Sähköauto eilen, tänään ja huomenna: osa 1

Sarja sähköisen liikkuvuuden uusista haasteista

Tilastollinen analyysi ja strateginen suunnittelu ovat erittäin vaikeita tieteitä, ja tämän todistaa nykyinen tilanne maailman terveys-, sosiaalipoliittisen tilanteen kanssa. Tällä hetkellä kukaan ei voi sanoa, mitä tapahtuu pandemian päättymisen jälkeen autoteollisuuden näkökulmasta lähinnä siksi, että ei tiedetä milloin se tapahtuu. Muuttuuko hiilidioksidipäästöjä ja polttoaineenkulutusta koskevat vaatimukset maailmassa ja erityisesti Euroopassa? Kuinka tämä yhdistettynä alhaisiin öljyn hintoihin ja vähentyneisiin valtion tuloihin vaikuttaa sähköiseen liikkuvuuteen. Jatketaanko heidän tukiensa nousua vai tapahtuuko päinvastoin? Annetaanko autoyrityksille mahdollisesti myönnetyt tukirahat vaatimuksella investoida "vihreään" tekniikkaan?

Kiina, joka jo ravistelee kriisiä, etsii varmasti tapaa nousta uuden liikkuvuuden johtajaksi, koska siitä ei ole tullut vanhan teknologista eturintamaa. Suurin osa autonvalmistajista myy nykyään edelleen pääasiassa perinteisiä moottoreita, mutta on viime vuosina investoinut voimakkaasti sähköiseen liikkuvuuteen, joten he ovat valmiita erilaisiin kriisin jälkeisiin tilanteisiin. Tietenkään pimeimmissäkin ennustuskenaarioissa ei ole jotain niin jyrkkää kuin mitä tapahtuu. Mutta kuten Nietzsche sanoo: "Mikä ei tapa minua, tekee minusta vahvemman." Kuinka autoyhtiöt ja alihankkijat muuttavat filosofiaansa ja mikä heidän terveytensä on, on vielä nähtävissä. Litium-ioni-kennovalmistajille on varmasti työtä. Ennen kuin jatkamme sähkömoottoreiden ja akkujen teknisten ratkaisujen kanssa, muistutamme sinua joistakin osista niiden historiaa ja alustaratkaisuja.

Jotain kuin esittely ...

Tie on tavoite. Tämä näennäisen yksinkertainen ajatus Lao Tzusta täyttää sisällöllä dynaamiset prosessit, joita autoteollisuudessa nykyään tapahtuu. On totta, että eri ajanjaksoja sen historiassa on myös kuvattu "dynaamiksi" - kuten kaksi öljykriisiä, mutta on tosiasia, että tällä alueella todellakin tapahtuu nykyään merkittäviä muutosprosesseja. Ehkä paras kuva stressistä olisi suunnittelu-, kehitys- tai toimittajayhteysosastoilla. Mikä on sähköautojen määrä ja suhteellinen osuus kokonaisautotuotannosta tulevina vuosina? Miten rakennetaan komponenttien, kuten akkujen litiumionikennojen, tarjonta ja kuka toimittaa materiaalit ja laitteet sähkömoottoreiden ja tehoelektroniikan tuotantoon. Sijoittaa sitten omaan kehitykseen tai sijoittaa, ostaa osakkeita ja solmia sopimuksia muiden sähkökäyttövalmistajien toimittajien kanssa. Pitäisikö uudet koritasot suunnitella kyseisen vetolaitteen erityispiirteiden mukaisesti, mukautetaanko nykyisiä vai luodaanko uusia yleisalustoja. Valtava määrä asioita, joiden perusteella on tehtävä nopeita päätöksiä, mutta vakavaan analyysiin perustuen. Koska niihin kaikkiin liittyy valtavia kustannuksia yrityksiltä ja rakenneuudistuksilta, jotka eivät mitenkään saisi haitata klassisen polttomoottorikäytön (mukaan lukien dieselmoottorit) kehitystyötä. He ovat kuitenkin ne, jotka tuovat autoyhtiöiden voitot, ja heidän on tarjottava taloudelliset resurssit uusien sähkömallien kehittämiseen ja käyttöönottoon. Ah, nyt on kriisi...

