Elektrische auto gisteren, vandaag, morgen: deel 1

E-Mobility Emerging Challenges Series

Statistische analyse en strategische planning zijn zeer complexe wetenschappen, en de huidige gezondheidssituatie, de sociaal-politieke situatie in de wereld bewijst dit. Op dit moment kan niemand zeggen wat er zal gebeuren na het einde van de pandemie in termen van de auto-industrie, vooral omdat het niet bekend is wanneer het zal gebeuren. Zullen de vereisten voor kooldioxide-emissies en brandstofverbruik in de wereld en in het bijzonder in Europa veranderen? Hoe dit, in combinatie met de lage olieprijzen en dalende schatkistinkomsten, de mobiliteit zal beïnvloeden. Zullen hun subsidies blijven stijgen of gebeurt het tegenovergestelde? Zal er geld worden verstrekt om (indien aanwezig) autobedrijven te helpen investeren in groene technologieën.

China, dat al herstellende is van de crisis, zal zeker blijven zoeken naar een manier om een ​​leider te worden in de nieuwe mobiliteit, aangezien het geen technologische voorhoede is geworden in de oude. De meeste autofabrikanten verkopen tegenwoordig nog steeds voornamelijk conventionele voertuigen, maar hebben de afgelopen jaren fors geïnvesteerd in mobiliteit, zodat ze na de crisis op verschillende scenario's zijn voorbereid. Natuurlijk houden zelfs de donkerste voorspellende scenario's niet zoiets radicaals in als wat er gebeurt. Maar, zoals Nietzsche zegt: "Wat me niet doodt, maakt me sterker." Hoe autobedrijven en onderaannemers hun filosofie zullen veranderen en wat hun gezondheid zal zijn, valt nog te bezien. Er zal zeker werk zijn voor fabrikanten van lithium-ioncellen. En voordat we verder gaan met de technologische oplossingen op het gebied van elektromotoren en accu's, herinneren we je aan enkele delen van het verhaal en de platformoplossingen daarin.

Zoiets als een introductie ...

De weg is de bestemming. Deze ogenschijnlijk simpele gedachte over Lao Tzu geeft betekenis aan de dynamische processen die zich momenteel afspelen in de auto-industrie. Het is waar dat verschillende periodes in haar geschiedenis ook als "dynamisch" zijn beschreven, zoals de twee oliecrises, maar feit is dat er vandaag inderdaad belangrijke transformatieprocessen plaatsvinden in dit gebied. Misschien komt het beste beeld van stress uit de afdelingen planning, ontwikkeling of leveranciersrelaties. Wat zal de komende jaren het volume en het relatieve aandeel zijn van elektrische voertuigen in de totale voertuigproductie? Hoe de aanvoer van componenten, zoals lithium-ioncellen voor batterijen, moet worden gestructureerd en wie de leverancier wordt van materialen en apparatuur voor de productie van elektromotoren en vermogenselektronica. Investeer in uw eigen ontwikkelingen of investeer, koop aandelen en sluit contracten met andere leveranciers van fabrikanten van elektrische aandrijvingen. Als er nieuwe carrosserieplatforms moeten worden ontworpen volgens de specifieke kenmerken van de aandrijving in kwestie, moeten bestaande universele platforms dan worden aangepast of moeten er nieuwe universele platforms worden gecreëerd? Een enorm aantal vragen op basis waarvan snel beslissingen moeten worden genomen, maar wel op basis van een serieuze analyse. Omdat ze allemaal enorme kosten van bedrijven en herstructureringen met zich meebrengen, die op geen enkele manier de ontwikkeling van een klassieke motor met verbrandingsmotoren (inclusief een dieselmotor) mogen schaden. Maar uiteindelijk zijn zij degenen die winst maken voor autobedrijven en financiële middelen moeten vrijmaken voor de ontwikkeling en implementatie van nieuwe elektrische modellen. En nu de crisis...

Diesel brandstof

Analyse op basis van statistieken en prognoses is een lastige klus. Volgens vele voorspellingen in 2008 zou de prijs van olie nu boven de $250 per vat moeten uitkomen. Toen kwam de economische crisis en stortten alle interpolaties in elkaar. De crisis eindigde en VW Bordeaux riep de dieselmotor uit en werd de vaandeldrager van het dieselidee, met programma's genaamd "Diesel Day" of D-Day naar analogie van Normandië D-Day. Zijn ideeën begonnen pas echt te kiemen toen bleek dat de diesellancering niet op de meest eerlijke en schone manier gebeurde. Statistieken geven geen verklaring voor dergelijke historische gebeurtenissen en avonturen, maar noch het industriële, noch het sociale leven is onvruchtbaar. Politiek en sociale media haastten zich om de dieselmotor zonder enige technologische basis te verdoven, en Volkswagen zelf goot olie op het vuur en gooide het als compensatiemechanisme op het vuur, en zwaaide trots met de vlag van elektrische mobiliteit in het vuur.

