Mașină electrică ieri, azi, mâine: partea a 1-a

Seria de provocări emergente pentru mobilitate electronică

Analiza statistică și planificarea strategică sunt științe foarte complexe, iar situația actuală a sănătății, situația socio-politică din lume demonstrează acest lucru. În momentul de față, nimeni nu poate spune ce se va întâmpla după încheierea pandemiei în ceea ce privește activitatea auto, în principal pentru că nu se știe când se va întâmpla. Cerințele privind emisiile de dioxid de carbon și consumul de combustibil se vor schimba la nivel global și, în special, în Europa? Cum acest lucru, combinat cu prețurile scăzute ale petrolului și scăderea veniturilor trezoreriei, va afecta mobilitatea. Subvențiile lor vor continua să crească sau se va întâmpla contrariul? Vor fi furnizați bani pentru a ajuta (dacă există) companiile auto să investească în tehnologii ecologice.

China, care se recuperează deja din criză, va continua cu siguranță să caute o modalitate de a deveni lider în noua mobilitate, deoarece nu a devenit avangardă tehnologică în cea veche. Cei mai mulți producători auto astăzi încă vând vehicule convenționale, dar au investit foarte mult în mobilitate în ultimii ani, astfel încât sunt pregătiți pentru diferite scenarii după criză. Desigur, chiar și cele mai întunecate scenarii predictive nu implică ceva la fel de radical ca ceea ce se întâmplă. Dar, după cum spune Nietzsche, „Ceea ce nu mă omoară mă face mai puternic”. Rămâne de văzut modul în care companiile auto și subcontractanții își vor schimba filozofia și care va fi sănătatea lor. Cu siguranță va fi o muncă pentru producătorii de celule cu litiu-ion. Și înainte de a continua cu soluțiile tehnologice în domeniul motoarelor și bateriilor electrice, vă vom reaminti câteva părți din poveste și soluțiile platformei din ele.

Ceva ca o introducere ...

Drumul este destinația. Acest gând aparent simplu despre Lao Tzu dă sens proceselor dinamice care au loc în industria auto în acest moment. Este adevărat că diferite perioade din istoria sa au fost, de asemenea, descrise drept „dinamice”, precum cele două crize ale petrolului, dar adevărul este că procese de transformare semnificative au loc într-adevăr în această zonă astăzi. Poate cea mai bună imagine a stresului va veni de la departamentele de planificare, dezvoltare sau relații cu furnizorii. Care va fi volumul și ponderea relativă a vehiculelor electrice în producția totală de vehicule în următorii ani? Cum să structurați aprovizionarea cu componente precum celulele litiu-ion pentru baterii și cine va fi furnizorul de materiale și echipamente pentru producția de motoare electrice și electronice de putere. Investește în propriile dezvoltări sau investește, cumpără acțiuni și încheie contracte cu alți furnizori de producători de acționări electrice. Dacă platformele caroseriei noi urmează să fie proiectate în funcție de specificul motorului în cauză, ar trebui adaptate platformele universale existente sau create noi platforme universale? Un număr mare de întrebări pe baza cărora trebuie luate decizii rapide, dar pe baza unei analize serioase. Pentru că toate implică costuri uriașe din partea companiilor și restructurare, care în niciun caz nu ar trebui să prejudicieze dezvoltarea unui motor clasic cu motoare cu ardere internă (inclusiv un motor diesel). Cu toate acestea, până la urmă, ei sunt cei care realizează profit pentru companiile auto și trebuie să ofere resurse financiare pentru dezvoltarea și implementarea de noi modele electrice. Și acum criza...

Combustibil diesel

Analiza bazată pe statistici și previziuni este o muncă dificilă. Conform multor prognoze din 2008, prețul petrolului ar trebui să depășească acum 250 de dolari pe baril. Apoi a venit criza economică și toate interpolările s-au prăbușit. Criza s-a încheiat și VW Bordeaux a proclamat motorul diesel și a devenit purtătorul standard al ideii diesel, cu programe denumite „Ziua Diesel” sau Ziua D în analogie cu Ziua D din Normandia. Ideile lui chiar au început să germineze când s-a dovedit că lansarea diesel nu s-a făcut în cel mai onest și curat mod. Statisticile nu țin cont de astfel de evenimente și aventuri istorice, dar nici viața industrială și nici viața socială nu este sterilă. Politica și social media s-au grăbit să anestezieze motorul diesel fără nicio bază tehnologică, iar Volkswagen însăși a turnat ulei pe foc și, ca mecanism compensator, l-a aruncat în foc și a fluturat cu mândrie steagul mobilității electrice în incendiu.

