Rafbíll í gær, í dag og á morgun: 1. hluti

Röð um nýju viðfangsefni rafknúinna hreyfanleika

Tölfræðileg greining og stefnumótun eru mjög erfið vísindi og núverandi ástand með heilsufar, félags-pólitíska stöðu í heiminum sannar það. Sem stendur getur enginn sagt til um hvað muni gerast eftir heimsfaraldurinn frá sjónarhóli bifreiðaviðskipta, aðallega vegna þess að ekki er vitað hvenær það verður. Munu kröfur varðandi losun koltvísýrings og eldsneytisnotkun í heiminum og í Evrópu sérstaklega breytast? Hvernig þetta, ásamt lágu olíuverði og minni tekjum ríkissjóðs, mun hafa áhrif á rafknúna hreyfanleika. Verður aukning niðurgreiðslna þeirra áfram eða mun hið gagnstæða gerast? Verða hjálparféð (ef það er) fyrir bílafyrirtækin gefið með kröfu um fjárfestingar í „grænni“ tækni.

Kína, sem nú þegar er að hrista kreppuna af sér, mun örugglega halda áfram að leita leiða til að verða leiðandi í nýju hreyfanleikunum, þar sem það hefur ekki orðið tæknileg forvörn í því gamla. Flestir bílaframleiðendur í dag selja enn aðallega hefðbundna bíla en hafa fjárfest mikið í rafknúnum hreyfanleika undanfarin ár, þannig að þeir eru tilbúnir í mismunandi sviðsmyndir eftir kreppu. Auðvitað, jafnvel dimmustu spá aðstæður ekki fela í sér eitthvað eins róttækan og það sem er að gerast. En eins og Nietzsche segir: „Það sem drepur mig ekki gerir mig sterkari.“ Það á eftir að koma í ljós hvernig bílafyrirtæki og undirverktakar munu breyta hugmyndafræði sinni og hver heilsan verður. Það verður örugglega unnið fyrir framleiðendur litíumjónafrumna. Og áður en við höldum áfram með tæknilausnirnar á sviði rafmótora og rafgeyma munum við minna á nokkra hluta sögunnar og palllausnir í þeim.

Eitthvað eins og kynning ...

Vegurinn er markmiðið. Þessi að því er virðist einfalda hugsun um Lao Tzu fyllir innihaldinu kraftmiklu ferlinum sem eiga sér stað í bílaiðnaðinum um þessar mundir. Það er rétt að ýmsum tímabilum í sögu þess hefur einnig verið lýst sem „kraftmiklum“ - svo sem olíukreppunum tveimur, en það er staðreynd að í dag eru sannarlega veruleg umbreytingarferli á þessu svæði. Kannski væri bestu myndinni af streitu lýst með skipulags-, þróunar- eða tengideildum birgja. Hver verður magn og hlutfall rafbíla af heildarframleiðslu bíla á næstu árum? Hvernig á að skipuleggja framboð á íhlutum eins og litíumjónfrumum fyrir rafhlöður og hverjir verða birgir efna og búnaðar til framleiðslu rafmótora og rafrafmagns. Hvort sem á að fjárfesta í eigin þróun eða að fjárfesta, kaupa hlutabréf og gera samninga við aðra birgja framleiðenda rafdrifa. Ef nýir yfirbyggingarpallar verða hannaðir í samræmi við sérkenni viðkomandi drifs, ætti að laga þá sem fyrir eru eða búa til nýja alhliða palla. Gífurlegt magn af spurningum sem byggja á skjótum ákvörðunum, en á grundvelli alvarlegra greininga. Vegna þess að þau hafa öll í för með sér mikinn kostnað af hálfu fyrirtækjanna og endurskipulagningu, sem ætti á engan hátt að skaða þróunarvinnuna við sígilda framdrif með brunahreyflum (þar með talið dísilvélinni). En þegar öllu er á botninn hvolft eru það þeir sem koma með hagnað bílafyrirtækjanna og verða að leggja fram fjárhagslegt fjármagn til þróunar og kynningar á framleiðslu nýju rafmagnslíkana. Ah, nú er kreppa ...

Eldiviður dísilolíu

Greiningar byggðar á tölfræði og spám eru erfið vinna. Samkvæmt mörgum spám frá árinu 2008, ætti nú á dögum olíuverðið að hafa farið yfir $ 250 á tunnuna. Svo kom efnahagskreppan og allar millibætur hrundu. Kreppunni var lokið og VW Bordeaux boðaði dísilvélina og varð handhafi dísilhugmyndarinnar með forritum sem kallast „Diesel Day“ eða D-Day, í líkingu við lendingardaginn í Normandí. Hugmyndir hans byrjuðu virkilega að spíra þegar í ljós kom að sjósetja díselolíu var ekki gert á heiðarlegasta og hreinasta hátt. Tölfræði greinir ekki frá slíkum sögulegum atburðum og ævintýrum, en hvorki iðnaðar né félagslíf er dauðhreinsað. Stjórnmál og samfélagsmiðlar flýttu sér að díla dísilvélina án nokkurrar tæknilegrar grundvallar og Volkswagen sjálfur hellti olíu á eldinn og sem einhvers konar uppbótarkerfi kastaði henni á bálið og í logunum og veifaði stoltur fána rafknúinna hreyfanleika.

