Električni avto včeraj, danes, jutri: 1. del

Serija nastajajočih izzivov e-mobilnosti

Statistična analiza in strateško načrtovanje sta zelo zapleteni znanosti in to dokazuje trenutna zdravstvena situacija in družbeno-politične razmere v svetu. Trenutno še nihče ne more reči, kaj se bo zgodilo po koncu pandemije v smislu avtomobilskega posla, predvsem zato, ker ni znano, kdaj se bo to zgodilo. Se bodo zahteve glede emisij ogljikovega dioksida in porabe goriva spremenile v svetu in zlasti v Evropi? Kako bo to skupaj z nizkimi cenami nafte in upadajočimi prihodki zakladnice vplivalo na mobilnost. Se bodo njihove subvencije še naprej povečevale ali se bo zgodilo ravno nasprotno? Ali bo zagotovljen denar za pomoč (če sploh) avtomobilskim podjetjem pri vlaganju v zelene tehnologije.

Kitajska, ki se že obnavlja po krizi, bo zagotovo še naprej iskala način, kako postati vodilna v novi mobilnosti, saj v stari ni postala tehnološka predhodnica. Večina proizvajalcev avtomobilov danes še vedno prodaja večinoma običajna vozila, vendar so v zadnjih letih veliko vlagali v mobilnost, zato so po krizi pripravljeni na različne scenarije. Seveda tudi najtemnejši napovedni scenariji ne vključujejo nekaj tako radikalnega, kot se dogaja. Toda, kot pravi Nietzsche, "kar me ne ubije, me naredi močnejšega." Kako bodo avtomobilska podjetja in podizvajalci spremenili svojo filozofijo in kakšno bo njihovo zdravje, bomo še videli. Zagotovo bo delo za proizvajalce litij-ionskih celic. Preden nadaljujemo s tehnološkimi rešitvami za elektromotorje in baterije, vas bomo spomnili na nekatere dele zgodbe in platforme v njih.

Nekaj ​​podobnega uvodu ...

Cesta je cilj. Ta na videz preprosta misel o Lao Ceju osmišlja dinamične procese, ki se trenutno odvijajo v avtomobilski industriji. Res je, da so bila različna obdobja v njeni zgodovini označena tudi kot »dinamična«, kot sta dve naftni krizi, a dejstvo je, da se danes na tem področju res dogajajo pomembni transformacijski procesi. Morda bo najboljša slika stresa prišla iz oddelkov za načrtovanje, razvoj ali odnose z dobavitelji. Kolikšen bo obseg in relativni delež električnih vozil v celotni proizvodnji vozil v naslednjih letih? Kako strukturirati dobavo komponent, kot so litij-ionske celice za baterije, in kdo bo dobavitelj materialov in opreme za proizvodnjo elektromotorjev in močnostne elektronike. Investirajte v lasten razvoj ali investirajte, kupujte delnice in sklepajte pogodbe z drugimi dobavitelji proizvajalcev električnih pogonov. Če je treba oblikovati nove platforme karoserije v skladu s posebnostmi zadevnega pogona, ali je treba prilagoditi obstoječe univerzalne platforme ali ustvariti nove univerzalne platforme? Ogromno vprašanj, na podlagi katerih je treba sprejemati hitre odločitve, vendar na podlagi resne analize. Kajti vsi so povezani z ogromnimi stroški podjetij in prestrukturiranjem, ki nikakor ne smejo škodovati razvoju klasičnega motorja z motorji z notranjim izgorevanjem (tudi dizelskega motorja). Vendar pa so na koncu dneva tisti, ki ustvarjajo dobičke avtomobilskih podjetij in morajo zagotoviti finančna sredstva za razvoj in uvedbo novih električnih modelov. Zdaj pa kriza...

Dizelsko gorivo

Analiza na podlagi statistik in napovedi je težko delo. Po številnih napovedih v letu 2008 naj bi cena nafte zdaj presegla 250 dolarjev za sod. Potem je prišla gospodarska kriza in vse interpolacije so propadle. Kriza se je končala in VW Bordeaux je razglasil dizelski motor in postal standardni nosilec dizelske ideje, s programi imenovanimi "Diesel Day" ali D-Day po analogiji z normandijskim dnevom D. Njegove ideje so začele zares klijati, ko se je izkazalo, da lansiranje dizla ni bilo izvedeno na najbolj pošten in čist način. Statistika ne upošteva takšnih zgodovinskih dogodkov in dogodivščin, a niti industrijsko niti družbeno življenje nista pusta. Politika in družbeni mediji so pohiteli z anestezijo dizelskega motorja brez tehnološke podlage, olje na ogenj pa je prilil sam Volkswagen in ga kot kompenzacijski mehanizem vrgel na ogenj ter v ognju ponosno mahal z zastavo električne mobilnosti.