Mulți producători de automobile au căzut în această capcană ca urmare a dezvoltării rapide. Religia din spatele Zilei Z a devenit rapid erezie, transformată în Ziua E și toată lumea a început să își pună frenetic întrebările de mai sus. În doar patru ani de la scandalul diesel din 2015 și până astăzi, chiar și cei mai sinceri electro-sceptici au renunțat la rezistența la vehiculele electrice și au început să caute modalități de a le construi. Chiar și Mazda, care pretindea că este „din inimă” și Toyota atașată atât de altruist de hibrizii săi, încât a transmis mesaje de marketing absurde precum „hibrizi cu autoîncărcare”, este acum gata cu o platformă electrică comună.

Acum, fără excepție, toți producătorii de automobile încep să includă în gama lor mașini electrice sau electrificate. Aici, nu vom intra în detaliu despre cine anume câte modele electrice și electrificate vor fi introduse în următorii ani, nu doar pentru că astfel de numere vin și pleacă 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 deplasează pe mare, vizibilitatea orizontului se schimbă și în spatele lui se deschid noi perspective. Prețurile bateriilor sunt în scădere, dar la fel și prețurile petrolului. Politicienii iau decizii astăzi, dar în timp, acest lucru duce la o reducere drastică a locurilor de muncă, iar noile decizii restabilește status quo-ul. 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 că va continua. Dar, cum am vorbit despre noi în numeroase ocazii în domeniul sportului cu motor și al sportului, cunoașterea este o prioritate principală și cu această serie dorim să contribuim la extinderea acestor cunoștințe.

Cine va face ce - în viitorul apropiat?

Magnetismul lui Elon Musk și inducția conform căreia Tesla (cum ar fi motoarele de inducție sau de inducție utilizate pe scară largă a companiei) afectează industria auto este incredibilă. Lăsând la o parte schemele de achiziție de capital ale companiei, nu putem să nu-l admirăm pe omul care și-a găsit nișa în industria auto și și-a promovat „pornirea” în rândul mastodontilor. Îmi amintesc că am vizitat un spectacol în Detroit în 2010, când Tesla a arătat o parte din platforma de aluminiu a viitorului Model S, într-un mic stand. Aparent îngrijorat că inginerul standului nu a fost onorat și cu o atenție specială din partea majorității mass-media. Aproape niciunul dintre jurnaliștii de atunci nu și-a imaginat că această mică pagină din istoria lui Tesla va fi atât de importantă pentru dezvoltarea ei. Ca și Toyota, care căuta tot felul de modele și brevete pentru a pune bazele tehnologiei sale hibride, creatorii de la Tesla au căutat atunci modalități ingenioase de a crea un vehicul electric cu o valoare adecvată. Această căutare folosește motoare asincrone, integrând elemente de laptop obișnuite în baterii și gestionându-le în mod inteligent și folosind platforma ușoară de construcție a lui Lotus ca bază pentru primul Roadster. Da, aceeași mașină pe care Musk a trimis-o în spațiu cu Falcon Heavy.

