%, Bandaríkin 26%, Frakkland 11% og Noregur 7%. Frá og með júní 2015 eru 463 rafbílar skráðir á Íslandi, sem svarar til 0,2% bílaflóta landsins. Þrátt fyrir þetta hefur nýskráning rafbíla aukist mikið undanfarin ár, sérstaklega frá 2012, en árið 2014 voru 203 nýir rafbílar skráðir.

Kostir og gallar.

Umhverfismál.

Rafbílar gefa engar gróðurhúsalofttegundir út úr púströrinu, þó að slíkar lofttegundir gætu verið losaðar við framleiðslu á því rafmagni sem er notað til að hlaða bílnum. Þrátt fyrir þetta eru kostir rafbíla enn talsverðir hvað varðar losun gróðurhúsalofttegunda, sérstaklega í þéttbýli, nema í þeim löndum þar sem kolaorka er ríkjandi. Rafbílar gefa að jafnaði minni hljóðmengun frá sér en sprengihreyfilsbílar, annað hvort í hvíld eða á hreyfingu. Rafbílar þarfnast einskis súrefnis, sem er gagnlegt í til dæmis kafbátum og á geimförum.

Vélfræði.

Rafmótarar eru almennt einfaldir og hagkvæmir, og geta umbreytt um 90% orku sem sett er í þá. Hraða og afköstum þeirra má stjórna nákvæmlega. Þeir geta verið notaðir ásamt endurnýttum hemlunarkrafti sem er fenginn með því að breyta hreyfingarorku aftur í rafmagn sem getur þá verið geymt. Þessa aðferð má nota til að framlengja lífa hemlunarkerfa og draga úr orkukröfu hverrar ferðar. Endurnýttur hemlunarkraftur hentar vel í borgum þar sem bílstjórinn þarf að stöðva bílinn reglulega.

Rafmótarar gefa mikið snúningsvægi strax við inngjöf og engin þörf er á gírskiptingu. Þeir eru líka miklu hljóðlátari en sprengihreyflar, en þetta hefur leitt til áhyggja um að blindir, aldraðir og börn taki ekki eftir því að bíll sé að nálgast. Til að svara þessum áhyggjum hafa bílaframleiðendur komið upp öryggiskerfum í bílunum sínum sem gefa út viðvörunarhljóð ef ekið er undir ákveðnum hraða.

Orkukostnaður.

Víða er ódýrara að hlaða rafbíl en að fylla á eldsneyti í sprengihreyfilsbíl. Þetta er samt ekki eins um allan heim, og í sumum löndum er jafnvel dýrara að hlaða rafbíl en að kaupa það magn eldsneytis sem svarar til sömu endingar.

Drægi.

Drægi margra rafbíla er takmarkað vegna lágs orkuþéttleika rafhlaðna miðað við eldsneyti, þó miklar framfarir hafa náðst að undanförnu á því sviði. Það tekur oft lengra að hlaða rafbíl en að fylla á tankinn í sprengihreyfilsbíl. Þetta vandamál er magnað af því að í mörgum löndum eru tiltölulega fáar hleðlsustöðvar fyrir rafbíla.

Hiti.

Í köldu loftslagi þarf mikla orku til að hita upp innri svæði bíls og afþíða gluggana. Sprengihreyflar framleiða hitann til þess sem aukaafurð úr brennslu eldsneytis. Í rafbíl þarf að nota orku úr rafhlöðunni til að hita bílinn upp, því ekki mikill aukahiti er framleiddur úr mótornum, en einnig má hita bílinn upp meðan á hann er í hleðslu.

Nýjar rafbílagerðir eru betur einangraðar gegn hitatapi og geta oft verið hitaðar upp bara með líkamshita farþeganna. Þetta dugir samt ekki í köldum löndum því dæmigerður bílstjóri gefur frá sér aðeins um 100 W hitakrafts.