سيارة كهربائية أمس ، غدًا ، اليوم: الجزء الأول

سلسلة من التحديات الجديدة للتنقل الكهربائي

التحليل الإحصائي والتخطيط الاستراتيجي من العلوم المعقدة للغاية ، والوضع الصحي الحالي ، والوضع الاجتماعي السياسي في العالم يثبت ذلك. في الوقت الحالي ، لا يمكن لأحد أن يقول ما سيحدث بعد نهاية الوباء من وجهة نظر صناعة السيارات ، ويرجع ذلك أساسًا إلى أنه لا يُعرف متى سيحدث ذلك. هل ستتغير متطلبات انبعاثات الكربون واستهلاك الوقود في العالم ، وخاصة في أوروبا؟ كيف سيؤثر ذلك ، إلى جانب انخفاض أسعار النفط وانخفاض عائدات الخزانة ، على التنقل. هل سيستمر دعمهم في الزيادة أم سيحدث العكس؟ هل سيكون هناك أي أموال مساعدة (إن وجدت) لشركات السيارات للاستثمار في التقنيات الخضراء؟

ستواصل الصين ، التي تتخلص بالفعل من الأزمة ، بالتأكيد البحث عن طريقة لتصبح رائدة في التنقل الجديد ، لأنها لم تصبح الطليعة التكنولوجية في القديم. لا يزال معظم صانعي السيارات اليوم يبيعون معظم السيارات بمحرك تقليدي ، ولكن في السنوات الأخيرة استثمروا بكثافة في التنقل ، لذا فهم جاهزون لسيناريوهات مختلفة بعد الأزمة. بالطبع ، حتى أحلك السيناريوهات التنبؤية لا تشمل شيئًا متطرفًا مثل ما يحدث. ولكن ، كما يقول نيتشه: "ما لا يقتلني يجعلني أقوى". كيف ستغير شركات السيارات والمتعاقدون من الباطن فلسفتهم وماذا ستكون صحتهم لا تزال غير معروفة. بالطبع ، سيكون هناك عمل لمصنعي خلايا أيونات الليثيوم. وقبل أن نواصل الحلول التكنولوجية في مجال المحركات الكهربائية والبطاريات ، سوف نذكرك ببعض أجزاء التاريخ وحلول المنصات فيها.

شيء مثل مقدمة ...

الطريق هو الوجهة. هذه الفكرة التي تبدو بسيطة حول Lao Tzu تعطي معنى للعمليات الديناميكية التي تحدث في صناعة السيارات في الوقت الحالي. صحيح أن فترات مختلفة من تاريخها وُصفت أيضًا بأنها "ديناميكية" مثل أزمتي النفط ، لكن الحقيقة هي أن عمليات تحول مهمة تحدث بالفعل في هذا المجال اليوم. ربما تأتي أفضل صورة للتوتر من أقسام التخطيط أو التطوير أو علاقات الموردين. ما هو الحجم والحصة النسبية للسيارات الكهربائية في إجمالي إنتاج السيارات في السنوات القادمة؟ كيفية هيكلة توريد المكونات مثل خلايا الليثيوم أيون للبطاريات ، ومن سيكون مورد المواد والمعدات لإنتاج المحركات الكهربائية وإلكترونيات الطاقة. استثمر في مشاريعك الخاصة أو استثمر واشترِ أسهمًا وأبرم عقودًا مع موردين آخرين لمصنعي المحركات الكهربائية. إذا كان سيتم تصميم منصات الجسم الجديدة وفقًا لخصائص محرك الأقراص المعني ، فهل يجب تكييف الأنظمة الأساسية العالمية الحالية أم إنشاء منصات عالمية جديدة؟ عدد كبير من الأسئلة التي يجب على أساسها اتخاذ قرارات سريعة ، ولكن على أساس تحليل جاد. لأنها تنطوي جميعها على تكاليف باهظة من جانب الشركات وإعادة الهيكلة ، والتي لا ينبغي بأي حال من الأحوال الإضرار بتطوير محرك كلاسيكي بمحركات احتراق داخلي (بما في ذلك محرك الديزل). ومع ذلك ، في نهاية المطاف ، هم من يحققون أرباحًا لشركات السيارات ويجب عليهم توفير الموارد المالية لتطوير وتنفيذ نماذج كهربائية جديدة. والآن الأزمة ...