Dieselin polttopuut

Analyyseihin perustuva tilastointi ja ennusteet ovat vaikeaa työtä. Monien vuoden 2008 ennusteiden mukaan öljyn hinnan olisi pitänyt nykyään ylittää 250 dollaria barrelilta. Sitten tuli talouskriisi ja kaikki interpolaatiot romahtivat. Kriisi oli jo ohi, ja VW Bordeaux julisti dieselmoottorin ja siitä tuli dieselidean kantaja ohjelmilla nimeltä "Diesel Day" tai D-Day analogisesti Normandian laskeutumispäivän kanssa. Hänen ideansa alkoivat todella itää, kun kävi ilmi, että dieselin lanseeraus ei tapahtunut rehellisimmällä ja puhtaimmalla tavalla. Tilastot eivät ota huomioon tällaisia ​​historiallisia tapahtumia ja seikkailuja, mutta teollinen tai sosiaalinen elämä ei ole steriiliä. Politiikka ja sosiaalinen media kiirehtivät antematisoimaan dieselmoottorin ilman teknologista perustaa, ja Volkswagen itse kaatoi öljyä tuleen ja eräänlaisena kompensointimekanismina heitti sen paalulle ja liekkeihin ja heilutti ylpeänä sähköliikkuvuuden lippua.

Monet autonvalmistajat ovat joutuneet tähän ansaan nopeatempoisen kehityksen vuoksi. D-päivän taustalla olevasta uskonnosta tuli nopeasti harhaoppi, joka muuttui E-päiväksi, ja kaikki alkoivat kiihkeästi kysyä itseltään yllä olevia kysymyksiä. Hieman yli neljän vuoden aikana - vuoden 2015 dieselskandaalista tähän päivään asti - jopa kaikkein suorapuheisimmat elektroskeptikot ovat luopuneet sähköautojen vastustuksesta ja alkaneet etsiä keinoja tällaisten autojen rakentamiseen. Jopa Mazda, joka väitti olevansa "lämminsydäminen", ja Toyota, jotka ovat niin epäitsekkäästi kiinnittyneet hybridiinsä, että he ovat tuoneet esille järjettömiä markkinointiviestejä, kuten "itselataavia hybridejä", ovat nyt valmiita yhteisen sähköisen alustan kanssa.

Nyt kaikki autonvalmistajat poikkeuksetta ovat alkaneet sisällyttää valikoimaansa sähkö- tai sähköautoja. Tässä emme mene yksityiskohtiin, kuka esittelee tarkalleen kuinka monta sähkö- ja sähköistettyä mallia tulevina vuosina, ei vain siksi, että sellaiset luvut kulkevat ja menevät kuin syksyn lehdet, vaan myös siksi, että tämä kriisi muuttaa monia näkökulmia. Suunnitelmat ovat tärkeitä tuotannon suunnitteluosastoille, mutta kuten edellä mainittiin, "tie on tavoite". Kuten merellä purjehtiva laiva, näkyvyys horisonttiin muuttuu ja sen taakse avautuu uusia näkökulmia. Akkujen hinnat laskevat, mutta niin myös öljyn hinta. Poliitikot tekevät tänään päätöksen, mutta ajan myötä se on johtanut rajuihin työpaikkojen leikkauksiin ja uusiin päätöksiin, jotka ovat palanneet status quoon. Ja sitten kaikki yhtäkkiä pysähtyy…

Emme kuitenkaan ole kaukana siitä, että sähköistä liikkuvuutta tapahtuisi. Kyllä, se "tapahtuu" ja todennäköisesti jatkuu. Mutta kuten olemme toistuvasti sanoneet meistä auto- ja urheilulajeissa, tieto on etusijalla ja haluamme tällä sarjalla laajentaa tätä tietämystä.

