Електромобіль вчора, сьогодні та завтра: Частина 1

Серія про нові виклики електричній мобільності

Статистичний аналіз та стратегічне планування - дуже важкі науки, і нинішня ситуація зі здоров’ям, соціально-політична ситуація у світі це підтверджує. На даний момент ніхто не може сказати, що станеться після закінчення пандемії з точки зору автомобільного бізнесу, головним чином тому, що невідомо, коли це буде. Чи зміниться вимога щодо викидів вуглекислого газу та споживання палива у світі та в Європі зокрема? Як це в поєднанні з низькими цінами на нафту та зменшенням доходів казни вплине на електричну мобільність. Продовжуватиметься збільшення їхніх субсидій чи відбуватиметься навпаки? Чи будуть надані гроші на допомогу (якщо такі є) автомобільним компаніям з вимогою інвестувати в "зелені" технології?

Китай, який уже витрушує кризу, безумовно, продовжуватиме шукати спосіб стати лідером у новій мобільності, не ставши технологічним авангардом у старій. Більшість автовиробників сьогодні все ще продають в основному автомобілі з традиційним приводом, але останні роки інвестували значні кошти в електричну мобільність, тому вони готові до різних сценаріїв після кризи. Звичайно, навіть найтемніші прогнозні сценарії не передбачають чогось такого різкого, як те, що відбувається. Але як каже Ніцше: "Те, що не вбиває мене, робить мене сильнішим". Як автомобільні компанії та субпідрядники змінять свою філософію та яким буде їхнє здоров’я, ще належить з’ясувати. Напевно буде робота для виробників літій-іонних елементів. І перш ніж ми продовжимо з технологічними рішеннями в галузі електродвигунів та акумуляторів, ми нагадаємо вам деякі частини історії та рішення платформ для них.

Щось на зразок вступу ...

Дорога - це мета. Ця, здавалося б, проста думка Лао-цзи наповнює змістом динамічні процеси, що відбуваються в автомобільній промисловості в даний момент. Правда, різні періоди в її історії також були описані як «динамічні» – наприклад, дві нафтові кризи, але факт, що сьогодні в цій сфері дійсно відбуваються значні процеси трансформації. Можливо, найкращу картину стресу описали б відділи планування, розробки або зв’язку з постачальниками. Якими будуть обсяги та відносна частка електрокарів у загальному виробництві автомобілів у найближчі роки? Як структурувати постачання таких компонентів, як літій-іонні елементи для акумуляторів і хто буде постачальником матеріалів та обладнання для виробництва електродвигунів та силової електроніки. Чи інвестувати у власний розвиток, чи інвестувати, купувати акції та укладати контракти з іншими постачальниками виробників електроприводів. Якщо нові кузовні платформи будуть розроблені відповідно до особливостей приводу, про які йде мова, потрібно адаптувати існуючі або створити нові універсальні платформи. Величезна кількість питань, на основі яких треба приймати швидкі рішення, але на основі серйозного аналізу. Тому що всі вони пов’язані з величезними витратами з боку компаній і реструктуризацією, що жодним чином не повинно зашкодити розробці класичних силових установок з двигунами внутрішнього згоряння (у тому числі дизельним). Але, зрештою, саме вони приносять прибуток автомобільним компаніям і повинні забезпечити фінансові ресурси для розробки та впровадження у виробництво нових електричних моделей. Ой, зараз криза...

Дрова дизельні

Аналіз на основі статистичних даних і прогнозів – це важка робота. За багатьма прогнозами 2008 року, нині ціна нафти мала б перевищити 250 доларів за барель. Потім прийшла економічна криза, і всі інтерполяції зруйнувалися. Криза закінчилася, і VW Bordeaux проголосив дизельний двигун і став прапорцем ідеї дизеля з програмами під назвою «День дизеля» або D-Day, за аналогією з днем висадки в Нормандії. Його ідеї по-справжньому почали проростати, коли виявилося, що запуск дизеля здійснено не самим чесним і чистим способом. Статистика не враховує такі історичні події та пригоди, але ні промислове, ні суспільне життя не є безплідними. Політика та соцмережі поспішили анафематизувати дизель без будь-якої технологічної основи, а сам Volkswagen підлив олії у вогонь і як компенсаційний механізм кинув його на палі, а в полум’ї гордо розмахував прапором електромобільності.

