Elektriauto eile, täna, homme: 1. osa

E-mobiilsuse tekkivate väljakutsete sari

Statistiline analüüs ja strateegiline planeerimine on väga keerulised teadused ning praegune tervislik olukord, sotsiaal-poliitiline olukord maailmas seda tõestab. Praegu ei oska keegi öelda, mis juhtub pärast pandeemia lõppu autoäris peamiselt seetõttu, et pole teada, millal see juhtub. Kas nõuded süsinikdioksiidi heitkogustele ja kütusekulule muutuvad kogu maailmas ja eriti Euroopas? Kuidas see koos madalate naftahindade ja riigikassa tulude vähenemisega mõjutab liikuvust. Kas nende toetused kasvavad jätkuvalt või juhtub vastupidi? Kas antakse raha, et aidata autoettevõtetel investeerida rohelistesse tehnoloogiatesse (kui neid on).

Kriisist juba toibuv Hiina jätkab kindlasti uue liikuvuse liidriks saamise viisi otsimist, kuna sellest pole saanud vanas tehnoloogilist esirinda. Enamik autotootjaid müüb tänapäeval endiselt enamasti tavalisi sõidukeid, kuid on viimastel aastatel märkimisväärselt investeerinud liikuvusse, nii et nad on kriisi järel valmis erinevateks stsenaariumiteks. Muidugi ei hõlma ka kõige pimedamad ennustavad stsenaariumid midagi nii radikaalset 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 mõned loo osad ja neis olevad platvormilahendused.

Midagi nagu sissejuhatus ...

Tee on sihtkoht. See pealtnäha lihtne mõte Lao Tzust annab tähenduse hetkel autotööstuses toimuvatele dünaamilistele protsessidele. Tõsi, erinevaid perioode selle ajaloos on kirjeldatud ka "dünaamilistena", nagu kaks naftakriisi, kuid tõsiasi on see, et tänapäeval toimuvad selles valdkonnas tõepoolest olulised ümberkujunemisprotsessid. Võib-olla annab parima pildi stressist planeerimis-, arendus- või tarnijasuhete osakond. Kui suur on elektrisõidukite maht ja suhteline osakaal sõidukite kogutoodangus lähiaastatel? Kuidas struktureerida selliste komponentide tarnimist nagu akude liitiumioonelemendid ning kes on materjalide ja seadmete tarnija elektrimootorite ja jõuelektroonika tootmiseks. Investeerige oma arendustesse või investeerige, ostke aktsiaid ja sõlmige lepinguid teiste elektriajamite tootjate tarnijatega. Kui uued kereplatvormid tuleb projekteerida vastavalt kõnealuse ajami spetsiifikale, kas siis tuleks kohandada olemasolevaid universaalplatvorme või luua uusi universaalseid platvorme? Tohutu hulk küsimusi, mille põhjal tuleb teha kiireid otsuseid, aga tõsiseltvõetava analüüsi põhjal. Sest need kõik toovad kaasa tohutuid kulusid ettevõtete poolt ja ümberkorraldusi, mis ei tohiks kuidagi kahjustada klassikalise sisepõlemismootoriga mootori (ka diiselmootoriga) väljatöötamist. Lõppkokkuvõttes on aga just nemad need, kes autofirmadele kasumit toovad ning peavad tagama rahalised vahendid uute elektrimudelite arendamiseks ja juurutamiseks. Ja nüüd kriis...

Diislikütus

Statistikal ja prognoosidel põhinev analüüs on raske töö. Paljude 2008. aasta prognooside kohaselt peaks nafta hind nüüd ületama 250 dollarit barreli kohta. Siis tuli majanduskriis ja kõik interpolatsioonid kukkusid kokku. Kriis lõppes ja VW Bordeaux kuulutas välja diiselmootori ning temast sai diisli idee standardkandja, programmidega, mida nimetatakse "Diislipäevaks" või D-päevaks analoogselt Normandia D-päevaga. Tema ideed hakkasid päriselt idanema siis, kui selgus, et diisli käivitamine pole tehtud just kõige ausamalt ja puhtamalt. Statistika selliseid ajaloosündmusi ja seiklusi ei arvesta, kuid ei tööstus- ega ühiskondlik elu pole viljatu. Poliitika ja sotsiaalmeedia tormas ilma igasuguse tehnoloogilise aluseta diiselmootorit tuimastama ning Volkswagen ise valas õli tulle ning kompensatsioonimehhanismina viskas selle tulele ning lehvitas tules uhkelt elektriliikluse lippu.