ديزل

التحليل القائم على الإحصائيات والتوقعات مهمة صعبة. وفقًا للعديد من التوقعات في عام 2008 ، يجب أن يتجاوز سعر النفط الآن 250 دولارًا للبرميل. ثم جاءت الأزمة الاقتصادية ، وانهارت كل الاستقالات. انتهت الأزمة وأعلنت شركة فولكس فاجن بوردو عن محرك الديزل وأصبحت الحامل القياسي لفكرة الديزل ، مع برامج تسمى "يوم الديزل" أو D-Day على غرار نورماندي D-Day. بدأت أفكاره في الظهور عندما اتضح أن إطلاق الديزل لم يتم بالطريقة الأكثر صدقًا ونظافة. لا تأخذ الإحصاءات في الحسبان مثل هذه الأحداث والمغامرات التاريخية ، لكن لا الحياة الصناعية أو الاجتماعية قاحلة. اندفعت السياسة ووسائل التواصل الاجتماعي إلى تخدير محرك الديزل دون أي أساس تكنولوجي ، وسكبت فولكس فاجن نفسها الزيت على النار وكآلية تعويضية ألقوا به على النار ، ولوحوا بفخر بعلم التنقل الكهربائي في النار.

وقع العديد من صانعي السيارات في هذا الفخ نتيجة للتطور السريع. سرعان ما أصبح الدين وراء D-Day بدعة ، وتحول إلى E-Day ، وبدأ الجميع بشكل محموم في طرح الأسئلة المذكورة أعلاه على أنفسهم. في غضون أربع سنوات فقط من فضيحة الديزل في عام 2015 إلى اليوم ، تخلى حتى أكثر المتشككين صراحةً في مجال الكهرباء عن مقاومة السيارات الكهربائية وبدأوا في البحث عن طرق لبنائها. حتى Mazda ، التي زعمت أنها "مخلصون" وتويوتا مرتبطة بنكران الذات إلى حد كبير بسياراتها الهجينة لدرجة أنها قدمت رسائل تسويقية سخيفة مثل "السيارات الهجينة ذاتية الشحن" ، أصبحت جاهزة الآن بمنصة كهربائية مشتركة.

الآن ، وبدون استثناء ، بدأت جميع شركات تصنيع السيارات في تضمين السيارات الكهربائية أو المكهربة في مداها. هنا ، لن ندخل في التفاصيل حول من هو بالضبط عدد النماذج الكهربائية والمكهربة التي سيتم تقديمها في السنوات القادمة ، ليس فقط لأن هذه الأرقام تأتي وتذهب مثل أوراق الخريف ، ولكن أيضًا لأن هذه الأزمة ستغير العديد من وجهات النظر. الخطط مهمة لأقسام تخطيط الإنتاج ، ولكن كما ذكرنا سابقًا ، "الطريق هو الهدف". مثل سفينة تتحرك على البحر ، يتغير رؤية الأفق وتنفتح آفاق جديدة خلفها. أسعار البطارية آخذة في الانخفاض ، وكذلك أسعار النفط. يتخذ السياسيون قرارات اليوم ، لكن بمرور الوقت ، يؤدي ذلك إلى انخفاض حاد في الوظائف ، والقرارات الجديدة تعيد الوضع الراهن. ثم يتوقف كل شيء فجأة ...

ومع ذلك ، نحن بعيدون عن فكرة أن التنقل الكهربائي لا يحدث. نعم ، هذا "يحدث" ومن المرجح أن يستمر. ولكن ، كما تحدثنا مرارًا وتكرارًا عنا في مجال رياضة السيارات والرياضة ، تعد المعرفة أولوية قصوى ، ونريد من خلال هذه السلسلة المساعدة في توسيع هذه المعرفة.

