Progres în autonomia vehiculelor electrice
Conținut
Progrese notabile din 2010 până în 2020
De la apariția vehiculelor electrice pe piață, durata de viață a bateriei a atras întotdeauna atenția și controversele. Cum au abordat producătorii această problemă și ce progrese au fost înregistrate în ultimul deceniu?
Autonomia vehiculelor electrice: o frână pe piața de masă?
În 2019, 63% dintre respondenții barometrului Argus Energy au considerat autonomia drept cel mai important obstacol în calea trecerii la vehiculele electrice. Șoferii sunt cu adevărat reticenți în a se gândi că trebuie să-și reîncarce mașina de mai multe ori pentru a călători pe distanțe lungi. Ar putea dezvoltarea unei infrastructuri de încărcare disponibilă publicului să reducă această îngrijorare? Terminalele rapide, care sunt din ce în ce mai prezente pe locurile de agrement pe autostrăzi, își refac întreaga capacitate pentru majoritatea modelelor în mai puțin de 45 de minute. Fanii motorului termic nu vor lipsi să-și amintească că această durată rămâne mult mai lungă decât cea a benzinei pline.
Chiar dacă accelerarea instalării stațiilor de încărcare ar putea liniști unii șoferi, așteptările rămân concentrate pe autonomie însăși.
Ai nevoie de ajutor pentru a începe?
Creșterea autonomiei medii
Potrivit raportului Global Electric Vehicles Outlook 2021 elaborat de Agenția Internațională pentru Energie, autonomia vehiculelor electrice a continuat să se îmbunătățească de la introducerea lor pe piață. Astfel, am trecut de la autonomia medie declarată de 211 de kilometri în 2015 la 338 de kilometri în 2020. Iată detaliile din ultimii șase ani:
- 2015: 211 km
- 2016: 233 de kilometri
- 2017: 267 de kilometri
- 2018: 304 de kilometri
- 2019: 336 de kilometri
- 2020: 338 de kilometri
Dacă progresul observat în primii cinci ani este încurajator, ar putea fi surprins de stagnarea dintre 2019 și 2020. De fapt, această creștere mai modestă este determinată de intrarea pe piață a modelelor și mai compacte. Proiectate pentru uz urban, au baterii mai mici și, prin urmare, sunt mai puțin durabile.
Autonomia brandurilor emblematice în proces
Astfel, șoferii care caută mai multă autonomie pot fi siguri că producătorii continuă să îmbunătățească vehiculele care pot călători pe distanțe lungi, precum sedan-urile sau SUV-urile. Pentru a înțelege acest lucru, pur și simplu analizați capacitatea bateriei unui anumit vehicul analizând evoluția modelului după model. Tesla Model S, pus în vânzare din 2012, și-a văzut autonomia crescând continuu:
- 2012: 426 de kilometri
- 2015: 424 de kilometri
- 2016: 507 de kilometri
- 2018: 539 de kilometri
- 2020: 647 de kilometri
- 2021: 663 de kilometri
Această creștere regulată a fost obținută prin diferite metode. În special, Palo Alto a creat baterii din ce în ce mai mari, îmbunătățind în același timp software-ul de control al modelului S. Acesta este actualizat constant pentru a face vehiculul mai eficient și pentru a optimiza capacitatea bateriei.
Obiective ambițioase pe termen scurt
Pentru a îmbunătăți și mai mult autonomia vehiculelor electrice, astăzi sunt explorate mai multe căi. Cercetătorii încearcă să facă bateriile și mai eficiente, deoarece producătorii încearcă să „gândească electric” din designul șasiului vehiculului.
Noi platforme Stellantis pentru electromotorizare
Grupul Stellantis, un jucător major pe piața auto, dorește să-și dezvolte gama de vehicule electrice. Din 2023, 14 dintre mărcile grupului (inclusiv Citroën, Opel, Fiat, Dodge și Jeep) vor oferi vehicule construite pe șasiuri concepute ca platforme pur electrice. Aceasta este o evoluție reală într-un moment în care majoritatea vehiculelor electrice folosesc șasiul modelelor termice echivalente.
În special, Stellantis se angajează să răspundă la alarmele de avarie, care rămân importante pentru șoferii de vehicule electrice. Prin urmare, dezvoltatorii au introdus patru platforme dedicate acestui motor special:
- Mic: va fi rezervat vehiculelor urbane și polivalente precum Peugeot e-208 sau Fiat 500. Această platformă promite o autonomie de 500 de kilometri.