Margir bílaframleiðendur hafa lent í þessari gildru með hraðri þróun. Trúarbrögðin sem liggja til grundvallar D-degi urðu fljótt villutrú, breyttust í E-dag og allir byrjuðu í ofvæni að spyrja sig ofangreindra spurninga. Á rúmum fjórum árum - frá dísilhneykslinu 2015 til dagsins í dag, hafa meira að segja hreinskilnustu rafskynjarar gefist upp viðnám gegn rafbílum og byrjað að leita leiða til að smíða slíka bíla. Meira að segja Mazda, sem fullyrti „hjörtu þeirra eru hlý“ og Toyota, svo óeigingjarnt fest við blendinga sína að þeir hafa kynnt fáránleg markaðsskilaboð eins og „sjálfhleðslublendingar“ eru nú tilbúnir með sameiginlegan rafmagnspall.

Nú eru allir bílaframleiðendur án undantekninga farnir að taka rafmagnsbíla eða rafmagnaða bíla á sitt svið. Hér munum við ekki fara í smáatriði hver kynnir nákvæmlega hversu mörg rafmagn og rafvætt líkön á næstu árum, ekki aðeins vegna þess að slíkar tölur líða hjá og fara eins og haustlauf, heldur einnig vegna þess að þessi kreppa mun breyta mörgum sjónarmiðum. Áætlanir eru mikilvægar fyrir deildir framleiðsluáætlunar, en eins og við nefndum hér að ofan er „vegurinn markmiðið“. Eins og skip á sjó, breytist skyggni við sjóndeildarhringinn og ný sjónarhorn opnast fyrir aftan það. Verð á rafhlöðum lækkar en olíuverðið líka. Stjórnmálamenn í dag taka ákvörðun en með tímanum leiðir það til róttækra niðurskurða í starfi og nýrra ákvarðana snúa aftur í óbreytt ástand. Og þá hættir allt skyndilega ...

Við erum þó langt frá því að trúa því að rafknúin hreyfanleiki eigi sér ekki stað. Já, það er að „gerast“ og mun líklega halda áfram að gerast. En eins og við höfum ítrekað sagt um okkur í farartækjum og íþróttum, þá er þekkingin í algjörum forgangi og með þessari seríu viljum við hjálpa til við að auka þessa þekkingu.

Hver gerir hvað - á næstunni?

Segulmagn Elon Musk og örvunin sem Tesla (svipað og ónotaðir ósamstilldir eða virkjunarvélar fyrirtækisins) beita á bílaiðnaðinn eru ótrúleg. Ef við sleppum fyrirætlunum um öflun fjármagns af fyrirtækinu getum við ekki annað en dáðst að manninum sem fann sinn sess í bílaiðnaðinum og ýtti „sprotafyrirtækinu“ hans á meðal mastódóna. Ég man að ég heimsótti Detroit sýninguna árið 2010, þegar Tesla sýndi hluta af álpalli framtíðar Model S., sem virðist vera áhyggjufullur, á litlum bás og virðist vera áhyggjufullur, að standverkfræðingurinn var ekki heiðraður og með sérstaka athygli af flestum fjölmiðlum. Varla nokkur blaðamaður á þeim tíma ímyndaði sér að þessi litla blaðsíða í sögu Tesla væri svo mikilvæg fyrir þróun hennar. Eins og Toyota, sem leitaði að alls kyns hönnun og einkaleyfum til að leggja grunn að tvinntækni sinni, voru höfundar Tesla á þessum tíma að leita að sniðugum leiðum til að búa til rafbíl með viðunandi kostnaði. Sem hluti af þessari leit eru notkun ósamstilltra hreyfla, samþætting hefðbundinna fartölvufrumna í rafgeymum og sanngjörn stjórnun þeirra og notkun léttvægra byggingarvettvangs Lotus sem grunnur að fyrstu Roadster gerðinni. Já, sami bíll og Musk sendi út í geim með Falcon Heavy.

Tilviljun, á sama ári 2010 í sjónum varð ég þeirrar gæfu aðnjótandi að mæta á annan áhugaverðan viðburð sem tengist rafbílum - kynningu á MegaCity farartæki BMW. Jafnvel á tímum lækkandi olíuverðs og algerrar áhugaleysi á rafbílum, kynnti BMW fyrirmynd sem er algjörlega búin til í samræmi við sérstöðu rafdrifsins, með rafhlöðu burðargrind úr áli. Til að bæta upp þyngd rafgeymanna, sem árið 2010 voru með frumur sem höfðu ekki aðeins minni afköst heldur voru fimm sinnum dýrari en þær eru núna, höfðu verkfræðingar BMW og fjöldi undirverktaka þeirra þróað kolefnishönnun sem hægt væri að framleiða í miklum fjölda. Sama ár, 2010, hóf Nissan rafsókn sína með Leaf og GM kynnti Volt / Ampera. Þetta voru fyrstu fuglar nýju rafmagnshreyflisins ...

