Elektrické auto včera, dnes, zajtra: 1. časť

Séria nových výziev v oblasti elektronickej mobility

Štatistická analýza a strategické plánovanie sú veľmi zložité vedy a súčasná zdravotná situácia, spoločensko-politická situácia vo svete to dokazuje. Momentálne nikto nevie povedať, čo sa stane po skončení pandémie z hľadiska automobilového biznisu, hlavne preto, že nie je známe, kedy k tomu dôjde. Zmenia sa požiadavky na emisie oxidu uhličitého a spotrebu paliva globálne, najmä v Európe? Ako to v kombinácii s nízkymi cenami ropy a poklesom výnosov štátnej pokladnice ovplyvní mobilitu. Bude sa ich dotácia stále zvyšovať, alebo sa stane opak? Budú poskytnuté peniaze na pomoc (ak vôbec) automobilovým spoločnostiam pri investovaní do ekologických technológií?

Čína, ktorá sa už zotavuje z krízy, bude určite naďalej hľadať spôsob, ako sa stať lídrom v oblasti novej mobility, pretože v tej starej sa nestala technologickým predvojom. Väčšina výrobcov automobilov dnes ešte stále predáva väčšinou konvenčné vozidlá, v posledných rokoch však investovali značné prostriedky do mobility, takže sú po kríze pripravení na rôzne scenáre. Samozrejme, ani tie najtemnejšie prediktívne scenáre nezahŕňajú niečo také radikálne ako to, čo sa deje. Ale ako hovorí Nietzsche: „Čo ma nezabije, to ma posilní.“ Ako automobilové spoločnosti a subdodávatelia zmenia svoju filozofiu a aký bude ich zdravotný stav, sa uvidí. Pre výrobcov lítium-iónových článkov bude určite práca. A predtým, ako budeme pokračovať v technologických riešeniach pre elektrické motory a batérie, pripomenieme vám niektoré časti príbehu a platformové riešenia v nich.

Niečo ako úvod ...

Cesta je cieľ. Táto zdanlivo jednoduchá myšlienka o Lao Tzu dáva zmysel dynamickým procesom, ktoré v súčasnosti prebiehajú v automobilovom priemysle. Je pravda, že rôzne obdobia v jej histórii boli označované aj ako „dynamické“, ako napríklad dve ropné krízy, no faktom je, že v tejto oblasti dnes skutočne prebiehajú významné transformačné procesy. Snáď najlepší obraz stresu prinesie oddelenie plánovania, rozvoja alebo vzťahov s dodávateľmi. Aký bude objem a relatívny podiel elektromobilov na celkovej výrobe vozidiel v najbližších rokoch? Ako štruktúrovať dodávku komponentov, ako sú lítium-iónové články pre batérie, a kto bude dodávateľom materiálov a zariadení na výrobu elektromotorov a výkonovej elektroniky. Investujte do vlastného vývoja alebo investujte, nakupujte akcie a uzatvárajte zmluvy s inými dodávateľmi výrobcov elektrických pohonov. Ak majú byť nové platformy karosérie navrhnuté podľa špecifík daného pohonu, mali by sa prispôsobiť existujúce univerzálne platformy alebo vytvoriť nové univerzálne platformy? Obrovské množstvo otázok, 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 vývoj klasického motora so spaľovacími motormi (vrátane naftového). Sú to však v konečnom dôsledku tí, ktorí automobilkám prinášajú zisky a musia poskytnúť finančné zdroje na vývoj a implementáciu nových elektrických modelov. A teraz kríza...

Motorová nafta

Analýza založená na štatistikách a prognózach je náročná práca. Podľa mnohých prognóz v roku 2008 by teraz cena ropy mala presiahnuť 250 dolárov za barel. Potom prišla hospodárska kríza a všetky interpolácie sa zrútili. Kríza sa skončila a VW Bordeaux vyhlásil dieselový motor a stal sa štandardným nositeľom dieselovej myšlienky s programami nazývanými "Diesel Day" alebo D-Day analogicky k Normandii D-Day. Jeho nápady naozaj začali klíčiť, keď sa ukázalo, že uvedenie nafty nebolo urobené práve najčestnejším a najčistejším spôsobom. Štatistiky nepočítajú s takýmito historickými udalosťami a dobrodružstvami, ale ani priemyselný ani spoločenský život nie je neplodný. Politika a sociálne siete sa vrhli na znecitlivenie naftového motora bez akéhokoľvek technologického základu a samotný Volkswagen prilial olej do ohňa a ako kompenzačný mechanizmus ho hodil do ohňa a hrdo mával vlajkou elektrickej mobility v ohni.

