Elektromobil včera, dnes a zajtra: 1. časť
Séria o nových výzvach v oblasti elektrickej mobility
Štatistická analýza a strategické plánovanie sú veľmi zložité vedy a dnešná situácia so zdravím, sociálno-politická situácia vo svete to dokazuje. Momentálne nikto nevie povedať, čo sa stane po ukončení pandémie z pohľadu automobilového biznisu, hlavne preto, že nie je známe, kedy to bude. Zmenia sa najmä požiadavky týkajúce sa emisií oxidu uhličitého a spotreby paliva vo svete a v Európe? Ako to v kombinácii s nízkymi cenami ropy a zníženými príjmami štátnej pokladnice ovplyvní elektrickú mobilitu. Bude ich zvyšovanie dotácií pokračovať alebo sa stane opak? Poskytnú sa prípadné peniaze na pomoc automobilkám s požiadavkou na investície do „zelených“ technológií.
Čína, ktorá sa už krízou otriasa, bude určite naďalej hľadať spôsob, ako sa stať lídrom v oblasti novej mobility, zatiaľ čo v starej sa nestala technologickým predvojom. Väčšina výrobcov automobilov dnes stále predáva hlavne konvenčné automobily, v posledných rokoch však výrazne investovali do elektrickej mobility, takže sú po kríze pripravení na rôzne scenáre. Samozrejme, ani tie najtemnejšie prediktívne scenáre nezahŕňajú niečo také drastické ako to, čo sa deje. Ale ako hovorí Nietzsche: „Čo ma nezabije, to ma posilní.“ Ako automobilové spoločnosti a subdodávatelia zmenia svoju filozofiu a aké bude ich zdravie. Pre výrobcov lítium-iónových článkov bude určite práca. Predtým, ako budeme pokračovať v technologických riešeniach v oblasti elektromotorov a batérií, pripomenieme vám niektoré časti histórie a ich platformové riešenia.
Niečo ako úvod ...
Cesta je cieľ. Táto zdanlivo jednoduchá myšlienka Lao Tzu napĺňa obsahom dynamické procesy, ktoré sa dnes odohrávajú v automobilovom priemysle. Je pravda, že rôzne obdobia v jej histórii boli označované aj ako „dynamické“ – ako napríklad dve ropné krízy, no je fakt, že dnes v tejto oblasti skutočne prebiehajú výrazné transformačné procesy. Snáď najlepší obraz stresu by priniesol plánovanie, vývoj alebo oddelenie pre styk s predajcom. Aké budú objemy a relatívny podiel elektromobilov na celkovej produkcii áut v najbližších rokoch? Ako štruktúrovať dodávku komponentov ako lítium-iónové články do batérií a kto bude dodávateľom materiálov a zariadení na výrobu elektromotorov a výkonovej elektroniky. Či investovať do vlastného vývoja alebo investovať, nakupovať akcie a uzatvárať zmluvy s inými dodávateľmi výrobcov elektrických pohonov. Ak by sa nové platformy karosérie navrhovali v súlade so špecifikami daného pohonu, mali by sa prispôsobiť tie súčasné alebo by sa mali vytvárať nové univerzálne platformy. Obrovské množstvo problémov, na základe ktorých sa musia robiť rýchle rozhodnutia, ale na základe serióznej analýzy. Pretože všetky zahŕňajú obrovské náklady na strane firiem a reštrukturalizáciu, ktorá by v žiadnom prípade nemala poškodiť vývojové práce na klasickom pohone so spaľovacími motormi (vrátane dieselových). Sú to však napokon tie, ktoré prinášajú zisky automobilkám a musia poskytnúť finančné prostriedky na vývoj a uvedenie nových elektrických modelov. Ach, teraz je kríza...
Oheň nafty
Štatistiky a prognózy založené na analýze sú náročná práca. Podľa mnohých prognóz z roku 2008 mala v súčasnosti cena ropy presiahnuť 250 dolárov za barel. Potom prišla hospodárska kríza a všetky interpolácie stroskotali. Kríza už pominula a VW Bordeaux vyhlásil dieselový motor a stal sa nositeľom dieselového nápadu s programami nazývanými „Diesel Day“ alebo D-Day analogicky s dňom vylodenia v Normandii. Jeho nápady skutočne začali klíčiť, keď sa ukázalo, že uvedenie nafty na trh neprebehlo práve najčestnejším a najčistejším spôsobom. Štatistiky nepočítajú s takýmito historickými udalosťami a dobrodružstvami, ale ani priemyselný ani spoločenský život nie je sterilný. Politika a sociálne siete sa ponáhľali s kliatbou naftového motora bez akéhokoľvek technologického základu a samotný Volkswagen prilieval olej do ohňa a ako formu kompenzačného mechanizmu ho hodil na kôl a v plameňoch hrdo mával vlajkou elektrickej mobility.
