Auto elettrica ieri, oggi e domani: parte 1

Una serie sulle nuove sfide alla mobilità elettrica

L'analisi statistica e la pianificazione strategica sono scienze molto difficili e la situazione attuale con la situazione socio-politica e sanitaria nel mondo lo dimostra. Al momento nessuno può dire cosa accadrà dopo la fine della pandemia dal punto di vista del business automobilistico, soprattutto perché non si sa quando sarà. I requisiti relativi alle emissioni di anidride carbonica e al consumo di carburante nel mondo e in Europa in particolare cambieranno? Come questo, combinato con i bassi prezzi del petrolio e le ridotte entrate del tesoro, influenzerà la mobilità elettrica. L'aumento dei loro sussidi continuerà o accadrà il contrario? Gli aiuti (se ce ne saranno) per le case automobilistiche saranno forniti con la necessità di investimenti in tecnologie "verdi"?

La Cina, che già si sta scrollando di dosso la crisi, continuerà sicuramente a cercare un modo per diventare leader nella nuova mobilità, poiché non è diventata un'avanguardia tecnologica in quella vecchia. La maggior parte delle case automobilistiche oggi vende ancora principalmente auto a propulsione convenzionale, ma negli ultimi anni ha investito molto nella mobilità elettrica, quindi sono pronte per diversi scenari dopo la crisi. Naturalmente, anche gli scenari predittivi più oscuri non implicano qualcosa di così drastico come ciò che sta accadendo. Ma come dice Nietzsche, "Ciò che non mi uccide mi rende più forte". Resta da vedere come le case automobilistiche e i subappaltatori cambieranno la loro filosofia e quale sarà la loro salute. Ci sarà sicuramente lavoro per i produttori di celle agli ioni di litio. E prima di continuare con le soluzioni tecnologiche nel campo dei motori elettrici e delle batterie, vi ricorderemo alcune parti della storia e le soluzioni della piattaforma per loro.

Qualcosa come un'introduzione ...

La strada è l'obiettivo. Questo pensiero apparentemente semplice di Lao Tzu riempie di contenuti i processi dinamici in atto nell'industria automobilistica al momento. È vero che anche vari periodi della sua storia sono stati descritti come "dinamici" - come le due crisi petrolifere, ma è un dato di fatto che oggi ci sono davvero significativi processi di trasformazione in quest'area. Forse il miglior quadro dello stress sarebbe descritto dai dipartimenti di pianificazione, sviluppo o collegamento con i fornitori. Quali saranno i volumi e la quota relativa di auto elettriche nella produzione totale di auto nei prossimi anni? Come strutturare la fornitura di componenti come le celle agli ioni di litio per batterie e chi sarà fornitore di materiali e apparecchiature per la produzione di motori elettrici ed elettronica di potenza. Sia che si tratti di investire nello sviluppo proprio o di investire, acquistare azioni e stipulare contratti con altri fornitori di produttori di motori elettrici. Dovrebbero essere progettate nuove piattaforme del corpo in conformità con le specifiche dell'azionamento in questione, dovrebbero essere adattate quelle esistenti o dovrebbero essere create nuove piattaforme universali. Una quantità enorme di domande sulla base delle quali è necessario prendere decisioni rapide, ma sulla base di analisi serie. Perché tutte comportano ingenti costi da parte delle aziende e di ristrutturazioni, che non devono in alcun modo pregiudicare il lavoro di sviluppo della propulsione classica con motori a scoppio (compreso il motore diesel). Tuttavia, dopotutto, sono loro che portano i profitti delle case automobilistiche e devono fornire le risorse finanziarie per lo sviluppo e l'introduzione nella produzione dei nuovi modelli elettrici. Ah, ora c'è una crisi ...

La legna da ardere del gasolio

Le analisi basate su statistiche e previsioni sono un lavoro difficile. Secondo molte previsioni del 2008, oggi il prezzo del petrolio avrebbe dovuto superare i 250 dollari al barile. Poi è arrivata la crisi economica e tutte le interpolazioni sono crollate. La crisi era finita e VW Bordeaux proclamò il motore diesel e divenne il portabandiera dell'idea diesel con programmi chiamati "Diesel Day" o D-Day per analogia con lo sbarco in Normandia. Le sue idee iniziarono davvero a germogliare quando si scoprì che il lancio del diesel non era stato fatto nel modo più onesto e pulito. Le statistiche non tengono conto di tali eventi storici e avventure, ma né la vita industriale né quella sociale sono sterili. La politica e le reti sociali si sono affrettate ad anatemizzare il motore diesel senza alcuna base tecnologica, e la stessa Volkswagen ha versato olio sul fuoco e come forma di meccanismo compensativo lo ha gettato sul rogo, e tra le fiamme ha sventolato con orgoglio la bandiera della mobilità elettrica.

