Elektriauto eile, täna ja homme: 1. osa
Sari elektrilise liikuvuse uutest väljakutsetest
Statistiline analüüs ja strateegiline planeerimine on teadused väga keerulised ning seda tõestab tänane olukord maailma tervise-, sotsiaal-poliitilise olukorraga. Praegu ei oska keegi öelda, mis juhtub pärast pandeemia lõppu autoäri seisukohalt, peamiselt seetõttu, et pole teada, millal see saab. Kas muutuvad nõuded süsinikdioksiidi heitmete ja kütusekulu kohta maailmas ja eriti Euroopas? Kuidas see koos madalate naftahindade ja riigikassa sissetulekute vähenemisega mõjutab elektrilist liikuvust. Kas nende toetuste tõus jätkub või juhtub vastupidi? Kas autoettevõtetele antav abiraha (kui seda on) antakse koos nõudega investeeringuteks rohelistesse tehnoloogiatesse?
Hiina, kes juba kriisi raputab, otsib kindlasti võimalust, kuidas saada uue liikuvuse liidriks, olles vanast tehnoloogilisest esirinnast saamata. Enamik autotootjaid müüb tänapäeval endiselt peamiselt tavapärase mootoriga autosid, kuid on viimastel aastatel palju investeerinud elektriliikumisse, seega on nad valmis erinevateks kriisijärgseteks stsenaariumiteks. Muidugi ei hõlma ka kõige pimedamad ennustavad stsenaariumid midagi nii drastilist kui toimuv. Kuid nagu Nietzsche ütleb: "Mis mind ei tapa, teeb mind tugevamaks." Kuidas autoettevõtted ja alltöövõtjad oma filosoofiat muudavad ja milline on nende tervis, on veel oodata. Kindlasti leidub tööd liitiumioonakude tootjate jaoks. Ja enne kui jätkame elektrimootorite ja akude valdkonna tehnoloogiliste lahendustega, tuletame teile meelde mõningaid ajaloo osi ja nende platvormilahendusi.
Midagi nagu sissejuhatus ...
Tee on eesmärk. See pealtnäha lihtne Lao Tzu mõte täidab sisuga dünaamilisi protsesse, mis praegu autotööstuses toimuvad. On tõsi, et selle ajaloo erinevaid perioode on kirjeldatud ka kui "dünaamilisi" - näiteks kahte naftakriisi, kuid on tõsi, et tänapäeval toimuvad selles piirkonnas tõepoolest märkimisväärsed muutumisprotsessid. Võib-olla kirjeldaks parimat stressi pilti planeerimis-, arendus- või tarnijate kontaktosakonnad. Kui suur on lähiaastatel elektriautode maht ja suhteline osakaal kogu autotoodangus? Kuidas struktureerida selliste komponentide tarnimist nagu liitiumioonakud akude jaoks ja kes on elektrimootorite ja jõuelektroonika tootmiseks vajalike materjalide ja seadmete tarnija. Kas investeerida enda arendusse või investeerida, osta aktsiaid ja sõlmida lepinguid teiste elektriajamitootjate tarnijatega. Kas uued kereplatvormid peaksid olema kavandatud vastavalt kõnealuse ajami eripäradele, kas olemasolevaid tuleks kohandada või tuleks luua uusi universaalplatvorme? Tohutult palju küsimusi, mille põhjal tuleb langetada kiireid otsuseid, kuid tõsiste analüüside põhjal. Kuna need kõik hõlmavad ettevõtete tohutuid kulusid ja ümberkorraldusi, mis ei tohiks mingil juhul kahjustada sisepõlemismootorite (sh diiselmootoriga) klassikalise tõukejõu arendustööd. Lõppude lõpuks toovad just nemad autoettevõtete kasumi ja peavad tagama rahalised vahendid uute elektrimudelite väljatöötamiseks ja tootmise juurutamiseks. Ah, nüüd on kriis ...
Diislikütuse küttepuud
Analüütiline ja prognoosipõhine analüüs on keeruline töö. Paljude 2008. aasta prognooside kohaselt pidanuks nafta hind tänapäeval ületama 250 dollarit barrelist. Siis tuli majanduskriis ja kõik interpoleerimised kukkusid kokku. Kriis oli möödas ja VW Bordeaux kuulutas välja diiselmootori ja sai diislikütuse idee kandjaks programmidega, mille nimi oli "Diislikütus" või "D-päev" analoogia põhjal Normandia maandumispäevaga. Tema ideed hakkasid idanema tõesti siis, kui selgus, et diislikütuse turuletoomine ei olnud kõige ausam ja puhtam viis. Statistika ei arvesta selliseid ajaloolisi sündmusi ja seiklusi, kuid tööstus- ega ühiskondlik elu pole steriilne. Poliitika ja sotsiaalvõrgustikud kiirustasid diiselmootorit anatematiseerima ilma igasuguse tehnoloogilise aluseta ning Volkswagen ise valas tulle õli ja heitis kompenseeriva mehhanismina selle tulele ning lehvitas leekides uhkusega elektrilise liikuvuse lippu.
