Sähköauto eilen, tänään ja huomenna: osa 2

Erilliset alustat tai muunnetut ratkaisut sähköajoneuvoihin

Onko täysin sähköisten alustojen luominen ja toteuttaminen taloudellisesti kannattavaa? Vastaus: riippuu. Vuonna 2010 Chevrolet Volt (Opel Ampera) osoitti, että on olemassa tapoja muuntaa optimaalisesti kustannustehokkaasti korin rakenne perinteiseen käyttövoimajärjestelmään integroimalla akku Delta II -lavan keskitunneliin, jossa pakoputkisto sijaitsee . ) ja ajoneuvon takaistuimen alla. Nykypäivän näkökulmasta Volt on kuitenkin plug-in-hybridi (huolimatta erittäin kehittyneestä tekniikasta, joka on samanlainen kuin Toyota Priusissa), jossa on 16 kWh akku ja polttomoottori. Kymmenen vuotta sitten yritys ehdotti sitä sähköajoneuvoksi, jolla on lisääntynyt kilometrimäärä, ja tämä on hyvin osoitus tämän tyyppisen auton polusta kuluneen vuosikymmenen aikana.

Volkswagenille ja sen divisioonille, joiden kunnianhimoisiin suunnitelmiin kuuluu miljoona sähköauton tuotantoa vuodessa, on perusteltua luoda vuoteen 2025 mennessä erityisesti sähköajoneuvoihin suunniteltuja alustoja. BMW:n kaltaisille valmistajille asia on kuitenkin paljon monimutkaisempi. Pahoin poltetun i3:n jälkeen, joka oli eturintamassa, mutta luotu eri aikaan ja siksi siitä ei koskaan tullut taloudellisesti kannattavaa, baijerilaisen yrityksen vastuulliset tekijät päättivät, että suunnittelijoiden tulisi etsiä tapa luoda joustavia alustoja, jotka voisivat maksimoida molempien tehokkuuden. ajotyypit. Valitettavasti perinteisesti sovitetut sähköalustat ovat todella suunnittelukompromissi - kennot pakataan erillisiin pakkauksiin ja sijoitetaan sinne, missä on tilaa, ja uudemmissa malleissa nämä volyymit on varattu tällaisiin integraatioihin.

Tätä tilaa ei kuitenkaan hyödynnetä yhtä tehokkaasti kuin käytettäessä lattiaan rakennettuja kennoja, ja elementit yhdistetään kaapeleilla, mikä lisää painoa ja vastusta. Useimpien yritysten nykyiset sähkömallit, kuten e-Golf ja Mercedesin sähköinen B-luokka, ovat juuri sellaisia. Siksi BMW käyttää optimoituja versioita CLAR-alustasta, johon tulevat iX3 ja i4 perustuvat. Mercedes aikoo noudattaa samanlaista lähestymistapaa tulevina vuosina, sillä se käyttää modifioituja versioita nykyisistä alustoistaan ​​ennen kuin se esittelee (noin kaksi vuotta myöhemmin) omistetun EVA II:n. Ensimmäisissä sähkömalleissaan, erityisesti e-Tronissa, Audi käytti muunneltua versiota tavallisesta MLB Evostaan, joka muutti koko akselivälin integroidakseen täyden akun. Porsche ja Audi kehittävät kuitenkin parhaillaan Premium Platform Electriciä (PPE), joka on suunniteltu erityisesti sähkökäyttöön ja jota myös Bentley käyttää. Edes uuden sukupolven omistetut sähköajoneuvojen alustat eivät kuitenkaan etsi i3:n avantgarde-lähestymistapaa, joka käyttää tähän tarkoitukseen pääasiassa terästä ja alumiinia.

Ja niin jokainen etsii omaa uutta polkua lähitulevaisuuden viidakosta. Fiat myi Pandan sähköisen version 30 vuotta sitten, mutta FiatChrysler on nyt jäljessä trendistä. Fiat 500e -versio ja Chrysler Pacifica -laajennusversio ovat tällä hetkellä myynnissä Yhdysvalloissa. Yrityksen liiketoimintasuunnitelma edellyttää 9 miljardin euron investointeja sähköistettyihin malleihin vuoteen 2022 mennessä, ja se aloittaa pian 500 sähköajoneuvon tuotannon Euroopassa uuden sähköistetyn alustan avulla. Maserati ja Alfa Romeo saavat myös sähköistettyjä malleja.