Molte case automobilistiche sono state catturate in questa trappola da eventi frenetici. La religione alla base del D-Day divenne rapidamente un'eresia, trasformata in un E-day, e tutti iniziarono freneticamente a porsi le domande di cui sopra. In poco più di quattro anni, dallo scandalo diesel del 2015 fino ad oggi, anche gli elettroscettici più schietti hanno rinunciato alla resistenza alle auto elettriche e hanno iniziato a cercare modi per costruire tali auto. Anche Mazda, che ha affermato che "i loro cuori sono caldi" e Toyota, così disinteressatamente attaccati ai loro ibridi da aver introdotto messaggi di marketing assurdi come "ibridi a ricarica automatica" sono ora pronti con una piattaforma elettrica comune.

Ora tutte le case automobilistiche, senza eccezioni, stanno iniziando a includere auto elettriche o elettrificate nella loro gamma. Qui non entreremo nel dettaglio di chi esattamente quanti modelli elettrici ed elettrificati introdurranno nei prossimi anni, non solo perché tali numeri passano e se ne vanno come foglie d'autunno, ma anche perché questa crisi cambierà molti punti di vista. I piani sono importanti per i reparti di pianificazione della produzione, ma come abbiamo accennato in precedenza, "la strada è l'obiettivo". Come una nave che si muove in mare, la visibilità dell'orizzonte cambia e dietro di essa si aprono nuove prospettive. I prezzi delle batterie stanno diminuendo, ma lo è anche il prezzo del petrolio. I politici oggi prendono una decisione, ma col tempo porta a drastici tagli di posti di lavoro e nuove decisioni tornano allo status quo. E poi tutto si ferma all'improvviso ...

Tuttavia, siamo lontani dal credere che la mobilità elettrica non avvenga. Sì, sta "accadendo" e probabilmente continuerà ad accadere. Ma come abbiamo ripetutamente detto di noi nel settore automobilistico e sportivo, la conoscenza è una priorità assoluta e con questa serie vogliamo contribuire ad espandere questa conoscenza.

Chi farà cosa - nel prossimo futuro?

Il magnetismo di Elon Musk e l'induzione che Tesla (come i motori asincroni o a induzione ampiamente utilizzati dell'azienda) esercita sull'industria automobilistica sono incredibili. Se lasciamo da parte gli schemi di acquisizione di capitali da parte dell'azienda, non possiamo fare a meno di ammirare l'uomo che ha trovato la sua nicchia nell'industria automobilistica e ha spinto la sua "start up" tra i mastodonti. Ricordo di aver visitato la fiera di Detroit nel 2010, quando in un piccolo stand Tesla ha mostrato una sezione della piattaforma in alluminio della futura Model S. Apparentemente preoccupata, l'ingegnere dello stand non è stato onorato e con particolare attenzione dalla maggior parte dei media. Quasi nessuno dei giornalisti dell'epoca immaginava che questa piccola pagina della storia di Tesla sarebbe stata così importante per il suo sviluppo. Come la Toyota, che ha cercato tutti i tipi di design e brevetti per gettare le basi della sua tecnologia ibrida, i creatori di Tesla all'epoca erano alla ricerca di modi ingegnosi per creare un'auto elettrica a un costo adeguato. Come parte di questa ricerca sono l'uso di motori asincroni, l'integrazione di celle di laptop convenzionali nelle batterie e la loro gestione ragionevole, e l'uso della piattaforma di costruzione leggera di Lotus come base per il primo modello Roadster. Sì, la stessa macchina che Musk ha mandato nello spazio con il Falcon Heavy.

Per coincidenza, nello stesso anno 2010 dall'altra parte dell'oceano ho avuto la fortuna di partecipare ad un altro interessante evento legato alle auto elettriche: la presentazione del MegaCity Vehicle di BMW. Anche in un momento di calo del prezzo del petrolio e di completo disinteresse per le auto elettriche, BMW ha presentato un modello creato interamente secondo le specifiche della trazione elettrica, con un telaio porta batteria in alluminio. Per compensare il peso delle batterie, che nel 2010 avevano celle che non solo avevano una capacità inferiore ma erano cinque volte più costose di quelle attuali, gli ingegneri BMW e alcuni dei loro subappaltatori avevano sviluppato un design in carbonio che potesse essere prodotto in gran numero. Nello stesso anno 2010, Nissan ha lanciato la sua offensiva elettrica con la Leaf e GM ha introdotto la sua Volt / Ampera. Questi furono i primi uccelli della nuova mobilità elettrica...