Do tejto pasce sa v dôsledku rýchleho vývoja chytilo mnoho automobiliek. Náboženstvo stojace za dňom D sa rýchlo stalo kacírstvom, premenilo sa na deň E a všetci si šialene začali klásť vyššie uvedené otázky. Len za štyri roky od dieselového škandálu v roku 2015 po dnešok sa aj tí najotvorenejší elektroskeptici vzdali odporu voči elektromobilom a začali hľadať spôsoby, ako ich postaviť. Dokonca aj Mazda, ktorá tvrdila, že je „srdečná“ a Toyota tak nezištne pripútaná k svojim hybridom, že doručila absurdné marketingové správy ako „samonabíjacie hybridy“, je teraz pripravená so spoločnou elektrickou platformou.

Teraz už všetky automobilky bez výnimky začínajú zaraďovať do svojho sortimentu elektromobily či elektrifikované autá. Nebudeme sa tu podrobne venovať tomu, kto presne koľko elektrických a elektrifikovaných modelov bude predstavených v najbližších rokoch, nielen preto, že takéto čísla prichádzajú a odchádzajú ako jesenné lístie, ale aj preto, že táto kríza zmení mnohé uhly pohľadu. Plány sú dôležité pre oddelenia plánovania výroby, ale ako sme už spomenuli vyššie, „cesta je cieľ“. Ako loď pohybujúca sa po mori sa mení viditeľnosť horizontu a otvárajú sa za ňou nové výhľady. Ceny batérií klesajú, ale aj ceny ropy. Politici dnes rozhodujú, ale časom to vedie k prudkému znižovaniu pracovných miest a nové rozhodnutia obnovujú status quo. A zrazu sa všetko zastaví...

Zďaleka si však nemyslíme, že k elektrickej mobilite nedochádza. Áno, „deje sa to“ a je pravdepodobné, že bude pokračovať. Ale keďže sme o nás hovorili pri mnohých príležitostiach v oblasti motoršportu a športu, vedomosti sú najvyššou prioritou a touto sériou chceme tieto vedomosti pomôcť rozšíriť.

Kto čo urobí - v blízkej budúcnosti?

Magnetizmus Elona Muska a indukcia, ktorú Tesla (podobne ako široko používaný indukčný alebo indukčný motor spoločnosti) ovplyvňuje automobilový priemysel, je neuveriteľná. Ak odhliadneme od schém získavania kapitálu spoločnosti, nemôžeme inak, ako obdivovať človeka, ktorý našiel svoje miesto v automobilovom priemysle a propagoval svoj „startup“ medzi mastodontmi. Pamätám si, ako som navštívil predstavenie v Detroite v roku 2010, keď Tesla na malom stánku predviedla časť hliníkovej platformy budúceho Modelu S. Zrejme sa obávala, že inžinier stánku nebol poctený a s osobitnou pozornosťou väčšiny médií. Málokto z vtedajších novinárov si predstavoval, že táto malá stránka v histórii Tesly bude pre jej vývoj taká dôležitá. Rovnako ako Toyota, ktorá hľadala najrôznejšie dizajny a patenty, aby položila základy svojej hybridnej technológie, vtedajší tvorcovia spoločnosti Tesla hľadali dômyselné spôsoby, ako vytvoriť elektrické vozidlo s primeranou hodnotou. Toto hľadanie využíva asynchrónne motory, integruje bežné prvky notebooku do batérií a inteligentne ich riadi a ako základ pre prvý Roadster používa ľahkú konštrukčnú platformu Lotus. Áno, ten istý stroj, ktorý poslal Musk do vesmíru s Falcon Heavy.

Zhodou okolností som v tom istom roku 2010 v oceáne mal to šťastie zúčastniť sa ďalšej zaujímavej akcie spojenej s elektrickými vozidlami – predstavenia BMW MegaCity Vehicle. BMW aj v čase klesajúcich cien ropy a úplného nezáujmu o elektromobily predstavilo model navrhnutý úplne podľa špecifík elektrického pohonu s hliníkovým rámom, ktorý nesie batériu. Aby sa vykompenzovala hmotnosť batérií, ktoré mali v roku 2010 články nielen s nižšou kapacitou, ale boli päťkrát drahšie ako teraz, inžinieri BMW spolu s niekoľkými ich subdodávateľmi vyvinuli uhlíkovú štruktúru, ktorá sa dala vyrábať vo veľkom. množstvá.. Aj v roku 2010 Nissan spustil svoju elektrickú ofenzívu s modelom Leaf a GM predstavilo svoj Volt/Ampera. Boli to prvé vtáky novej elektrickej mobility...