Vuoteen 2022 mennessä Ford tuo 16 sähköautoa MEB-alustalle Euroopassa; Honda käyttää sähköistettyjä voimansiirtoja tuodakseen kaksi kolmasosaa malleistaan ​​Eurooppaan vuoteen 2025 mennessä; Hyundai on myynyt sähköisiä versioita Konasta ja Ioniqista hyvin, mutta on nyt valmis täysin uudella sähköautoalustalla. Toyota perustaa tulevat sähkömallinsa erityisesti sähköajoneuvoille rakennettuun e-TNGA:han, jota myös Mazda käyttää, ja vaikka nimi on sama kuin useilla uusilla TNGA-ratkaisuilla, se on tiukasti spesifinen. Toyotalla on paljon kokemusta sähköautoista ja virranhallinnasta, mutta ei litiumioniakuista, sillä luotettavuuden nimissä se on käyttänyt loppuun asti nikkelimetallihydridiakkuja. Renault-Nissan-Mitsubishi käyttää mukautettuja olemassa olevia malleja useimmissa sähkömalleissaan, mutta lanseeraa pian myös uuden sähkökäyttöisen alustan, CMF-EV:n. CMF-nimen ei pitäisi pettää sinua – kuten Toyotassa ja TNGA:ssa, CMF-EV:llä ei ole juuri mitään tekemistä CMF:n kanssa. PSA-malleissa käytetään CMP- ja EMP2-alustojen versioita. Jaguar I-Pacen uuden sähköauton edelläkävijän alusta on myös täysin sähköinen.

Kuinka tuotanto tapahtuu

Ajoneuvon kokoonpano tehtaalla vastaa 15 prosenttia koko valmistusprosessista. Jäljelle jäävä 85 prosenttia liittyy kunkin yli kymmenen tuhannen osan tuotantoon ja niiden esiasentamiseen noin 100 tärkeimmässä tuotantoyksikössä, jotka sitten lähetetään tuotantolinjalle. Autot ovat nykyään erittäin monimutkaisia, ja niiden komponenttien spesifisyys ei salli autoyrityksen valmistamaa niitä kokonaan. Tämä pätee jopa Daimlerin kaltaisiin valmistajiin, joilla on suurempi integroitumisaste ja komponenttien, kuten vaihdelaatikoiden, omatuotanto. Päivät, joita yritys tuotti pienimpiin yksityiskohtiin, kuten Ford Model T, ovat kaukana. Ehkä siksi, että T-mallissa ei ole paljon yksityiskohtia ...

Viime vuosien voimakas kehitys sähköajoneuvojen kehittämisessä on kuitenkin asettanut täysin uusia haasteita tavanomaisille autonvalmistajille. Niin joustava kuin valmistusprosessi on, se sisältää enimmäkseen kokoonpanojärjestelmämalleja, joissa on tavanomaiset rungot, voimansiirrot ja voimansiirrot. Näihin kuuluvat plug-in-hybridi-mallit, jotka eivät eroa toisistaan ​​merkittävästi paitsi akun ja tehoelektroniikan lisäämiseksi sopivaan kohtaan runkoon. Tämä pätee jopa perinteisiin malleihin perustuviin sähköajoneuvoihin.

Autojen, mukaan lukien sähköautot, rakentaminen tapahtuu samanaikaisesti tuotantoprosessien suunnittelun kanssa, jolloin jokainen autoyhtiö valitsee oman toimintatapansa. Emme puhu Teslasta, jonka tuotanto rakennetaan melkein tyhjästä sähköajoneuvojen pohjalta, vaan tunnustetuista valmistajista, joiden on heidän tarpeistaan ​​riippuen yhdistettävä autojen tuotanto tavanomaiseen ja sähkökäyttöiseen. Ja koska kukaan ei oikein tiedä tarkalleen mitä lyhyellä aikavälillä tapahtuu, kaiken pitäisi olla riittävän joustava.

Uudet tuotantojärjestelmät ...