Paljud autotootjad on sellesse lõksu sattunud kiirete sündmustega. D-päeva aluseks olnud religioon muutus kiiresti ketserluseks, muutus E-päevaks ja kõik hakkasid meeletult endalt ülaltoodud küsimusi esitama. Veidi rohkem kui nelja aastaga - alates 2015. aasta diisliskandaalist kuni tänaseni - on isegi kõige otsekohesemad elektriskeptikud loobunud elektriautode vastupanust ja hakanud otsima võimalusi selliste autode ehitamiseks. Isegi Mazda, kes väitis, et "nende süda on soe", ja Toyota, kes on oma hübriidide külge nii ennastsalgavalt kiindunud, et on tutvustanud absurdseid turundussõnumeid, nagu "iselaadivad hübriidid", on nüüd ühise elektriplatvormiga valmis.
Nüüd hakkavad kõik autotootjad eranditult lisama oma valikusse elektrilisi või elektrifitseeritud autosid. Siinkohal ei hakka me üksikasjadesse laskuma, keda täpselt kui palju elektrilisi ja elektrifitseeritud mudeleid lähiaastatel tutvustatakse, mitte ainult sellepärast, et sellised numbrid mööduvad ja lähevad nagu sügislehed, vaid ka seetõttu, et see kriis muudab paljusid seisukohti. Plaanid on tootmise planeerimise osakondade jaoks olulised, kuid nagu eespool mainisime, on "eesmärk tee". Nagu merel liikuv laev, muutub nähtavus silmapiirini ja selle taga avanevad uued perspektiivid. Patareide hinnad langevad, aga ka nafta hind langeb. Poliitikud teevad täna otsuse, kuid aja jooksul toob see kaasa drastilise töökohtade kärpimise ja uued otsused naasevad praegusele olukorrale. Ja siis kõik äkki lakkab ...
Me pole aga kaugeltki mõelnud, et elektrilist liikuvust ei toimuks. Jah, see "juhtub" ja tõenäoliselt juhtub ka edaspidi. Kuid nagu oleme korduvalt enda kohta öelnud mootorsõidukite ja spordi valdkonnas, on teadmised esmatähtsad ja selle sarjaga soovime neid teadmisi laiendada.
Kes mida teeb - lähitulevikus?
Elon Muski magnetism ja induktsioon, mida Tesla (sarnane ettevõtte laialt levinud asünkroon- või asünkroonmootoritega) autotööstusele avaldab, on uskumatu. Kui jätta kõrvale skeemid ettevõtte kapitali omandamiseks, ei saa me jätta imetlemata meest, kes leidis oma niši autotööstuses ja lükkas oma "idufirma" mastodoonide sekka. Mäletan, et külastasin 2010. aastal Detroiti näitust, kui Tesla näitas väikesel stendil osa tulevase mudeli S. alumiiniumplatvormist. Ilmselt muretsetud, ei austanud stendiinsener enamikku meediume erilise tähelepanuga. Vaevalt keegi tolleaegsetest ajakirjanikest arvas, et see väike leht Tesla ajaloos on selle arengu jaoks nii oluline. Nagu Toyota, kes otsis igasuguseid disainilahendusi ja patente, et panna alus oma hübriidtehnoloogiale, otsisid ka Tesla loojad toona leidlikke võimalusi elektriauto loomiseks piisava hinnaga. Selle otsingu osana on asünkroonsete mootorite kasutamine, tavapäraste sülearvuti elementide integreerimine akudesse ja nende mõistlik haldamine ning Lotuse kergekaalulise ehitusplatvormi kasutamine esimese Roadsteri mudeli aluseks. Jah, sama auto, mille Musk koos Falcon Heavy'ga kosmosesse saatis.
