Mașină electrică ieri, azi și mâine: prima parte

O serie despre noile provocări ale mobilității electrice

Analiza statistică și planificarea strategică sunt științe foarte dificile și situația actuală cu situația socială, socio-politică din lume o dovedește. În momentul de față, nimeni nu poate spune ce se va întâmpla după sfârșitul pandemiei din punctul de vedere al afacerii auto, în principal pentru că nu se știe când va fi. Se vor schimba cerințele privind emisiile de dioxid de carbon și consumul de combustibil în lume și în special în Europa? Cum acest lucru, combinat cu prețurile scăzute la petrol și veniturile reduse ale trezoreriei, va afecta mobilitatea electrică. Creșterea subvențiilor va continua sau se va întâmpla contrariul? Banii de ajutor (dacă există) pentru companiile auto vor primi o cerință pentru investiții în tehnologii „ecologice”?

China, care deja scutură criza, va continua cu siguranță să caute o modalitate de a deveni lider în noua mobilitate, deoarece nu a devenit o avangardă tehnologică în cea veche. Majoritatea producătorilor de autoturisme astăzi vând în continuare mașini cu motor convențional, dar au investit puternic în mobilitatea electrică în ultimii ani, astfel încât sunt pregătiți pentru diferite scenarii după criză. Desigur, nici cele mai întunecate scenarii predictive nu implică ceva la fel de drastic ca ceea ce se întâmplă. Dar, așa cum spune Nietzsche, „Ce nu mă ucide mă face mai puternic”. Rămâne de văzut cum își vor schimba filozofia companiile auto și subcontractorii și care va fi starea lor de sănătate. Cu siguranță va fi de lucru pentru producătorii de celule litiu-ion. Și înainte de a continua cu soluțiile tehnologice din domeniul motoarelor și bateriilor electrice, vă vom reaminti câteva părți ale istoriei și soluțiile platformei pentru acestea.

Ceva ca o introducere ...

Drumul este scopul. Acest gând aparent simplu despre Lao Tzu umple cu conținut procesele dinamice care au loc în industria auto în acest moment. Este adevărat că diferite perioade din istoria sa au fost, de asemenea, descrise ca „dinamice” - cum ar fi cele două crize petroliere, dar este un fapt că astăzi există într-adevăr procese semnificative de transformare în acest domeniu. Poate că cea mai bună imagine a stresului ar fi descrisă de departamentele de planificare, dezvoltare sau legătură cu furnizorii. Care vor fi volumul și ponderea relativă a mașinilor electrice în producția totală de mașini în următorii ani? Cum să structurați furnizarea de componente, cum ar fi celulele litiu-ion pentru baterii și cine va fi furnizorul de materiale și echipamente pentru producția de motoare electrice și electronice de putere. Indiferent dacă doriți să investiți în dezvoltarea proprie sau să investiți, cumpărați acțiuni și încheiați contracte cu alți furnizori de producători de motoare electrice. În cazul în care noile platforme de caroserie sunt proiectate în conformitate cu specificul unității în cauză, ar trebui adaptate cele existente sau ar trebui create noi platforme universale. O cantitate imensă de întrebări pe baza cărora trebuie luate decizii rapide, dar pe baza unor analize serioase. Deoarece toate implică costuri uriașe din partea companiilor și restructurări, care nu ar trebui să afecteze în niciun caz munca de dezvoltare a propulsiei clasice cu motoare cu ardere internă (inclusiv motorul diesel). Cu toate acestea, la urma urmei, aceștia aduc profiturile companiilor auto și trebuie să furnizeze resursele financiare pentru dezvoltarea și introducerea în producția noilor modele electrice. Ah, acum este o criză ...

Lemnul de foc al motorinei

Analizele analitice și bazate pe prognoze sunt lucrări dificile. Conform multor prognoze din 2008, în prezent prețul petrolului ar fi trebuit să depășească 250 USD pe baril. Apoi a venit criza economică și toate interpolările s-au prăbușit. Criza s-a încheiat, iar VW Bordeaux a proclamat motorul diesel și a devenit purtătorul standard al ideii diesel cu programe numite „Diesel Day” sau Ziua Z prin analogie cu ziua de aterizare din Normandia. Ideile sale au început să încolțească cu adevărat când s-a dovedit că lansarea motorinei nu a fost făcută în cel mai cinstit și mai curat mod. Statisticile nu explică astfel de evenimente și aventuri istorice, dar nici viața industrială, nici cea socială nu sunt sterile. Politica și rețelele sociale s-au grăbit să anatemizeze motorul diesel fără nicio bază tehnologică, iar Volkswagen însăși a turnat ulei pe foc și, ca formă de mecanism compensator, l-a aruncat pe miză, iar în flăcări a fluturat cu mândrie steagul mobilității electrice.

