Предлагаю с турбинами не сравнивать...
Давайте поговорим чисто теоретически, без рассмотрения конкретных аппликаций. Стоит ли овчинка (электронагнетатель) выделки. Предлагаю просто принципиально разобраться, какой привод нагнетателя механический или электрический чем страдает и что дает взамен... для конструктивного сравнения предположим, что конструкция собственно нагнетающего узла одинаковая (давление, КПД одинаковые), а отличается только тип привода его во вращение (ремнем, электромотор)...
1. Нагрузка на двигательМногие почему-то забывают, что любой механический суперчаджер тоже не берет энергию из воздуха, а будет отбирать у двигателя мощи не намного меньше для создания аналогичного подпора. Разница лишь в потерях на КПД генератора. Ну не 50 же процентов потери и даже не 30... Принципиальная разница между механическим и электрическим суперчаджером только в том, что механический суперчаджер отнимает у двигателя мощу напрямую, фактически создавая на него прямую нагрузку, отбирая лошадей, а электрический суперчаджер может использовать для этого запасенную электроэнергию в аккумуляторе... конкретный пример, электрическая мощность компрессора для создания поддува 0.12 бар составляет 1600 Ватт... мощность генератора примем за 800 Ватт... допустим, что в режиме разгона механический суперчаджер на такое давление отберет у двигателя мощность примерно равную 1500 Ватт, а электрический максимум, загрузит генератор на полную (с учетом КПД допустим 850 Вт), а остальную недостающую часть электрической мощности возьмет у АКБ... таким образом, в режиме разгона электрический суперчаджер нагрузит двигатель почти в два раза меньшим сопротивлением (равным максимальному сопротивлению генератора при максимальной отдаваемой им мощности)...
2. ВозможностиМеханический суперчаджер работает в одном таймлайн с двигателем... то есть, его отдача ПРОПОРЦИОНАЛЬНО растет с оборотами двигателя... таким образом, если мы хотим получить одинаковый подпор на всем диапазоне оборотов, мы вынуждены повышать обороты механического нагнетателя, чтобы он давил уже с низов, а на верхах иметь большие механические потери от слишком высоких оборотов нагнетателя и к тому же вынуждены травить "лишне" давление через перепеускной клапан, фактически, выбрасывая на улицу ту энергию (отобранную, напоминаю, у двигателя), фактически, вентилируя часть воздуха через себя вхолостую... в случае с электрическим компрессором, мы можем вапервых, регулировать давление подпора независимо от оборотов двигателя, соответственно тратя больше или меньше электрической энергии, то есть выдать максимальный подпор сразу с низов для разгона... а вафтарых, в случае того же электрогибрида, тратить не энергию топлива и нагружать мотор, а тратить энергию, запасенную в АКБ на фазе торможения автомобиля двигателем (генератором)... то есть, применять рациональное перераспределение энергии по мере необходимости...
3. КПДНапоминаю, в обоих вариантах нагнетателей энергия ни откуда взяться не может, она должна быть отобрана у двигателя. Нагнетатель с механическим приводом берет ее напрямую у коленвала, потери в приводе только на ременый привод... будем считать, что эти потери эквивалентны аналогичным потерям на ременный привод электрогенератора, вырабатывающего ток для нашего электрического нагнетателя... что еще?... у механического нагнетателя на этом потери заканчиваются... потери в самом нагнетающем узле не учитываем, так как в обоих случаях они одинаковые по условиям задачи... у электрического нагнетателя появляются еще потери в генераторе на преобразование крутящего момента в электроэнергию... поиск в инете дал, что, КПД средненького силового генератора приличной мощности (киловатт и больше) переменного тока колеблютца в пределах от 95% у самых рядовых, до 98-99% у самых пупер-шмупер... ладно, запишем среднюю прибавку в мощности потребления электрокомпрессора 3%... ищо есть потери в электродвигателе... поиск параметров бытовых электродвигателей постоянного тока дал, что КПД электродвигателей постоянного тока мощностью 2.5 КВт составляет 81%... КПД двигателей для электромобилей приближается к 98%... будем считать, что КПД автомабильного электродвигателя 80%... тоись, в сумме, для электропривода мы имеем потери полезной мощности 23%... однако... нужно помнить, что для механического нагнетателя на высоких оборотах мы вынуждены травить избыток давления, следовательно, уменьшать общий КПД... так что на верхах, как мне кажется, КПД у обоих приводов может и сравняться при условии, что механический нагнетатель должен давить на низких оборотах в полную дурь как и электронагнетатель... вдобавок, с электроприводом мы имеем возможность использовать часть энергии торможения автомобиля, запасенную в АКБ...
Так что лично для меня вопрос ясен... принципиально нагнетатель с электроприводом имеет больше плюсов и меньше минусов чем нагнетатель с механическим приводом от коленвала... а вот конкретные реализации электронагнетателей пока еще слабо конкурируют с механическими собратьями... в автомобильной индустрии...