Späť v čase

Ak sa vrátime do histórie automobilu, zistíme, že od konca 19. storočia až do vypuknutia 1912. svetovej vojny bol elektromobil považovaný za plne konkurencieschopný elektrickému spaľovaciemu motoru. 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 20, objavenie veľkých ropných polí v Texase predtým a výstavba čoraz väčšieho počtu ciest v Spojených štátoch a vynález montážnej linky, motor poháňaný motorom, mali výrazné výhody. nad elektrickou. „Sľubné“ alkalické batérie Thomasa Edisona sa ukázali ako neefektívne a nespoľahlivé a len priliali olej do ohňa elektromobilu. Všetky výhody pretrvali počas väčšiny 1. storočia, keď sa elektrické vozidlá spoločnosti vyrábali čisto z technologického záujmu. Ani počas spomínaných ropných kríz nikoho nenapadlo, že by alternatívou mohol byť elektromobil a hoci elektrochémia lítiových článkov bola známa, ešte nebola „vyčistená“. Prvým veľkým prelomom vo vytvorení modernejšieho elektromobilu bol GM EV1990, unikátny inžiniersky výtvor XNUMX. rokov, ktorého história je krásne opísaná v spoločnosti Who Killed the Electric Car.

Ak sa vrátime do minulosti, zistíme, že priority sa už zmenili. Súčasná situácia s elektrickými vozidlami BMW je indikátorom rýchlych procesov, ktoré sa v teréne dusia a chémia sa stáva hlavnou hnacou silou tohto procesu. Na vyrovnanie hmotnosti batérií už nie je potrebné navrhovať a vyrábať ľahké karbónové konštrukcie. V súčasnosti za ňu zodpovedajú (elektro) chemici zo spoločností ako Samsung, LG Chem, CATL a ďalších, ktorých oddelenia výskumu a vývoja hľadajú spôsoby, ako čo najefektívnejšie využiť procesy lítium-iónových článkov. Pretože sľubné „grafénové“ aj „tuhé“ batérie sú v skutočnosti variantmi lítium-iónových. Ale nepredbiehajme.

Tesla a všetci ostatní

Nedávno v rozhovore Elon Musk spomenul, že dostane široké využitie elektrických vozidiel, čo znamená, že jeho misia ako priekopníka ovplyvňovania ostatných bola dokončená. Znie to altruisticky, ale verím, že je. V tejto súvislosti sú nezmyselné a nadbytočné akékoľvek tvrdenia o vytváraní rôznych Teslov zabijakov či výroky typu „sme lepší ako Tesla“. To, čo sa spoločnosti podarilo, nemá obdoby a toto sú fakty – aj keď čoraz viac výrobcov začína ponúkať lepšie modely ako Tesla.

Nemecké automobilky sú na pokraji malej elektrickej revolúcie, ale prvý dôstojný protivník Tesly padol na Jaguar so svojim I-Pace, ktorý je jedným z mála (stále) automobilov postavených na vyhradenej platforme. Je to do značnej miery spôsobené skúsenosťami inžinierov z Jaguaru / Land Roveru a materskej spoločnosti Tata v oblasti technológií spracovania hliníkových zliatin, ako aj skutočnosťou, že väčšina modelov spoločnosti je taká a nízka sériová výroba vám umožňuje absorbovať vysoká cena. ,

Nemali by sme zabúdať, že čínski výrobcovia vyvíjajú v tejto krajine špeciálne navrhnuté elektrické modely stimulované daňovými úľavami, ale asi najvýznamnejší príspevok k populárnejšiemu vozidlu bude pochádzať z „ľudového automobilu“ VW.

V rámci celkovej transformácie svojej filozofie života a vzdialenosti od problémov s naftovým motorom vyvíja spoločnosť VW ambiciózny program založený na štruktúre karosérie MEB, z ktorej budú v nasledujúcich rokoch vychádzať desiatky modelov. K tomu ich stimulujú prísne emisné normy CO2021 v Európskej únii, ktoré požadujú, aby sa priemerné množstvo CO2 v rozmedzí od každého výrobcu do roku 95 znížilo na 3,6 g / km. To znamená priemernú spotrebu 4,1 litra nafty alebo XNUMX litra benzínu. S klesajúcim dopytom po vozidlách s naftovým motorom a zvyšujúcim sa dopytom po modeloch SUV sa to nezaobíde bez zavedenia elektrických modelov, ktoré, aj keď nie sú úplne nulové, výrazne znižujú priemer.