Mulți producători de automobile au fost prinși în această capcană de evenimente ritmante. Religia care stă la baza zilei Z a devenit rapid o erezie, transformată într-o zi E și toată lumea a început să-și pună frenetic întrebările de mai sus. În puțin peste patru ani - de la scandalul diesel din 2015 până astăzi, chiar și cei mai sinceri electrosceptici au renunțat la rezistența la mașinile electrice și au început să caute modalități de a construi astfel de mașini. Chiar și Mazda, care pretindea că „inimile lor sunt calde” și Toyota, atât de dezinteresat de atașați de hibrizi, încât au introdus mesaje de marketing absurde, cum ar fi „hibrizi cu autoîncărcare”, sunt acum gata cu o platformă electrică comună.

Acum, toți producătorii de mașini, fără excepție, încep să includă mașini electrice sau electrificate în gama lor. Aici nu vom intra în detalii cine va introduce exact câte modele electrice și electrificate în următorii ani, nu numai pentru că astfel de numere trec și merg ca frunzele de toamnă, ci și pentru că această criză va schimba multe puncte de vedere. Planurile sunt importante pentru departamentele de planificare a producției, dar așa cum am menționat mai sus, „drumul este scopul”. Ca o navă care se mișcă pe mare, vizibilitatea la orizont se schimbă și se deschid noi perspective în spatele ei. Prețurile bateriilor scad, dar și prețul petrolului. Politicienii iau astăzi o decizie, dar în timp duce la reduceri drastice de locuri de muncă și noi decizii revin la statu quo. Și apoi totul se oprește brusc ...

Cu toate acestea, suntem departe de a crede că mobilitatea electrică nu are loc. Da, se „întâmplă” și probabil va continua să se întâmple. Dar așa cum am spus în mod repetat despre noi în domeniul motorului auto și al sportului, cunoașterea este o prioritate absolută și cu această serie dorim să contribuim la extinderea acestor cunoștințe.

Cine va face ce - în viitorul apropiat?

Magnetismul lui Elon Musk și inducția pe care Tesla (precum motoarele asincrone sau cu inducție ale companiei) le exercită asupra industriei auto sunt incredibile. Dacă lăsăm deoparte schemele de achiziție de capital de către companie, nu putem să nu-l admirăm pe omul care și-a găsit nișa în industria auto și și-a împins „demararea” printre mastodoni. Îmi amintesc că am vizitat spectacolul de la Detroit în 2010, când la un stand mic Tesla a arătat o secțiune a platformei din aluminiu a viitorului model S. Aparent îngrijorat, inginerul standului nu a fost onorat și cu o atenție specială de către majoritatea mass-media. Aproape niciunul dintre jurnaliștii de atunci nu și-a imaginat că această mică pagină din istoria Tesla va fi atât de importantă pentru dezvoltarea ei. La fel ca Toyota, care a căutat tot felul de modele și brevete pentru a pune bazele tehnologiei sale hibride, creatorii Tesla de atunci căutau modalități ingenioase de a crea o mașină electrică la un cost adecvat. Ca parte a acestei căutări se numără utilizarea motoarelor asincrone, integrarea celulelor convenționale pentru laptop în baterii și gestionarea rezonabilă a acestora și utilizarea platformei de construcție ușoare a Lotus ca bază pentru primul model Roadster. Da, aceeași mașină pe care Musk a trimis-o în spațiu cu Falcon Heavy.

Întâmplător, în același an 2010 în ocean am avut norocul să particip la un alt eveniment interesant legat de mașinile electrice - prezentarea vehiculului BMW MegaCity. Chiar și într-o perioadă de scădere a prețurilor la petrol și dezinteres complet pentru mașinile electrice, BMW a prezentat un model creat în totalitate în conformitate cu specificul transmisiei electrice, cu un cadru portant din baterie din aluminiu. Pentru a compensa greutatea bateriilor, care în 2010 aveau celule care nu numai că aveau o capacitate mai mică, dar erau de cinci ori mai scumpe decât sunt acum, inginerii BMW și mai mulți dintre subcontractanții lor au dezvoltat un design de carbon care ar putea fi produs în număr mare. În același an, 2010, Nissan și-a lansat ofensiva electrică cu Leaf, iar GM a introdus Volt / Ampera. Acestea au fost primele păsări ale noii mobilități electrice ...