Tornare in tempo

Se torniamo indietro nella storia dell'auto, troveremo che dalla fine del XIX secolo fino all'incirca alla prima guerra mondiale, l'auto elettrica era considerata pienamente competitiva con quella alimentata da un motore a combustione interna. È vero che le batterie all'epoca erano piuttosto inefficienti, ma è anche vero che il motore a combustione interna era agli inizi. L'invenzione dell'avviamento elettrico nel 19, la scoperta di importanti giacimenti petroliferi in Texas prima, e la costruzione di sempre più strade negli Stati Uniti, nonché l'invenzione delle linee di assemblaggio, il motore con il motore ottennero evidenti vantaggi rispetto a quello elettrico. Le "promettenti" batterie alcaline di Thomas Edison si sono rivelate inefficienti e inaffidabili e hanno versato solo olio nel fuoco dell'auto elettrica. Tutti i vantaggi sono preservati per quasi tutto il XX secolo, quando le società di auto elettriche costruirono solo per interesse tecnologico. Anche durante le summenzionate crisi petrolifere, non è mai venuto in mente a nessuno che l'auto elettrica potesse essere un'alternativa, e sebbene l'elettrochimica delle celle al litio fosse nota, non era ancora stata "raffinata". La prima grande svolta nella creazione di un'auto elettrica più moderna è stata la GM EV1912, una creazione ingegneristica unica degli anni '20, la cui storia è splendidamente descritta nella società "Who Killed the Electric Car".

Se torniamo ai nostri giorni, scopriremo che le priorità sono già cambiate. La situazione attuale delle auto elettriche BMW è un indicatore dei rapidi processi che imperversano sul campo e la chimica sta diventando una delle principali forze trainanti in questo processo. Non è più necessario progettare e produrre strutture in carbonio leggere per compensare il peso delle batterie. Ora è responsabilità degli (elettro) chimici di aziende come Samsung, LG Chem, CATL, ecc., I cui reparti di sviluppo e produzione sono alla ricerca di modi per utilizzare nel modo più efficiente i processi delle celle agli ioni di litio. Perché entrambe le promettenti batterie "grafene" e "solide" sono in realtà varianti degli ioni di litio. Ma non anticipiamo gli eventi.

Tesla e tutti gli altri

Recentemente, in un'intervista, Elon Musk ha affermato che avrebbe goduto della diffusa penetrazione delle auto elettriche, il che significa che la sua missione di pioniere di influenzare gli altri è stata adempiuta. Sembra altruistico, ma credo che lo sia. In questo contesto, qualsiasi dichiarazione sulla creazione di vari assassini di Tesla o affermazioni come "siamo migliori di Tesla" sono inutili e ridondanti. Ciò che l'azienda è riuscita a fare non ha eguali e questi sono i fatti, anche se sempre più produttori iniziano a offrire modelli migliori di quelli di Tesla.

Le case automobilistiche tedesche sono sull'orlo di una piccola rivoluzione elettrica, ma l'onore del primo degno avversario di Tesla è toccato a Jaguar con la sua I-Pace, che è una delle poche (ancora) auto costruite su una piattaforma dedicata. Ciò è in gran parte dovuto all'esperienza degli ingegneri di Jaguar / Land Rover e della casa madre Tata nel campo delle tecnologie di lavorazione delle leghe di alluminio e al fatto che la maggior parte dei modelli dell'azienda sono tali e la produzione in serie bassa consente di assorbire il prezzo elevato .

Non dobbiamo dimenticare lo sciame di produttori cinesi che sviluppano modelli elettrici appositamente progettati stimolati dagli sconti fiscali in questo paese, ma probabilmente il contributo più significativo alla creazione di un'auto più popolare verrà dalla "macchina del popolo" VW.

Nell'ambito della completa trasformazione della sua filosofia di vita e prendendo le distanze dai problemi del diesel, VW sta sviluppando il suo programma su larga scala basato sulla struttura della carrozzeria MEB, su cui si baseranno dozzine di modelli nei prossimi anni. A incentivare tutto ciò sono i severi standard per le emissioni di anidride carbonica dell'Unione Europea, che prevedono che entro il 2021 la quantità media di CO2 nel range di ciascun produttore venga ridotta a 95 g / km. Ciò significa un consumo medio di 3,6 litri di diesel o 4,1 litri di benzina. Con il calo della domanda di auto diesel e l'aumento della domanda di modelli SUV, ciò non può essere fatto senza l'introduzione di modelli elettrici, che, sebbene non guidati a emissioni completamente zero, riducono significativamente il livello medio.

(da seguire)

Testo: Georgy Kolev