Številni avtomobilski proizvajalci so se zaradi hitrega razvoja ujeli v to past. Vera, ki stoji za dnevom D, je hitro postala krivoverstvo, preoblikovala se je v dan e in vsi so si mrzlično začeli postavljati zgornja vprašanja. V samo štirih letih od dizelskega škandala leta 2015 do danes so tudi najbolj odkriti elektroskeptiki opustili odpor do električnih vozil in začeli iskati načine za njihovo izdelavo. Tudi Mazda, ki je trdila, da je "srčna", Toyota pa je tako nesebično navezana na svoje hibride, da so dajali absurdna marketinška sporočila, kot so "samopolnilni hibridi", je zdaj pripravljena na skupno električno platformo.

Zdaj vsi proizvajalci avtomobilov brez izjeme začenjajo v svojo ponudbo vključevati električne ali elektrificirane avtomobile. Tukaj se ne bomo spuščali v podrobnosti, kdo točno koliko električnih in elektrificiranih modelov bo predstavljenih v prihodnjih letih, ne samo zato, ker takšne številke prihajajo in gredo kot jesensko listje, ampak tudi zato, ker bo ta kriza spremenila marsikateri pogled. Načrti so pomembni za oddelke za načrtovanje proizvodnje, a kot smo omenili zgoraj, je »cesta cilj«. Kot ladja, ki se giblje po morju, se spreminja vidljivost obzorja in za njim se odpirajo novi razgledi. Cene baterij padajo, a tudi cene nafte. Politiki danes sprejemajo odločitve, a sčasoma to povzroči močno zmanjšanje delovnih mest, nove odločitve pa vzpostavijo status quo. In potem se vse nenadoma ustavi ...

Vendar še zdaleč ne mislimo, da se električna mobilnost ne pojavi. Da, to se "dogaja" in se bo verjetno nadaljevalo. Ker pa smo o nas že večkrat govorili na področju avtomobilskega športa in športa, je znanje glavna prednostna naloga in s to serijo želimo pomagati razširiti to znanje.

Kdo bo kaj delal – v bližnji prihodnosti?

Magnetizem Elona Muska in indukcija, ki jo ima Tesla (tako kot pogosto uporabljeni asinhronski ali asinhronski motorji) na avtomobilsko industrijo, sta neverjetna. Če pustimo ob strani sheme pridobivanja kapitala podjetja, si ne moremo kaj, da bi ne občudovali človeka, ki je našel svojo nišo v avtomobilski industriji in svoj "startup" promoviral med mastodonti. Spomnim se, da sem leta 2010 obiskal razstavo v Detroitu, ko je Tesla na majhni stojnici pokazal del aluminijaste platforme prihodnjega modela S. Očitno zaskrbljen, da inženir stojnice ni bil počaščen in s posebno pozornostjo večine medijev. Komaj si je kdo od takratnih novinarjev predstavljal, da bo ta majhna stran v Teslini zgodovini tako pomembna za njegov razvoj. Tako kot Toyota, ki je iskala vse vrste modelov in patentov, da bi postavila temelje svoji hibridni tehnologiji, so tudi takratni ustvarjalci Tesle iskali iznajdljive načine, kako ustvariti električno vozilo z ustrezno vrednostjo. Pri tem iskanju se uporabljajo asinhroni motorji, ki v akumulatorje vgrajujejo običajne prenosne elemente in jih inteligentno upravljajo, Lotusova lahka gradbena platforma pa je osnova za prvi Roadster. Da, isti stroj, ki ga je Musk poslal v vesolje s Falcon Heavy.

Po naključju sem istega leta 2010 v oceanu imel srečo, da sem se udeležil še enega zanimivega dogodka, povezanega z električnimi vozili - predstavitve BMW MegaCity Vehicle. BMW je tudi v času padanja cen nafte in popolnega nezanimanja za električna vozila predstavil povsem po specifiki električnega pogona oblikovan model z aluminijastim okvirjem, ki nosi baterijo. Da bi nadomestili težo baterij, ki so leta 2010 imele celice, ki niso le imele nižje zmogljivosti, ampak so bile petkrat dražje kot so zdaj, so inženirji BMW skupaj s številnimi svojimi podizvajalci razvili karbonsko strukturo, ki bi jo bilo mogoče proizvajati v velikih količine.. Tudi leta 2010 je Nissan začel svojo električno ofenzivo z Leafom, GM pa je predstavil svoj Volt/Ampera. To so bile prve ptice nove električne mobilnosti...