Veel autofabrikanten zijn door de snelle ontwikkeling in deze val gelopen. De religie achter D-Day werd al snel ketterij, veranderde in E-Day, en iedereen begon zichzelf verwoed de bovenstaande vragen te stellen. In slechts vier jaar vanaf het dieselschandaal in 2015 tot vandaag hebben zelfs de meest uitgesproken elektro-sceptici de weerstand tegen elektrische voertuigen opgegeven en zijn ze op zoek gegaan naar manieren om ze te bouwen. Zelfs Mazda, die beweerde "oprecht" te zijn en Toyota zo onbaatzuchtig gehecht aan zijn hybrides dat ze absurde marketingboodschappen als "zelfopladende hybrides" afleverden, is nu klaar met een gemeenschappelijk elektrisch platform.

Nu beginnen alle autofabrikanten zonder uitzondering elektrische of geëlektrificeerde auto's in hun assortiment op te nemen. We gaan hier niet in detail in op wie precies hoeveel elektrische en geëlektrificeerde modellen de komende jaren zullen worden geïntroduceerd, niet alleen omdat zulke aantallen komen en gaan als herfstbladeren, maar ook omdat deze crisis veel gezichtspunten zal veranderen. Plannen zijn belangrijk voor productieplanningsafdelingen, maar zoals we hierboven vermeldden, "de weg is het doel". Zoals een schip zich voortbeweegt op zee, verandert de zichtbaarheid van de horizon en openen zich nieuwe vergezichten erachter. De batterijprijzen dalen, maar de olieprijzen ook. Politici nemen vandaag beslissingen, maar na verloop van tijd leidt dit tot een sterke vermindering van banen en nieuwe beslissingen herstellen de status quo. En dan stopt ineens alles...

We denken echter nog lang niet dat elektrische mobiliteit niet voorkomt. Ja, het is "gebeurt" en zal waarschijnlijk doorgaan. Maar zoals we al meermaals over ons hebben gesproken op het gebied van motorsport en sport, is kennis een topprioriteit en met deze serie willen we die kennis helpen uitbreiden.

Wie gaat wat doen - in de nabije toekomst?

Het magnetisme van Elon Musk en de inductie die Tesla (net als de veelgebruikte inductie- of inductiemotoren van het bedrijf) de auto-industrie beïnvloedt, is ongelooflijk. Afgezien van de kapitaalverwervingsplannen van het bedrijf, kunnen we niet anders dan de man bewonderen die zijn niche in de auto-industrie heeft gevonden en zijn "lancering" onder de mastodonten promootte. Ik herinner me een bezoek aan een show in Detroit in 2010, toen Tesla een deel van het aluminium platform van de toekomstige Model S liet zien op een kleine stand. Blijkbaar bang dat de standingenieur niet werd gehonoreerd en met speciale aandacht van de meeste media. Bijna geen van de journalisten uit die tijd had kunnen denken dat deze kleine pagina in de geschiedenis van Tesla zo belangrijk zou zijn voor de ontwikkeling ervan. Net als Toyota, dat op zoek was naar allerlei ontwerpen en patenten om de basis te leggen voor zijn hybride technologie, zochten de makers van Tesla destijds naar ingenieuze manieren om een ​​elektrisch voertuig met voldoende waarde te creëren. Deze zoektocht maakt gebruik van asynchrone motoren, integreert gewone laptopelementen in batterijen en beheert ze intelligent, en gebruikt het lichtgewicht constructieplatform van Lotus als basis voor de eerste Roadster. Ja, dezelfde machine die Musk met de Falcon Heavy de ruimte in stuurde.

Toevallig had ik in hetzelfde 2010 in de oceaan het geluk om een ​​ander interessant evenement bij te wonen met betrekking tot elektrische voertuigen - de presentatie van de BMW MegaCity Vehicle. Zelfs in een tijd van dalende olieprijzen en een totaal gebrek aan interesse in elektrische voertuigen, heeft BMW een model geïntroduceerd dat volledig is ontworpen volgens de specifieke kenmerken van de elektrische aandrijving, met een aluminium frame dat de batterij draagt. Om het gewicht van batterijen te compenseren, die in 2010 cellen hadden die niet alleen een lagere capaciteit hadden, maar ook vijf keer duurder waren dan nu, ontwikkelden de BMW-ingenieurs, samen met een aantal van hun onderaannemers, een koolstofstructuur die in grote hoeveelheden kon worden geproduceerd hoeveelheden. . Eveneens in 2010 lanceerde Nissan zijn elektrische offensief met de Leaf en introduceerde GM zijn Volt/Ampera. Dit waren de eerste vogels van de nieuwe elektrische mobiliteit...