Paljud autotootjad on sellesse lõksu sattunud kiire arengu tulemusena. D-päeva taga olev religioon muutus kiiresti ketserlikuks, muutus E-päevaks ja kõik hakkasid endale meeletult ülaltoodud küsimusi esitama. Vaid nelja aasta jooksul alates 2015. aasta diisliskandaalist kuni tänaseni on isegi kõige otsekohesemad elektro-skeptikud loobunud elektrisõidukitele vastupanust ja hakanud otsima võimalusi nende ehitamiseks. Isegi Mazda, mis väitis end olevat "südamlik" ja Toyota oma hübriididesse nii ennastsalgavalt kiindunud, et edastas absurdseid turundussõnumeid nagu "iselaadivad hübriidid", on nüüd valmis ühise elektriplatvormiga.

Nüüd hakkavad eranditult kõik autotootjad oma valikusse lisama elektri- või elektrifitseeritud autosid. Siinkohal ei hakka me detailidesse laskuma, kes täpselt kui palju elektri- ja elektrifitseeritud mudeleid lähiaastatel kasutusele võetakse, mitte ainult sellepärast, et sellised numbrid tulevad ja lähevad nagu sügislehed, vaid ka seetõttu, et see kriis muudab paljusid vaatenurki. Plaanid on tootmise planeerimise osakondade jaoks olulised, kuid nagu eespool mainisime, "tee on eesmärk". Nagu merel liikuval laeval muutub horisondi nähtavus ja selle taga avanevad uued vaated. Akude hinnad langevad, aga ka nafta hind. Poliitikud teevad täna otsuseid, kuid aja jooksul toob see kaasa töökohtade järsu vähenemise ja uued otsused taastavad status quo. Ja siis kõik peatub järsku...

Me pole aga kaugeltki mõelnud, et elektrilist liikuvust ei toimuks. Jah, see "juhtub" ja tõenäoliselt jätkub. Kuid kuna me oleme autospordi ja spordi vallas mitmel korral rääkinud, on teadmised esmatähtsad ning selle sarjaga tahame neid teadmisi laiendada.

Kes mida teeb – lähiajal?

Elon Muski magnetism ja induktsioon, et Tesla (nagu ettevõtte laialt levinud induktsioon- või asünkroonmootorid) mõjutab autotööstust, on uskumatu. Jättes kõrvale ettevõtte kapitali omandamise skeemid, ei saa me jätta imetlemata meest, kes leidis oma niši autotööstuses ja propageeris oma "startupi" mastodoonide seas. Mäletan, et külastasin Detroitis 2010. aastal toimunud näitust, kui Tesla demonstreeris väikesel boksil osa tulevase Model S alumiiniumplatvormist. Ilmselt muretses see, et stendiinseneri austust ei tunnustatud ja suurema osa meedia erilise tähelepanu all. 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 Tesla loojad tollal leidlikke viise piisava väärtusega elektrisõiduki loomiseks. See otsing kasutab asünkroonseid mootoreid, integreerib tavalisi sülearvuti elemente akudesse ja haldab neid arukalt ning kasutab esimese Roadsteri aluseks Lotuse kerget ehitusplatvormi. Jah, sama masin, mille Musk koos Falcon Heavy'ga kosmosesse saatis.

Juhuslikult oli mul õnn samal 2010. aastal ookeanil osaleda veel ühel põneval elektrisõidukitega seotud üritusel – BMW MegaCity Vehicle’i esitlusel. Isegi naftahinna languse ja täieliku huvipuuduse ajal elektrisõidukite vastu on BMW turule toonud mudeli, mis on disainitud täielikult elektriajami spetsiifikat järgides ja millel on akut kandev alumiiniumraam. Et tasakaalustada akude kaalu, mille elemendid ei olnud 2010. aastal mitte ainult väiksema võimsusega, vaid viis korda kallimad kui praegu, töötasid BMW insenerid koos mitme alltöövõtjaga välja süsinikstruktuuri, mida saab toota suurtes kogustes. kogused.. Ka 2010. aastal alustas Nissan oma elektrilist pealetungi Leafiga ja GM tutvustas oma Volt/Amperat. Need olid uue elektrilise liikuvuse esimesed linnud...