Nazaj v preteklost

Če se vrnemo v zgodovino avtomobila, ugotovimo, da je električni avtomobil od konca 19. stoletja do izbruha prve svetovne vojne veljal za popolnoma konkurenčnega električnemu motorju z notranjim zgorevanjem. Res je, da so bile baterije takrat precej neučinkovite, res pa je tudi, da je bil motor z notranjim zgorevanjem šele v povojih. Iznajdba električnega zaganjalnika leta 1912, odkritje večjih naftnih polj v Teksasu pred tem in gradnja vedno več cest v Združenih državah Amerike ter izum tekočega traku je imel motor na motorni pogon izrazite prednosti čez električno. »Obetavne« alkalne baterije Thomasa Edisona so se izkazale za neučinkovite in nezanesljive ter so samo še prilivale olja na ogenj električnemu avtomobilu. Vse prednosti so se ohranile skozi večino 20. stoletja, ko so bila električna vozila podjetja izdelana izključno iz tehnološkega interesa. Tudi v času omenjenih naftnih kriz nikomur ni padlo na misel, da bi lahko bil električni avtomobil alternativa, in čeprav je bila elektrokemija litijevih celic znana, še ni bila »očiščena«. Prvi večji preboj pri ustvarjanju sodobnejšega električnega avtomobila je bil GM EV1, unikatna inženirska stvaritev iz devetdesetih let prejšnjega stoletja, katere zgodovina je lepo opisana v podjetju Who Killed the Electric Car.

Če se vrnemo v naše dni, ugotovimo, da so se prioritete že spremenile. Trenutne razmere z električnimi vozili BMW so pokazatelj hitrih procesov, ki vrejo na terenu, in kemija postaja glavna gonilna sila tega procesa. Za izravnavo teže baterij ni več treba načrtovati in izdelovati lahkih ogljikovih struktur. Trenutno so odgovorni (elektro) kemiki iz podjetij, kot so Samsung, LG Chem, CATL in druga, katerih oddelki za raziskave in razvoj iščejo načine za čim bolj učinkovito uporabo svojih procesov litij-ionskih celic. Ker sta obetavni "grafenski" in "trdni" bateriji dejansko različici litij-ionske. A ne gremo naprej.

Tesla in vsi ostali

Pred kratkim je Elon Musk v intervjuju omenil, da bo dobil široko uporabo električnih vozil, kar pomeni, da je njegova misija pionirja vplivanja na druge zaključena. To se sliši altruistično, a verjamem, da je. V tem kontekstu so kakršne koli trditve o nastanku raznih Tesla morilcev ali izjave, kot je "boljši smo od Tesle" nesmiselne in odveč. To, kar je uspelo podjetju, je neprimerljivo in to so dejstva – četudi vse več proizvajalcev začenja ponujati boljše modele od Tesle.

Nemški proizvajalci avtomobilov so na robu majhne električne revolucije, toda prvi Teslin vreden nasprotnik je padel na Jaguarja s svojim I-Paceom, ki je eden redkih (še vedno) avtomobilov, zgrajenih na namenski platformi. To je v veliki meri posledica izkušenj inženirjev iz Jaguarja / Land Roverja in matičnega podjetja Tata na področju tehnologij predelave aluminijevih zlitin, pa tudi dejstva, da je večina modelov podjetja takšnih, nizkoserijska proizvodnja pa omogoča absorpcijo visoka cena. ,

Ne smemo pozabiti, da kitajski proizvajalci v tej državi razvijajo posebej zasnovane električne modele, spodbujene z davčnimi olajšavami, toda morda bo najpomembnejši prispevek k bolj priljubljenemu avtomobilu prispeval VW-ov "avto ljudi".

V okviru splošne preobrazbe svoje življenjske filozofije in oddaljenosti od dizelskih problemov VW razvija svoj ambiciozen program, ki temelji na strukturi karoserije MEB in bo v prihodnjih letih temeljil na več deset modelih. Vse to vodijo strogi standardi emisij CO2021 v Evropski uniji, ki zahtevajo, da se do leta 2 povprečna količina CO95 v območju od vsakega proizvajalca zmanjša na 3,6 g / km. To pomeni povprečno porabo 4,1 litra dizla ali XNUMX litra bencina. Ob upadajočem povpraševanju po dizelskih vozilih in naraščajočem povpraševanju po SUV modelih tega ni mogoče storiti brez uvedbe električnih modelov, ki pa, čeprav ne povsem nič, bistveno znižajo povprečje.