Kuka tekee mitä - lähitulevaisuudessa?

Elon Muskin magneetti ja Teslan (kuten yhtiön laajalti käytettyjen asynkronisten tai induktiomoottorien) autoteollisuuteen kohdistama induktio on uskomatonta. Jos jätämme sivuun suunnitelmat yrityksen pääoman hankkimiseksi, emme voi olla ihailematta miestä, joka löysi kapeallaan autoteollisuuden ja työnsi "startup-yrityksen" mastodonien joukkoon. Muistan vierailun Detroitin näyttelyssä vuonna 2010, jolloin Tesla näytti pienellä osastolla osan tulevan Model S: n alumiinialustasta. Ilmeisesti huolestunut, osastosuunnittelijaa ei kunnioitettu ja useimmat tiedotusvälineet kiinnittivät siihen erityistä huomiota. Tuskin kukaan tuolloin toimittajista kuvitteli, että tämä pieni sivu Teslan historiassa olisi niin tärkeä sen kehityksen kannalta. Kuten Toyota, joka etsi kaikenlaisia ​​malleja ja patentteja hybriditeknologiansa perustan luomiseksi, Teslan luojat etsivät tuolloin nerokkaita tapoja luoda sähköauto riittävin kustannuksin. Osana tätä hakua ovat asynkronimoottoreiden käyttö, perinteisten kannettavien kennojen integrointi akuihin ja niiden järkevä hallinta sekä Lotoksen kevytrakennusalustan käyttö ensimmäisen Roadster-mallin perustana. Kyllä, sama auto, jonka Musk lähetti avaruuteen Falcon Heavyn kanssa.

Sattumalta samana vuonna 2010 minulla oli onni osallistua toiseen mielenkiintoiseen sähköautoihin liittyvään tapahtumaan - BMW: n MegaCity Vehicle -esittelyyn. Jopa öljyn hinnan laskun ja sähköautojen välinpitämättömyyden aikana BMW esitteli mallin, joka on luotu täysin sähkökäytön erityispiirteiden mukaan ja jossa on alumiininen akkukannatin. BMW -insinöörit yhdessä useiden alihankkijoidensa kanssa olivat kehittäneet paristojen painon kompensoidakseen akkujen painon, sillä niiden kapasiteetti oli pienempi, mutta ne olivat viisi kertaa kalliimpia kuin nykyään. voitaisiin valmistaa suuria määriä. Samana vuonna 2010 Nissan aloitti sähköhyökkäyksen Leafin kanssa, ja GM esitteli Volt / Amperansa. Nämä olivat uuden sähköisen liikkuvuuden ensimmäiset linnut…

Ajassa taaksepäin

Jos palaamme auton historiaan, huomaamme, että 19-luvun lopusta ensimmäisen maailmansodan paikkakuntaan mennessä sähköauton katsottiin olevan täysin kilpailukykyinen polttomoottorin käyttämän kanssa. On totta, että paristot olivat tuolloin melko tehottomia, mutta on myös totta, että polttomoottori oli lapsenkengissään. Sähkökäynnistimen keksiminen vuonna 1912, ennen sitä suurten öljyvarastojen löytäminen Teksasista ja yhä useampien teiden rakentaminen Yhdysvalloissa sekä kokoonpanolinjojen keksiminen, moottori, jolla on moottori, sai selkeitä etuja sähköiseen. Thomas Edisonin "lupaavat" alkaliparistot osoittautuivat tehottomiksi ja epäluotettaviksi ja kaatoivat öljyä vain sähköauton tukkeihin. Kaikki edut säilyvät lähes koko 20-luvulla, jolloin sähköautoyritykset rakensivat vain teknisestä mielenkiinnosta. Jopa edellä mainittujen öljykriisien aikana kenellekään ei koskaan tullut mieleen, että sähköauto voisi olla vaihtoehto, ja vaikka litiumkennojen sähkökemiaa ei vielä tiedetty, sitä ei ollut vielä "puhdistettu". Ensimmäinen merkittävä läpimurto nykyaikaisemman sähköauton luomisessa oli GM EV1, ainutlaatuinen 90-luvulta peräisin oleva suunnittelutyö, jonka historiaa kuvataan kauniisti "Who Killed Electric Car" -yrityksessä.