Ajas tagasi

Kui minna tagasi autode ajalukku, siis leiame, et alates 19. sajandi lõpust kuni I maailmasõja puhkemiseni peeti elektriautot elektrilise sisepõlemismootoriga täiesti konkurentsivõimeliseks. Tõsi, akud olid tol ajal üsna ebaefektiivsed, aga tõsi on ka see, et sisepõlemismootor oli lapsekingades. Elektristarteri leiutamisel 1912. aastal, enne seda Texase suuremate naftaväljade avastamisel ja üha uute teede ehitamisel USA-s ning koosteliini leiutamisel oli mootoriga mootoril selged eelised. üle elektrilise. Thomas Edisoni "tõotavad" leelisakud osutusid ebaefektiivseteks ja ebausaldusväärseteks ning lisasid elektriautole vaid õli tulle. Kõik eelised säilisid suurema osa 20. sajandist, mil ettevõtte elektrisõidukeid ehitati puhtalt tehnoloogilisest huvist. Ka eelmainitud naftakriiside ajal ei tulnud kellelegi pähe, et alternatiiviks võiks olla elektriauto ja kuigi liitiumelementide elektrokeemia oli teada, polnud see veel "puhastatud". Esimene suurem läbimurre moodsama elektriauto loomisel oli 1. aastate ainulaadne insenertehniline looming GM EV1990, mille ajalugu kirjeldab kaunilt firma Who Killed the Electric Car.

Kui pöördume tagasi oma päevade juurde, leiame, et prioriteedid on juba muutunud. Praegune olukord BMW elektrisõidukitega näitab põllul hõõguvaid kiireid protsesse ja keemiast saab selle protsessi peamine liikumapanev jõud. Patareide kaalu kompenseerimiseks pole enam vaja kavandada ja valmistada kergeid süsinikstruktuure. Praegu vastutavad selliste ettevõtete (elektro) keemikud nagu Samsung, LG Chem, CATL jt, kelle teadus- ja arendusosakonnad otsivad võimalusi liitiumioonakuprotsesside võimalikult tõhusaks kasutamiseks. Sest nii paljulubavad "grafeeni" kui ka "tahked" patareid on tegelikult liitiumioonide variandid. Kuid ärgem laskem endast ette.

Tesla ja kõik teised

Hiljuti ühes intervjuus mainis Elon Musk, et hakkab laialdaselt kasutama elektrisõidukeid, mis tähendab, et tema kui teerajaja missioon teiste mõjutamisel on täidetud. See kõlab altruistlikult, kuid ma usun, et see on nii. Selles kontekstis on igasugused väited erinevate Tesla tapjate loomise kohta või väited nagu "me oleme Teslast paremad" mõttetud ja üleliigsed. See, millega ettevõte on hakkama saanud, on võrratu ja need on faktid – isegi kui üha rohkem tootjaid hakkab pakkuma paremaid mudeleid kui Tesla.

Saksa autotootjad on väikese elektrirevolutsiooni äärel, kuid Tesla esimene vääriline vastane on langenud Jaguarile oma I-Pace’iga, mis on üks väheseid (endiselt) spetsiaalsele platvormile ehitatud autosid. See on suuresti tingitud Jaguari / Land Roveri ja emaettevõtte Tata inseneride kogemustest alumiiniumisulamite töötlemise tehnoloogiate valdkonnas, aga ka asjaolust, et enamik ettevõtte mudeleid on sellised ja madal seeriatootmine võimaldab teil kõrge hind. ,

Me ei tohiks unustada, et Hiina tootjad töötavad selles riigis välja spetsiaalselt välja töötatud elektrimudeleid, mida stimuleerivad maksusoodustused, kuid kõige olulisema panuse populaarsemasse autosse annab ilmselt VW “rahvaauto”.

Elufilosoofia ja diiselprobleemidest kaugenemise üldise ümberkujundamise osana arendab VW oma ambitsioonikat programmi, mis põhineb MEB-i kerestruktuuril, millele lähiaastatel tuginevad kümned mudelid. Selleks ergutavad neid Euroopa Liidus kehtivad ranged CO2021-heite normid, mis nõuavad, et 2. aastaks vähendataks iga tootja keskmist CO95 kogust vahemikus 3,6 g / km. See tähendab keskmiselt 4,1 liitri diislikütuse või XNUMX liitri bensiini tarbimist. Kuna väheneb nõudlus diiselsõidukite järele ja suureneb nõudlus linnamaasturite mudelite järele, ei saa seda teha ilma elektrimudelite kasutuselevõtuta, mis küll ei ole täiesti null, kuid keskmist oluliselt madalam.