Juhuslikult oli mul samal 2010. aastal ookeani tagant õnn osaleda veel ühel huvitaval elektriautodega seotud üritusel - BMW MegaCity Vehicle esitlusel. Isegi naftahinna languse ja elektriautode täieliku huvipuuduse ajal esitles BMW mudelit, mis on loodud täielikult vastavalt elektriajami eripärale ja millel on alumiiniumist akukandev raam. Kompenseerimaks patareide kaalu, mille 2010. aastal olid elemendid, mille maht ei olnud mitte ainult väiksem, vaid olid praegusest viis korda kallimad, olid BMW insenerid koos mitmete alltöövõtjatega välja töötanud süsinikdisainilahenduse. saaks toota suures koguses. Samal aastal 2010 alustas Nissan Leafiga oma elektrirünnakut ja GM tutvustas oma Volt / Ampera. Need olid uue elektrilise liikuvuse esimesed linnud…
Ajas tagasi
Kui minna tagasi auto ajalukku, leiame, et 19. sajandi lõpust kuni Esimese maailmasõja paiku peeti elektriautot sisepõlemismootori jõul töötava autoga täielikult konkurentsivõimeliseks. Tõsi, tol ajal olid patareid üsna ebaefektiivsed, kuid tõsi on ka see, et sisepõlemismootor oli alles lapsekingades. Elektrikäiviti leiutamine 1912. aastal, Texase suurte naftaväljade avastamine enne seda ja üha uute teede rajamine USA-s, samuti montaažiliinide leiutamine, sai sisepõlemismootoriga auto elektriliste omadega võrreldes selgeid eeliseid. Thomas Edisoni "paljulubavad" leelispatareid osutusid ebaefektiivseteks ja ebausaldusväärseteks ning valasid õli ainult elektriauto küttepuudesse. Kõik eelised on säilinud peaaegu kogu 20. sajandi jooksul, mil elektriautode ettevõtted valmistasid ainult tehnoloogilisest huvist lähtudes. Isegi eelmainitud naftakriiside ajal ei tulnud kellelegi pähe, et elektriauto võiks olla alternatiiv, ja kuigi liitiumelementide elektrokeemia oli teada, polnud seda veel "täiustatud". Esimene suurem läbimurre kaasaegsema elektriauto loomisel oli GM EV1, ainulaadne insenerilooming 90ndatest, mille ajalugu on kenasti kirjeldatud ettevõttes "Who Killed Electric Car".
Kui liigume tagasi oma päevade juurde, leiame, et prioriteedid on juba muutunud. Praegune olukord BMW elektriautodega on näitaja kiiretest protsessidest, mis valdkonnas möllavad ja keemiast saab selle protsessi peamine liikumapanev jõud. Patareide kaalu kompenseerimiseks pole enam vaja kavandada ja valmistada kergeid süsinikstruktuure. Nüüd vastutavad selliste ettevõtete (elektro) keemikud nagu Samsung, LG Chem, CATL jt, kelle arendus- ja tootmisosakonnad otsivad võimalusi liitiumioonakuprotsesside võimalikult tõhusaks kasutamiseks. Sest nii paljulubavad "grafeeni" kui ka "tahked" patareid on tegelikult liitiumioonide variandid. Kuid ärgem jäägem sündmustest ette.
Tesla ja kõik teised
Hiljuti mainis Elon Musk ühes intervjuus, et talle meeldiks elektriautode laialdane levik ja see tähendab, et tema missioon pioneerina teisi mõjutada on täidetud. See kõlab altruistlikult, kuid usun, et on. Selles kontekstis on igasugused avaldused erinevate Tesla tapjate loomise kohta või sellised väited nagu "me oleme paremad kui Tesla" mõttetud ja üleliigsed. See, mida ettevõttel on õnnestunud teha, on võrratu ja need on faktid - isegi kui üha rohkem tootjaid hakkavad pakkuma paremaid mudeleid kui Tesla omad.
Saksa autotootjad on väikese elektrirevolutsiooni äärel, kuid Tesla esimese väärilise vastase au langes Jaguarile oma I-Pace’iga, mis on üks väheseid (endiselt) spetsiaalsele platvormile ehitatud autosid. Selle põhjuseks on suuresti Jaguari / Land Roveri ja emaettevõtte Tata inseneride asjatundlikkus alumiiniumisulamite töötlemise tehnoloogiate valdkonnas ning asjaolu, et enamik ettevõtte mudeleid on sellised ning madal seeriatootmine võimaldab kõrget hinda neelata.
Ei tohiks unustada ka Hiina tootjate parve, mis arendab selles riigis spetsiaalselt välja töötatud elektrimudeleid, mida stimuleerivad maksusoodustused, kuid tõenäoliselt annab kõige olulisema panuse populaarsema auto loomisse "rahvaauto" VW.
Osana oma elufilosoofia täielikust ümberkujundamisest ja distantseerumisest diislikütuse probleemidest arendab VW välja oma MEB kerekonstruktsioonil põhineva suuremahulise programmi, millele lähiaastatel tuginevad kümned mudelid. Euroopa Liidu süsinikdioksiidi heitkoguste ranged normid, mis nõuavad, et aastaks 2021 vähendataks iga tootja keskmist CO2 kogust 95 g / km-ni, on selleks kõigeks ajend. See tähendab keskmiselt 3,6 liitri diislikütuse või 4,1 liitri bensiini tarbimist. Kuna nõudlus diiselmootoriga autode järele väheneb ja nõudlus maasturite mudelite järele suureneb, ei saa seda teha ilma elektrimudelite kasutuselevõtuta, mis, ehkki ei juhita täiesti nullheitega, vähendavad keskmist taset märkimisväärselt.
(järgima)
Tekst: Georgy Kolev