Mnoho automobiliek sa dostalo do tejto pasce rýchlym vývojom. Náboženstvo, ktoré je základom dňa D, sa rýchlo stalo herézou, zmenilo sa na deň E a každý si horečne začal klásť vyššie uvedené otázky. Za niečo viac ako štyri roky - od škandálu s naftou v roku 2015 až dodnes, sa aj tí najpresnejšie elektroskeptici vzdali odporu voči elektromobilom a začali hľadať spôsoby, ako takéto autá skonštruovať. Dokonca aj Mazda, ktorá tvrdila, že „ich srdcia sú teplé“ a Toyota, nezištne pripútaní k svojim hybridom, že zaviedli absurdné marketingové správy, ako napríklad „samonabíjacie hybridy“, sú teraz pripravené so spoločnou elektrickou platformou.
Teraz už všetky automobilky bez výnimky začínajú do svojho sortimentu zaraďovať elektrické či elektrifikované autá. Nebudeme tu zachádzať do detailov, kto presne predstaví koľko elektrických a elektrifikovaných modelov v najbližších rokoch, nielen preto, že takéto čísla sa míňajú a idú ako jesenné lístie, ale aj preto, že táto kríza zmení mnohé uhly pohľadu. Plány sú dôležité pre oddelenia plánovania výroby, ale ako sme spomenuli vyššie, „cesta je cieľ“. Ako loď plávajúca po mori sa mení viditeľnosť na horizont a otvárajú sa za ňou nové perspektívy. Ceny batérií klesajú, no klesá aj cena ropy. Politici sa dnes rozhodujú, no postupom času to viedlo k drastickému znižovaniu počtu pracovných miest a novým rozhodnutiam, ktoré sa vracajú do pôvodného stavu. A potom sa všetko zrazu zastaví...
Zďaleka si však nemyslíme, že k elektrickej mobilite nedochádza. Áno, „deje sa to“ a pravdepodobne sa to bude diať aj naďalej. Ale ako sme o nás opakovane hovorili v oblasti auto motor und sport, vedomosti sú najvyššou prioritou a touto sériou chceme tieto vedomosti pomôcť rozšíriť.
Kto bude čo robiť - v blízkej budúcnosti?
Magnetizmus Elona Muska a indukcia, ktorú Tesla (podobne ako široko používané asynchrónne alebo indukčné motory spoločnosti) pôsobí na automobilový priemysel, je neuveriteľná. Ak ponecháme bokom schémy na získanie kapitálu spoločnosťou, nemôžeme inak, ako obdivovať človeka, ktorý našiel svoje miesto v automobilovom priemysle a svoj „start-up“ presadil medzi mastodontmi. Pamätám si, ako som v roku 2010 navštívil predstavenie v Detroite, keď na malom stánku Tesla predviedla časť hliníkovej platformy budúceho modelu S. Zjavne znepokojený, stojaci inžinier nebol poctený a väčšina médií mu venovala osobitnú pozornosť. Málokto z vtedajších novinárov si predstavoval, že táto malá stránka v histórii spoločnosti Tesla bude pre jej vývoj taká dôležitá. Rovnako ako Toyota, ktorá hľadala najrôznejšie dizajny a patenty, aby položila základy svojej hybridnej technológie, hľadali vtedajší tvorcovia spoločnosti Tesla dômyselné spôsoby, ako vytvoriť elektromobil za primeranú cenu. Súčasťou tohto hľadania je použitie asynchrónnych motorov, integrácia konvenčných článkov notebookov do batérií a ich rozumné riadenie a použitie ľahkej konštrukčnej platformy Lotus ako základu pre prvý model Roadster. Áno, to isté auto, ktoré Musk poslal do vesmíru s Falcon Heavy.