من سيفعل ماذا - في المستقبل القريب؟

إن المغناطيسية التي يتمتع بها إيلون ماسك والتحريض على أن تسلا (مثل المحركات غير المتزامنة أو غير المتزامنة المستخدمة على نطاق واسع للشركة) تؤثر على صناعة السيارات أمر لا يصدق. إذا تركنا جانبًا خطة الحصول على رأس المال من قبل الشركة ، فلا يسعنا إلا أن نعجب بالرجل الذي وجد مكانته في صناعة السيارات وطور "إطلاقه" بين رواد صناعة السيارات. أتذكر زيارة معرض ديترويت في عام 2010 عندما عرضت تيسلا جزءًا من منصة الألمنيوم النموذجية المستقبلية S في كشك صغير ، ويبدو أنني كنت قلقة من أن مهندس المقصورة لم يتم تكريمه باهتمام خاص من معظم وسائل الإعلام. من غير المحتمل أن يتصور أي من الصحفيين في ذلك الوقت أن هذه الصفحة الصغيرة في تاريخ تسلا ستكون مهمة للغاية لتطويرها. مثل تويوتا ، التي كانت تبحث عن جميع أنواع التصميمات وبراءات الاختراع لوضع أسس تقنيتها الهجينة ، كان مبدعو Tesla في ذلك الوقت يبحثون عن طرق مبتكرة لإنشاء سيارة كهربائية بسعر مناسب. كجزء من هذا البحث ، يتم استخدام المحركات الحثية ، ودمج عناصر الكمبيوتر المحمول التقليدية في البطاريات وإدارتها الذكية ، واستخدام منصة بناء Lotus خفيفة الوزن كأساس لنموذج Roadster الأول. نعم ، نفس الآلة التي أرسلها المسك إلى الفضاء مع Falcon Heavy.

من قبيل الصدفة ، في نفس عام 2010 في المحيط ، كنت محظوظًا بما يكفي لحضور حدث آخر مثير للاهتمام يتعلق بالسيارات الكهربائية - عرض سيارة BMW MegaCity. حتى في وقت انخفاض أسعار النفط والافتقار التام إلى الاهتمام بالسيارات الكهربائية ، قدمت BMW نموذجًا مصممًا بالكامل وفقًا لخصائص المحرك الكهربائي ، بإطار من الألومنيوم يحمل البطارية. لتعويض وزن البطاريات ، التي كانت تحتوي في عام 2010 على خلايا ليست ذات سعة أقل فحسب ، بل كانت أغلى بخمس مرات مما هي عليه الآن ، طور مهندسو BMW ، جنبًا إلى جنب مع عدد من مقاوليهم من الباطن ، هيكلًا كربونيًا يمكن إنتاجه بكميات كبيرة الكميات. في عام 2010 أيضًا ، أطلقت نيسان هجومها الكهربائي مع Leaf وقدمت جنرال موتورز سيارتها Volt / Ampera. كانت هذه الطيور الأولى في التنقل الكهربائي الجديد ...

الرجوع بالزمن

إذا عدنا إلى تاريخ السيارات ، نجد أنه منذ نهاية القرن التاسع عشر وحتى اندلاع الحرب العالمية الأولى ، كانت السيارة الكهربائية تعتبر منافسة تمامًا لمحرك الاحتراق الداخلي الكهربائي. صحيح أن البطاريات كانت غير فعالة إلى حد كبير في ذلك الوقت ، ولكن من الصحيح أيضًا أن محرك الاحتراق الداخلي كان في مهده. اختراع المحرك الكهربائي عام 19 ، واكتشاف حقول النفط الكبرى في تكساس قبل ذلك ، وإنشاء المزيد والمزيد من الطرق في الولايات المتحدة ، واختراع خط التجميع ، كان للمحرك الذي يعمل بمحرك مزايا مميزة فوق الكهربائية. أثبتت البطاريات القلوية "الواعدة" لتوماس إديسون أنها غير فعالة وغير موثوقة وأنها أضافت الوقود فقط إلى نار السيارة الكهربائية. استمرت جميع الفوائد طوال معظم القرن العشرين ، عندما تم بناء السيارات الكهربائية للشركة بدافع الاهتمام التكنولوجي البحت. حتى خلال أزمات النفط المذكورة أعلاه ، لم يخطر ببال أي شخص أن السيارة الكهربائية يمكن أن تكون بديلاً ، وعلى الرغم من أن الكيمياء الكهربية لخلايا الليثيوم كانت معروفة ، إلا أنها لم يتم "تنظيفها" بعد. كان أول اختراق رئيسي في إنشاء سيارة كهربائية أكثر حداثة هو GM EV1912 ، وهو ابتكار هندسي فريد من نوعه في التسعينيات ، تم وصف تاريخه بشكل جميل في شركة Who Killed the Electric Car.