Terug in de tijd

Als we teruggaan naar de geschiedenis van de auto, zien we dat vanaf het einde van de 19e eeuw tot het uitbreken van de Eerste Wereldoorlog de elektrische auto werd beschouwd als volledig concurrerend met de elektrische verbrandingsmotor. Het is waar dat batterijen in die tijd behoorlijk inefficiënt waren, maar het is ook waar dat de verbrandingsmotor nog in de kinderschoenen stond. De uitvinding van de elektrische starter in 1912, de ontdekking van de grote olievelden in Texas daarvoor, en de aanleg van steeds meer wegen in de Verenigde Staten, en de uitvinding van de lopende band, de motoraangedreven motor had duidelijke voordelen boven de elektrische. De "veelbelovende" alkalinebatterijen van Thomas Edison bleken inefficiënt en onbetrouwbaar en gooiden alleen maar olie op het vuur van de elektrische auto. Alle voordelen bleven gedurende het grootste deel van de 20e eeuw bestaan, toen de elektrische voertuigen van het bedrijf puur uit technologisch belang werden gebouwd. Zelfs tijdens de bovengenoemde oliecrises kwam het nooit bij iemand op dat een elektrische auto een alternatief zou kunnen zijn, en hoewel de elektrochemie van lithiumcellen bekend was, was die nog niet "opgeruimd". De eerste grote doorbraak in de creatie van een modernere elektrische auto was de GM EV1, een unieke technische creatie uit de jaren negentig, waarvan de geschiedenis prachtig wordt beschreven in het bedrijf Who Killed the Electric Car.

Als we teruggaan naar onze dagen, merken we dat de prioriteiten al zijn veranderd. De huidige situatie met de elektrische auto's van BMW is een indicatie van de snelle processen die in het veld aan het koken zijn en de chemie wordt de belangrijkste motor in dit proces. Het is niet langer nodig om lichtgewicht koolstofstructuren te ontwerpen en te vervaardigen om het gewicht van de batterijen te compenseren. Het is momenteel de verantwoordelijkheid van (elektro) chemici van bedrijven als Samsung, LG Chem, CATL en anderen, waarvan de R & D-afdelingen zoeken naar manieren om zo efficiënt mogelijk gebruik te maken van hun lithium-ion celprocessen. Omdat zowel veelbelovende ‘grafeen’ als ‘solide’ batterijen in feite varianten van lithium-ion zijn. Maar laten we niet voorop lopen.

Tesla en alle anderen

Onlangs zei Elon Musk in een interview dat hij op grote schaal gebruik zal maken van elektrische voertuigen, wat betekent dat zijn missie als pionier om anderen te beïnvloeden is voltooid. Dit klinkt altruïstisch, maar ik geloof dat het dat wel is. In deze context zijn alle beweringen over het creëren van verschillende Tesla-moordenaars of uitspraken als "wij zijn beter dan Tesla" zinloos en overbodig. Wat het bedrijf heeft weten te doen is ongeëvenaard, en dit zijn feiten - ook al beginnen steeds meer fabrikanten betere modellen aan te bieden dan Tesla.

Duitse autofabrikanten staan ​​aan de vooravond van een kleine elektrische revolutie, maar Tesla's eerste waardige tegenstander is op de Jaguar gevallen met zijn I-Pace, een van de weinige (nog) auto's die op een speciaal platform zijn gebouwd. Dit is grotendeels te danken aan de ervaring van ingenieurs van Jaguar/Land Rover en moederbedrijf Tata op het gebied van aluminiumlegeringsverwerkingstechnologieën, evenals het feit dat de meeste modellen van het bedrijf zo zijn, en de lage serieproductie stelt u in staat om te absorberen de hoge prijs. ,

We mogen niet vergeten dat Chinese fabrikanten speciaal ontworpen elektrische modellen ontwikkelen, gestimuleerd door belastingvoordelen, in dit land, maar misschien komt de belangrijkste bijdrage aan de meer populaire auto wel van VW's "volkswagen".

Als onderdeel van een algehele transformatie van zijn levensfilosofie en afstand nemen van dieselproblemen, ontwikkelt VW zijn ambitieuze programma op basis van de CBG-carrosseriestructuur, die de komende jaren op tientallen modellen zal worden gebaseerd. Dit alles wordt gedreven door de strenge CO2021-emissienormen in de Europese Unie, die vereisen dat de gemiddelde hoeveelheid CO2 in het bereik van elke producent tegen 95 moet zijn teruggebracht tot 3,6 g / km. Dit betekent een gemiddeld verbruik van 4,1 liter diesel of XNUMX liter benzine. Met de afnemende vraag naar dieselvoertuigen en de toenemende vraag naar SUV-modellen, kan dit niet zonder de introductie van elektrische modellen, die, hoewel niet helemaal nul, het gemiddelde aanzienlijk verlagen.