Zhodou okolností som v tom istom roku 2010 v oceáne mal to šťastie zúčastniť sa ďalšej zaujímavej akcie súvisiacej s elektrickými autami - predstavenia vozidla MegaCity Vehicle od BMW. Aj v čase klesajúcich cien ropy a úplného nezáujmu o elektromobily predstavilo BMW model vytvorený úplne podľa špecifík elektrického pohonu s hliníkovým rámom nesúcim batériu. Aby sa kompenzovala hmotnosť batérií, ktoré v roku 2010 mali články, ktoré mali nielen menšiu kapacitu, ale boli aj päťkrát drahšie ako v súčasnosti, inžinieri BMW a niekoľko ich subdodávateľov vyvinuli uhlíkový dizajn, ktorý bolo možné vyrobiť. vo veľkom počte. V tom istom roku 2010 zahájila spoločnosť Nissan svoju elektrickú ofenzívu s modelom Leaf a spoločnosť GM predstavila model Volt / Ampera. Išlo o prvé vtáky novej elektrickej mobility…
Späť v čase
Ak sa vrátime do histórie automobilu, zistíme, že od konca 19. storočia až do prvej svetovej vojny bol elektrický automobil považovaný za plne konkurencieschopný s motorom poháňaným spaľovacím motorom. Je pravda, že batérie boli v tom čase dosť neefektívne, ale je tiež pravda, že spaľovací motor bol v plienkach. Vynález elektrického štartéra v roku 1912, objav veľkých ropných polí v Texase pred tým a výstavba ďalších a ďalších ciest v USA, ako aj vynález montážnych liniek, získal motor s motorom oproti elektrickému jednoznačné výhody. „Sľubné“ alkalické batérie Thomasa Edisona sa ukázali ako neúčinné a nespoľahlivé a iba naliali olej do guľatiny elektromobilu. Všetky výhody sú zachované takmer počas celého 20. storočia, keď sa spoločnosti zaoberajúce sa elektrickými vozidlami vyrábali iba z technologického hľadiska. Ani počas spomínaných ropných kríz nikomu nikdy nenapadlo, že elektromobil môže byť alternatívou, a hoci bola známa elektrochémia lítiových článkov, ešte stále nebola „zdokonalená“. Prvým významným prielomom v tvorbe modernejšieho elektromobilu bol GM EV1, jedinečný technický výtvor z 90. rokov, ktorého história je nádherne opísaná v spoločnosti „Who Killed the Electric Car“.
Ak sa vrátime do našich dní, zistíme, že priority sa už zmenili. Súčasná situácia s elektromobilmi BMW je indikátorom rýchlych procesov, ktoré v odbore zúria a chémia sa stáva hlavnou hnacou silou tohto procesu. Na vyrovnanie hmotnosti batérií už nie je potrebné navrhovať a vyrábať ľahké karbónové konštrukcie. Teraz sú za ňu zodpovední (elektro) chemici zo spoločností ako Samsung, LG Chem, CATL atď., Ktorých vývojové a výrobné oddelenia hľadajú spôsoby, ako čo najefektívnejšie využiť procesy lítium-iónových článkov. Pretože sľubné „grafénové“ aj „tuhé“ batérie sú v skutočnosti variantmi lítium-iónových. Nepredbiehajme však udalosti.
Tesla a všetci ostatní
Nedávno v jednom rozhovore Elon Musk spomenul, že by ho potešil rozsiahly prienik elektromobilov, čo znamená, že jeho misia ako priekopníka ovplyvňovania ostatných bola splnená. Znie to altruisticky, ale verím, že je. V tejto súvislosti sú akékoľvek vyhlásenia o vytvorení rôznych zabijakov spoločnosti Tesla alebo vyhlásenia ako „sme lepší ako Tesla“ zbytočné a zbytočné. To, čo sa spoločnosti podarilo, nemá obdoby a toto sú fakty - aj keď čoraz viac výrobcov začína ponúkať lepšie modely ako tie od Tesly.
Nemecké automobilky sú na pokraji malej elektrickej revolúcie, ale česť prvého dôstojného súpera Tesly pripadol Jaguaru s jeho I-Pace, ktorý je jedným z mála (stále) automobilov postavených na vyhradenej platforme. Je to do značnej miery spôsobené odbornosťou inžinierov z Jaguaru / Land Roveru a materskej spoločnosti Tata v oblasti technológií spracovania hliníkových zliatin a skutočnosťou, že väčšina modelov spoločnosti je taká a nízka sériová výroba umožňuje absorbovať vysokú cenu.
Nemali by sme zabudnúť na roj čínskych výrobcov vyvíjajúcich špeciálne navrhnuté elektrické modely stimulované daňovými úľavami v tejto krajine, ale pravdepodobne najvýznamnejší príspevok k vytvoreniu populárnejšieho automobilu bude od „ľudového automobilu“ VW.
V rámci úplnej transformácie svojej životnej filozofie a dištancovania sa od problémov s naftovým motorom vyvíja VW svoj rozsiahly program založený na štruktúre karosérie MEB, z ktorého budú v nasledujúcich rokoch vychádzať desiatky modelov. Prísne normy pre emisie oxidu uhličitého v Európskej únii, ktoré požadujú, aby sa do roku 2021 znížilo priemerné množstvo CO2 v rozmedzí od každého výrobcu na 95 g / km, sú motiváciou pre toto všetko. To znamená priemernú spotrebu 3,6 litra nafty alebo 4,1 litra benzínu. S klesajúcim dopytom po dieselových automobiloch a zvyšujúcim sa dopytom po modeloch SUV sa to nezaobíde bez zavedenia elektrických modelov, ktoré síce nie sú poháňané úplne nulovými emisiami, ale priemernú úroveň výrazne znižujú.
(nasledovať)
Text: Georgy Kolev