إذا عدنا إلى أيامنا ، سنجد أن الأولويات قد تغيرت بالفعل. الوضع الحالي مع سيارات BMW الكهربائية هو مؤشر على العمليات السريعة التي تغلي في الميدان ، وأصبحت الكيمياء القوة الدافعة الرئيسية في هذه العملية. لم يعد من الضروري تصميم وتصنيع هياكل كربونية خفيفة الوزن لتعويض وزن البطاريات. في الوقت الحاضر ، تقع على عاتق الكيميائيين (الكهربائيين) من شركات مثل Samsung و LG Chem و CATL وما إلى ذلك ، الذين تبحث إدارات التطوير والإنتاج الخاصة بهم عن طرق لتحقيق الاستخدام الأكثر كفاءة لعمليات خلايا أيونات الليثيوم. لأن كلا من بطاريات "الجرافين" و "الصلبة" الواعدة هي في الواقع متغيرات من أيونات الليثيوم. ولكن دعونا لا نتقدم على أنفسنا.

تسلا والجميع

مؤخرًا ، في مقابلة ، ذكر إيلون ماسك أنه سيحصل على استخدام واسع النطاق للسيارات الكهربائية ، مما يعني أن مهمته كرائد للتأثير على الآخرين قد اكتملت. يبدو هذا إيثارًا ، لكنني أعتقد أنه كذلك. في هذا السياق ، فإن أي ادعاءات حول إنشاء العديد من قتلة Tesla أو عبارات مثل "نحن أفضل من Tesla" لا معنى لها ولا لزوم لها. ما تمكنت الشركة من القيام به لا مثيل له ، وهذه حقائق - حتى لو بدأ المزيد والمزيد من الشركات المصنعة في تقديم نماذج أفضل من تسلا.

توشك شركات صناعة السيارات الألمانية على اندلاع ثورة كهربائية صغيرة ، لكن أول خصم جدير لشركة Tesla سقط على Jaguar من خلال سيارة I-Pace ، والتي تعد واحدة من السيارات القليلة (التي لا تزال) التي تم بناؤها على منصة مخصصة. هذا يرجع إلى حد كبير إلى خبرة المهندسين من Jaguar / Land Rover والشركة الأم Tata في مجال تقنيات معالجة سبائك الألومنيوم ، فضلاً عن حقيقة أن معظم طرازات الشركة مثل هذه ، ويسمح لك الإنتاج المنخفض للسلسلة باستيعاب غالي السعر. و

يجب ألا ننسى أن المصنعين الصينيين يطورون نماذج كهربائية مصممة خصيصًا ، تحفزها الحوافز الضريبية ، في هذا البلد ، ولكن ربما تكون المساهمة الأكثر أهمية في إنشاء سيارة أكثر شعبية هي "سيارة الشعب" فولكس فاجن.

كجزء من التحول الشامل لفلسفة حياتها وإبعاد نفسها عن مشاكل وقود الديزل ، تقوم فولكس فاجن بتطوير برنامجها الواسع النطاق بناءً على هيكل جسم MEB ، والذي ستعتمد عليه عشرات النماذج في السنوات القادمة. لكل هذا ، فإن معايير انبعاثات الكربون الصارمة في الاتحاد الأوروبي محفزة ، والتي تتطلب بحلول عام 2021 تخفيض متوسط ​​كمية ثاني أكسيد الكربون في النطاق من كل منتج إلى 2 جم / كم. وهذا يعني متوسط ​​استهلاك 95 لتر من وقود الديزل أو 3,6 لتر من البنزين. في مواجهة انخفاض الطلب على سيارات الديزل وزيادة الطلب على طرازات سيارات الدفع الرباعي ، لا يمكن القيام بذلك دون إدخال نماذج كهربائية ، والتي ، على الرغم من أنها ليست صفرًا تمامًا ، تقلل بشكل كبير من متوسط ​​المستوى.