Aftur í tíma

Ef við förum aftur í sögu bílsins munum við komast að því að frá lokum 19. aldar og fram að fyrri heimsstyrjöldinni var rafbíllinn talinn vera fullkomlega samkeppnishæfur við það sem knúinn er brunavélinni. Það er rétt að rafhlöðurnar voru nokkuð óhagkvæmar á þeim tíma, en það er líka rétt að brunahreyfillinn var á byrjunarstigi. Uppfinning rafmagns ræsifyrirtækisins árið 1912, uppgötvun stórra olíusvæða í Texas þar á undan og uppbygging fleiri og fleiri vega í Bandaríkjunum, sem og uppfinningin á samsetningarlínum, hefur vélin skýra kosti umfram þá rafknúnu. „Efnilegu“ basísku rafhlöðurnar frá Thomas Edison reyndust óskilvirkar og óáreiðanlegar og helltu aðeins olíu í eld rafbílsins. Allir kostir varðveitast næstum alla 20. öldina, þegar rafbílafyrirtæki smíðuðu aðeins af tækniáhuga. Jafnvel í áðurnefndum olíukreppum datt engum í hug að rafbíllinn gæti verið valkostur og þó að rafefnafræði litíumfrumna væri ekki þekkt enn þá hafði hann ekki enn verið „betrumbætt“. Fyrsta stóra byltingin við gerð nútímalegri rafbíls var GM EV1, einstök verkfræðisköpun frá 90. áratugnum, en sögu hennar er fallega lýst í fyrirtækinu „Who Killed the Electric Car.“

Ef við flytjum aftur til okkar daga munum við komast að því að forgangsröðun hefur þegar breyst. Núverandi ástand með BMW rafbíla er vísbending um hröð ferli sem geisa á vettvangi og efnafræði er að verða aðal drifkrafturinn í þessu ferli. Það er ekki lengur nauðsynlegt að hanna og framleiða léttar kolefnisgerðir til að bæta upp þyngd rafgeymana. Það er nú á ábyrgð (raf) efnafræðinga frá fyrirtækjum eins og Samsung, LG Chem, CATL o.fl., þar sem þróunar- og framleiðsludeildir eru að leita leiða til að nýta litíumjónarfrumuferðirnar á sem skilvirkastan hátt. Vegna þess að bæði lofandi „grafen“ og „solid“ rafhlöður eru í raun afbrigði af litíumjóni. En við skulum ekki komast á undan atburði.

Tesla og allir aðrir

Nýlega, í viðtali, nefndi Elon Musk að hann myndi njóta víðtækrar skarpskyggni rafbíla, sem þýðir að verkefni hans sem brautryðjandi að hafa áhrif á aðra hefur verið uppfyllt. Það hljómar altruískt en ég trúi að það sé. Í þessu samhengi eru allar fullyrðingar um stofnun ýmissa Tesla morðingja eða fullyrðingar eins og „við erum betri en Tesla“ tilgangslausar og óþarfar. Það sem fyrirtækinu hefur tekist að gera er engu líkara og þetta eru staðreyndirnar - jafnvel þó fleiri og fleiri framleiðendur fari að bjóða betri gerðir en Tesla.

Þýskir bílaframleiðendur eru á barmi lítillar rafbyltingar, en heiður fyrsta verðuga andstæðings Tesla féll í hug Jaguar með I-Pace, sem er einn af fáum (enn) bílum sem eru smíðaðir á sérstökum palli. Þetta stafar að miklu leyti af sérfræðiþekkingu verkfræðinga frá Jaguar / Land Rover og móðurfyrirtækinu Tata á sviði vinnslu tækni úr áli og þeirri staðreynd að flestar gerðir fyrirtækisins eru slíkar og lág seríuframleiðsla gerir kleift að gleypa hátt verð.

Við ættum ekki að gleyma sveim kínverskra framleiðenda sem þróa sérhönnuð rafmódel sem örvuð eru með skattaafslætti hér á landi, en líklega mun mikilvægasta framlagið til sköpunar vinsælli bíls koma frá „fólksbílnum“ VW.

Sem hluti af fullkominni umbreytingu á lífsspeki sinni og fjarlægir sig frá dísilvanda er VW að þróa umfangsmikla áætlun sína byggða á líkamsbyggingu MEB, sem tugir gerða munu byggja á næstu árum. Strangir staðlar fyrir losun koltvísýrings Evrópusambandsins, sem krefjast þess að árið 2021 verði meðalmagn CO2 á bilinu hjá hverjum framleiðanda lækkað niður í 95 g / km hafa hvata fyrir þetta allt. Þetta þýðir 3,6 lítra af dísilolíu eða 4,1 lítra af bensíni að meðaltali. Með minnkandi eftirspurn eftir dísilbílum og aukinni eftirspurn eftir jeppamódelum er ekki hægt að gera þetta án þess að rafmódel eru kynnt til sögunnar, sem, þó ekki sé ekið með alveg núlllosun, dregur verulega úr meðalstiginu.

(að fylgja)

Texti: Georgy Kolev