Înapoi în timp

Dacă ne întoarcem în istoria mașinii, vom constata că de la sfârșitul secolului al XIX-lea și până în jurul primului război mondial, mașina electrică a fost considerată a fi pe deplin competitivă cu cea alimentată de motorul cu ardere internă. Este adevărat că bateriile erau destul de ineficiente la acea vreme, dar este adevărat că motorul cu ardere internă era încă la început. Invenția demarorului electric în 19, descoperirea unor zăcăminte majore de petrol în Texas înainte și construcția a tot mai multe drumuri în Statele Unite, precum și invenția liniilor de asamblare, motorul cu motorul a câștigat avantaje clare față de cel electric. Bateriile alcaline „promițătoare” ale lui Thomas Edison s-au dovedit a fi ineficiente și nesigure și au turnat doar ulei în focul mașinii electrice. Toate avantajele sunt păstrate pe parcursul aproape întregului secol XX, când companiile de mașini electrice au construit doar din interes tehnologic. Chiar și în timpul crizelor petroliere menționate mai sus, nimănui nu i-a trecut prin cap că mașina electrică ar putea fi o alternativă și, deși electrochimia celulelor cu litiu nu era încă cunoscută, aceasta nu fusese încă „rafinată”. Prima descoperire majoră în crearea unei mașini electrice mai moderne a fost GM EV1912, o creație inginerească unică din anii ’20, a cărei istorie este descrisă frumos în compania „Cine a ucis mașina electrică”.

Dacă ne întoarcem la zilele noastre, vom constata că prioritățile s-au schimbat deja. Situația actuală a mașinilor electrice BMW este un indicator al proceselor rapide care se dezlănțuie în domeniu, iar chimia devine principala forță motrice a acestui proces. Nu mai este necesar să proiectați și să fabricați structuri ușoare de carbon pentru a compensa greutatea bateriilor. Acum este responsabilitatea (electro) chimiștilor de la companii precum Samsung, LG Chem, CATL etc., ale căror departamente de dezvoltare și producție caută modalități de a face cea mai eficientă utilizare a proceselor de celule litiu-ion. Deoarece atât bateriile promițătoare „grafen”, cât și cele „solide” sunt de fapt variante de litiu-ion. Dar să nu trecem înainte de evenimente.

Tesla și toți ceilalți

Recent, într-un interviu, Elon Musk a menționat că s-ar bucura de penetrarea pe scară largă a mașinilor electrice, ceea ce înseamnă că misiunea sa de pionier de a-i influența pe ceilalți a fost îndeplinită. Pare altruist, dar cred că este. În acest context, orice afirmații despre crearea diferiților ucigași Tesla sau declarații precum „suntem mai buni decât Tesla” sunt inutile și redundante. Ceea ce a reușit să facă compania este de neegalat și acestea sunt faptele - chiar dacă tot mai mulți producători încep să ofere modele mai bune decât cele ale Tesla.

Constructorii germani sunt la un pas de o mică revoluție electrică, dar onoarea primului adversar demn al lui Tesla a revenit lui Jaguar cu I-Pace, care este una dintre puținele (încă) mașini construite pe o platformă dedicată. Acest lucru se datorează în mare măsură expertizei inginerilor de la Jaguar / Land Rover și a companiei-mamă Tata în domeniul tehnologiilor de prelucrare a aliajelor de aluminiu și faptului că majoritatea modelelor companiei sunt astfel, iar producția de serie redusă permite absorbția prețului ridicat.

Nu trebuie să uităm roiul producătorilor chinezi care dezvoltă modele electrice special concepute, stimulate de reduceri de impozite în această țară, dar probabil cea mai semnificativă contribuție la crearea unei mașini mai populare va veni din „mașina oamenilor” VW.

Ca parte a transformării complete a filozofiei sale de viață și distanțându-se de problemele legate de motorină, VW își dezvoltă programul pe scară largă bazat pe structura caroseriei MEB, pe care se vor baza zeci de modele în următorii ani. Standardele stricte pentru emisiile de dioxid de carbon ale Uniunii Europene, care impun ca până în 2021 cantitatea medie de CO2 din gama fiecărui producător să fie redusă la 95 g / km, are un stimulent pentru toate acestea. Aceasta înseamnă un consum mediu de 3,6 litri de motorină sau 4,1 litri de benzină. Odată cu scăderea cererii de mașini diesel și creșterea cererii de modele SUV, acest lucru nu se poate face fără introducerea modelelor electrice, care, deși nu sunt conduse cu emisii complet zero, reduc semnificativ nivelul mediu.

(a urma)

Text: Georgy Kolev