Întâmplător, în același 2010 în ocean, am avut norocul să particip la un alt eveniment interesant legat de vehiculele electrice - prezentarea Vehiculului BMW MegaCity. Chiar și într-o perioadă de scădere a prețului petrolului și de lipsă totală de interes pentru vehiculele electrice, BMW a introdus un model conceput în întregime după specificul propulsiei electrice, cu un cadru din aluminiu care transportă bateria. 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, împreună cu un număr de subcontractanți ai lor, au dezvoltat o structură de carbon care ar putea fi produsă în mari dimensiuni. cantități.. Tot în 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 la istoria automobilului, constatăm că de la sfârșitul secolului al XIX-lea și până la izbucnirea Primului Război Mondial, mașina electrică a fost considerată pe deplin competitivă cu motorul electric cu ardere internă. Este adevărat că bateriile erau destul de ineficiente la acea vreme, dar este și adevărat că motorul cu ardere internă era la început. Invenția demarorului electric în 19, descoperirea principalelor câmpuri petroliere din Texas înainte de aceasta și construcția a tot mai multe drumuri în Statele Unite și inventarea liniei de asamblare, motorul cu motor a avut avantaje distincte. peste cel electric. Bateriile alcaline „promițătoare” ale lui Thomas Edison s-au dovedit a fi ineficiente și nesigure și au adăugat doar combustibil la focul mașinii electrice. Toate beneficiile au persistat în cea mai mare parte a secolului al XX-lea, când vehiculele electrice ale companiei au fost construite doar din interes tehnologic. Chiar și în timpul crizelor petrolului menționate mai sus, nimănui nu i-a trecut prin cap că o mașină electrică ar putea fi o alternativă și, deși se cunoștea electrochimia celulelor cu litiu, aceasta nu fusese încă „curățată”. 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 Who Killed the Electric Car.

Dacă ne întoarcem la zilele noastre, descoperim că prioritățile s-au schimbat deja. Situația actuală a vehiculelor electrice BMW este un indicator al proceselor rapide care apar în acest domeniu, iar chimia devine principala forță motrice în acest proces. Nu mai este necesar să proiectați și să fabricați structuri ușoare de carbon pentru a compensa greutatea bateriilor. În prezent, este responsabilitatea chimiștilor (electro) din companii precum Samsung, LG Chem, CATL și alții, ale căror departamente de cercetare și dezvoltare caută modalități de a utiliza cât mai eficient procesele de celule cu litiu-ion. Deoarece ambele baterii „grafen” și „solide” promițătoare sunt de fapt variante de litiu-ion. Dar să nu trecem înaintea noastră.

Tesla și toți ceilalți

Recent, într-un interviu, Elon Musk a menționat că va folosi pe scară largă vehiculele electrice, ceea ce înseamnă că misiunea sa de pionier de a influența pe alții a fost îndeplinită. Sună altruist, dar cred că este. În acest context, orice afirmații cu privire la crearea diverșilor ucigași Tesla sau declarații precum „suntem mai buni decât Tesla” sunt lipsite de sens și redundante. Ceea ce a reușit compania să facă este de neegalat, iar acestea sunt fapte – chiar dacă tot mai mulți producători încep să ofere modele mai bune decât Tesla.

Producătorii auto germani sunt la un pas de o mică revoluție electrică, dar primul adversar demn al lui Tesla a căzut pe Jaguar cu I-Pace, care este una dintre puținele (încă) mașini construite pe o platformă dedicată. Acest lucru se datorează în mare parte experienței inginerilor de la Jaguar / Land Rover și a companiei-mamă Tata în domeniul tehnologiilor de prelucrare a aliajelor de aluminiu, precum și faptului că majoritatea modelelor companiei sunt astfel, iar producția de serie redusă vă permite să absorbiți prețul ridicat. ,

Nu trebuie să uităm că producătorii chinezi dezvoltă modele electrice special concepute, stimulate de scutirile de impozite, în această țară, dar poate cea mai importantă contribuție la mașina mai populară va veni din „mașina oamenilor” a VW.

Ca parte a unei transformări generale a filozofiei sale de viață și distanță de problemele diesel, VW își dezvoltă programul ambițios bazat pe structura caroseriei MEB pe care se vor baza zeci de modele în următorii ani. Pentru a face acest lucru, acestea sunt stimulate de standardele stricte privind emisiile de CO2021 din Uniunea Europeană, care impun ca cantitatea medie de CO2 din intervalul fiecărui producător să fie redusă la 95 g / km până în 3,6. Aceasta înseamnă un consum mediu de 4,1 litri de motorină sau XNUMX litri de benzină. Odată cu cererea în scădere a autovehiculelor diesel și cererea din ce în ce mai mare pentru modelele SUV, acest lucru nu se poate face fără introducerea de modele electrice, care, deși nu sunt complet zero, scad semnificativ media.