Suurimmalle osalle valmistajia ratkaisu on mukauttaa tuotantolinjansa sähköautoihin. Esimerkiksi GM tuottaa hybridi- ja sähköpultteja olemassa olevissa tehtaissa. Entiset PSA-ystävät sanovat suunnittelevansa autojaan noudattamaan samaa lähestymistapaa.

Daimlerin työ sähköautojen kehittämisessä uuden EQ-brändin alla ja mukauttaminen tehtaisiin perustuu arviolta 15-25 prosenttiin Mercedes-Benzin myynnistä vuoteen 2025 mennessä. Valmiina tähän Markkinoiden kehityksen myötä, mukaan lukien tämä melko laaja ennuste, yritys laajentaa Sindelfingenin tehdasta tehtaalla nimeltään Factory 56. Mercedes määrittelee tämän tehtaan "tulevaisuuden ensimmäiseksi tehdasksi" ja se sisältää kaikki teknologiset ratkaisut ... Enya ja järjestelmät ovat nimeltään. Teollisuus 4.0. Kuten PSA-tehdas Tremerissä, tämä laitos ja Daimler Full-Flex -tehdas Kecskemétissä pystyvät tuottamaan sähköajoneuvoja perinteisten rinnalle. Valmistus on joustavaa myös Toyotassa, joka rakentaa sähköajoneuvonsa Motomachiin, Toyota City. Yhtiö on nostanut tuotannon tehokkuuden vuosikymmenien ajan kulttiin, mutta lyhyellä tähtäimellä sillä ei ole liian kunnianhimoisia aikomuksia kilpailijana ja VW: na puhtaissa sähköautoissa.

... Tai aivan uusia tehtaita

Kaikki valmistajat eivät käytä tätä joustavaa lähestymistapaa. Esimerkiksi Volkswagen sijoittaa miljardin euron Zwickau-tehtaaseensa suunnittelemalla sen yksinomaan sähköajoneuvojen tuotantoon. Yhtiö valmistelee useita niistä, mukaan lukien konttorissa olevien eri merkkien malleja, jotka perustuvat täysin uuteen modulaariseen arkkitehtuuriin MEB (Modularer E-Antriebs-Baukasten). VW: n valmistelema tuotantolaitos pystyy käsittelemään suuria määriä, ja yhtiön kunnianhimoiset laaja-alaiset suunnitelmat ovat tämän päätöksen ytimessä.

Hitaalla liikkeellä tähän suuntaan on oma looginen selityksensä - vakiintuneet autonvalmistajat noudattavat vakiintuneita, johdonmukaisia ​​​​autonrakennus- ja tuotantoprosessien malleja. Kasvun on oltava tasaista, ilman kaatumisia, kuten Tesla. Lisäksi korkeat laatukriteerit vaativat monia toimenpiteitä ja tämä vie aikaa. Sähköinen liikkuvuus tarjoaa kiinalaisille yrityksille mahdollisuuden laajentua kansainvälisille markkinoille laajemmin, mutta niiden on myös alettava valmistaa luotettavia ja ennen kaikkea turvallisia ajoneuvoja.

Itse asiassa alustojen rakentaminen ja tuotantoprosessien järjestäminen ovat pienempi ongelma autonvalmistajille. Tässä suhteessa heillä on paljon enemmän kokemusta kuin Teslalla. Puhtaasti sähkökäyttöisen alustan suunnittelu ja valmistus on vähemmän monimutkaista kuin tavanomaisesti ohjattujen ajoneuvojen - esimerkiksi jälkimmäisen alemmassa rakenteessa on paljon enemmän mutkia ja liitoksia, jotka vaativat monimutkaisempaa ja kalliimpaa valmistusprosessia. Yrityksillä on paljon kokemusta tällaisten tuotteiden mukauttamisesta, eikä se ole heille ongelma, varsinkin kun heillä on paljon kokemusta monimateriaalirakentamisesta. On totta, että prosessien sopeuttaminen vie aikaa, mutta nykyaikaisimmat tuotantolinjat ovat tässä suhteessa erittäin joustavia. Sähköajoneuvojen merkittävä ongelma on edelleen energian varastointitapa eli akku.