- Medie: această platformă va fi instalată pe vehiculele sedan mai lungi. Bateriile adecvate vor oferi o autonomie de la 700 la 800 de kilometri.
- Mare: Această platformă va fi proiectată pentru SUV-uri cu o autonomie declarată de 500 de kilometri.
- Cadru: a patra platformă va fi rezervată integral vehiculelor comerciale.
Scopul acestei standardizări este de a compensa parțial costurile electrificării. Pe lângă extinderea gamei, Stellantis speră să ofere și modele EV mai accesibile. Această abordare este vizibilă pentru șoferi: în Franța, costul mai ridicat al achiziționării de vehicule electrice este încă parțial compensat de prima de conversie, dar este probabil să scadă în viitor.
800 de kilometri de autonomie în 2025?
Samsung și baterie cu stare solidă
Potrivit producătorilor, foarte curând autonomia unei baterii încărcate va fi egală cu cea a unui rezervor plin! Cercetătorii care lucrează cu marca Samsung au dezvăluit un nou concept de baterie cu electrolit solid în martie 2020. În prezent, bateriile litiu-ion, care sunt echipate cu majoritatea vehiculelor electrice, funcționează folosind electroliți lichizi sau sub formă de gel; trecerea la bateriile cu electroliți solidi va însemna o densitate de energie mai mare și o reîncărcare mai rapidă.
Cu un volum de două ori mai mare decât bateriile tradiționale, această inovație Samsung va permite vehiculelor electrice să parcurgă până la 800 de kilometri. Durata de viață este un alt argument în favoarea acestei baterii, deoarece poate fi reîncărcată de peste 1000 de ori. Rămâne de trecut cursul de producție... Dacă prototipul Samsung este promițător, până acum nimic nu spune că producătorii vor recurge la el!
Inovație SK și încărcare super rapidă
O altă companie sud-coreeană care luptă pentru 800 km de autonomie este SK Innovation. Grupul a anunțat că lucrează la o nouă baterie, mai autonomă, de mare intensitate, pe bază de nichel, reducând în același timp timpul de încărcare pe terminalul rapid la 20 de minute! SK Innovation, deja furnizor al producătorului Kia, dorește să se dezvolte în continuare și construiește mai multe fabrici în Georgia. Scopul final este de a echipa Ford și Volkswagen cu vehicule electrice fabricate în SUA.
La o distanta de 2000 de kilometri?
Ceea ce în urmă cu câțiva ani putea trece pentru science fiction poate deveni rapid o realitate tangibilă. Un grup de oameni de știință germani și olandezi care lucrează pentru Fraunhofer și, respectiv, SoLayTec, au dezvoltat un proces brevetat numit Spatial Atom Layer Deposition.
(SALD). Nicio schimbare în chimie aici, așa cum este cazul sud-coreenilor Samsung și SK Innovation. Progresul realizat se referă la tehnologia bateriilor. Cercetătorii au avut ideea de a aplica materialul activ al electrozilor sub forma unui strat gros de câțiva nanometri. Deoarece colectarea ionilor de litiu are loc numai la suprafață, nu este nevoie de electrozi mai groși.
Prin urmare, pentru volum sau greutate egală, procesul SALD optimizează trei elemente cheie:
- zona efectivă a electrodului
- capacitatea lor de a stoca energie electrică
- viteza de incarcare
Astfel, vehiculele echipate cu o baterie SALD pot avea o autonomie de trei ori mai mare decât cea a celor mai puternice modele de pe piata in prezent. Viteza de reîncărcare ar putea fi mărită de cinci ori! Frank Verhage, CEO al SALD, fondată pentru a comercializa această inovație, spune că o autonomie de 1000 de kilometri pentru mașinile de oraș și până la 2000 de kilometri pentru sedan. Liderul este reticent în a stabili un record teoretic de autonomie, dar speră să liniștească șoferii. Chiar și șoferii sportivi pot avea încă 20 sau 30% putere după parcurgerea a 1000 de kilometri, a spus el.
O altă veste bună este că procesul SALD este compatibil cu chimia diferită a celulelor existente:
- NCA (nichel, cobalt, aluminiu)
- NMC (nichel, mangan, cobalt)
- baterii cu electrolit solid
Putem pune pariu că această tehnologie depășește stadiul de prototip, în timp ce SALD spune deja că este în discuție cu unii producători de automobile.