Jos siirrymme takaisin päiviimme, huomaat, että prioriteetit ovat jo muuttuneet. Tämänhetkinen tilanne BMW-sähköautojen kanssa on osoitus kentällä riehuvista nopeista prosesseista, ja kemiasta on tulossa tärkein liikkeellepaneva voima tässä prosessissa. Paristojen painon kompensoimiseksi ei enää tarvitse suunnitella ja valmistaa kevyitä hiilirakenteita. Se on nyt Samsungin, LG Chemin, CATL: n jne. Kaltaisten yritysten (sähkö) kemistien vastuulla, joiden kehitys- ja tuotanto-osastot etsivät tapoja hyödyntää litiumioniakkuprosesseja mahdollisimman tehokkaasti. Koska sekä lupaavat "grafeeni-" ja "kiinteät" paristot ovat itse asiassa litiumioni-variantteja. Mutta älkäämme pääskö eteenpäin tapahtumista.

Tesla ja kaikki muut

Äskettäin eräässä haastattelussa Elon Musk mainitsi nauttivansa sähköautojen laajasta levinneisyydestä, mikä tarkoittaa, että hänen tehtävänsä tienraivaajana vaikuttaa muihin on toteutunut. Se kuulostaa altruistiselta, mutta uskon sen olevan. Tässä yhteydessä kaikki lausunnot erilaisten Tesla-tappajien luomisesta tai lausunnot, kuten "olemme parempia kuin Tesla", ovat turhia ja tarpeettomia. Se, mitä yritys on onnistunut tekemään, on vertaansa vailla, ja nämä ovat tosiasiat - vaikka yhä useammat valmistajat alkavat tarjota parempia malleja kuin Teslan mallit.

Saksalaiset autonvalmistajat ovat pienen sähkövallankumouksen partaalla, mutta Teslan ensimmäisen kelvollisen vastustajan kunnia laski Jaguarille I-Pace-autollaan, joka on yksi harvoista (edelleen) autoista, jotka on rakennettu omalle alustalleen. Tämä johtuu suurelta osin Jaguar / Land Roverin ja emoyhtiön Tatan insinöörien asiantuntemuksesta alumiiniseosten käsittelytekniikoiden alalla ja siitä, että suurin osa yhtiön malleista on sellaisia ​​ja alhainen sarjatuotanto sallii korkean hinnan.

Meidän ei pidä unohtaa joukkoa kiinalaisia ​​valmistajia, jotka kehittävät erityisesti suunniteltuja sähkömalleja, joita kannustavat verohelpotukset tässä maassa, mutta todennäköisesti merkittävin panos suositumman auton luomiseen tulee "kansanautosta" VW.

Osana elämänfilosofian täydellistä muutosta ja etäisyyttä dieselongelmista VW kehittää MEB-korirakenteeseen perustuvaa laaja-alaista ohjelmaa, johon kymmenet mallit perustuvat tulevina vuosina. Euroopan unionin tiukat hiilidioksidipäästöstandardit, jotka edellyttävät, että vuoteen 2021 mennessä kunkin valmistajan keskimääräinen hiilidioksidimäärä lasketaan 2 grammaan / km, kannustavat kaikkea tätä. Tämä tarkoittaa keskimääräistä kulutusta 95 litraa dieseliä tai 3,6 litraa bensiiniä. Dieselpolttoaineautojen kysynnän vähentyessä ja maastoautomallien kysynnän kasvaessa sitä ei voida tehdä ilman sähkömallien käyttöönottoa, jotka, vaikka niitä ei käytetä täysin nollapäästöillä, laskevat merkittävästi keskimääräistä tasoa.

(seurata)

Teksti: Georgy Kolev