Багато автовиробників потрапили в цю пастку швидкими темпами розвитку. Релігія, що лежить в основі Дня Дня, швидко перетворилася на єресь, перетворившись на День Е, і всі несамовито почали задавати собі вищезазначені питання. За трохи більше чотирьох років - від дизельного скандалу в 2015 році і до сьогодні, навіть найбільш відверті електроскептики відмовилися від опору електромобілям і почали шукати способи їх створення. Навіть Mazda, яка стверджувала, що "їхні серця теплі", і Toyota, настільки безкорисливо прив'язані до своїх гібридів, що вони ввели абсурдні маркетингові повідомлення, такі як "самозарядні гібриди", тепер готові зі спільною електричною платформою.

Зараз всі без винятку автовиробники починають включати в свій асортимент електромобілі або електрифіковані. Тут ми не будемо вдаватися в подробиці, хто саме скільки електричних і електрифікованих моделей введе в найближчі роки не тільки тому, що такі цифри минають і йдуть, як осіннє листя, а й тому, що ця криза змінить багато точок зору. Плани важливі для відділів планування виробництва, але, як ми вже згадували вище, «дорога – це мета». Як корабель, що рухається в морі, видимость горизонту змінюється, і за ним відкриваються нові перспективи. Ціни на акумулятори падають, але і на нафту також. Сьогодні політики приймають рішення, але з часом це призводить до різкого скорочення робочих місць, а нові рішення повертаються до статус-кво. А потім все раптом зупиняється…

Однак ми далеко не віримо, що електричної мобільності не відбувається. Так, це "відбувається" і, ймовірно, буде продовжуватися. Але, як ми вже неодноразово говорили про нас в автомобільних та спортивних змаганнях, знання є головним пріоритетом, і завдяки цій серії ми хочемо допомогти розширити ці знання.

Хто що робитиме - найближчим часом?

Магнетизм Ілона Маска та індукція, яку Тесла (як широко використовувані асинхронні або асинхронні двигуни компанії) надає автомобільній промисловості, неймовірні. Якщо залишити осторонь схеми набуття капіталу компанією, ми не можемо не захопитись людиною, яка знайшла свою нішу в автомобільній промисловості та штовхнула свій «стартап» серед мастодонтів. Я пам’ятаю, як відвідував виставку в Детройті в 2010 році, коли на невеликому стенді Тесла показав ділянку алюмінієвої платформи майбутньої моделі S. Очевидно, стурбований, інженер стенду не був удостоєний шани та особливої уваги з боку більшості засобів масової інформації. Навряд чи хтось із журналістів того часу уявляв, що ця невеличка сторінка в історії Тесли буде настільки важливою для її розвитку. Подібно до Toyota, яка прагнула всіляких конструкцій та патентів, щоб закласти основи своєї гібридної технології, творці Tesla на той час шукали винахідливі способи створити електричний автомобіль за належну ціну. В рамках цих пошуків використовуються асинхронні двигуни, інтеграція звичайних комірок для ноутбуків у батареї та їх розумне управління, а також використання полегшеної будівельної платформи Lotus як основи для першої моделі Roadster. Так, та сама машина, яку Маск відправив у космос разом із Falcon Heavy.

Випадково, у тому ж 2010 році в океані мені пощастило відвідати ще одну цікаву подію, пов’язану з електромобілями - презентацію автомобіля BMW MegaCity Vehicle. Навіть під час падіння цін на нафту та повної незацікавленості щодо електромобілів BMW представила модель, повністю створену відповідно до особливостей електроприводу, з алюмінієвою рамою з несучим акумулятором. Щоб компенсувати вагу акумуляторів, які в 2010 році мали елементи, які не тільки мали меншу ємність, але й були в п’ять разів дорожчими, ніж зараз, інженери BMW та ряд їх субпідрядників розробили вуглецеву конструкцію, яку можна було б виготовити у великій кількості. У тому ж 2010 році Nissan розпочав електричний наступ з Leaf, а GM представив Volt / Ampera. Це були перші птахи нової електричної мобільності ...

Назад в часі

Якщо повернутися в історію автомобіля, ми виявимо, що з кінця 19 століття і приблизно до Першої світової війни електричний автомобіль вважався цілком конкурентоспроможним з двигуном внутрішнього згоряння. Це правда, що акумулятори на той час були досить неефективними, але це також правда, що двигун внутрішнього згоряння був у зародковому стані. Винахід електричного стартера в 1912 році, відкриття до цього основних родовищ нафти в Техасі та будівництво дедалі більше доріг у США, а також винахід конвеєрних ліній, двигун з двигуном отримали явні переваги перед електричним. «Перспективні» лужні батареї Томаса Едісона виявились неефективними та ненадійними і лише лили олію у вогонь електромобіля. Усі переваги зберігаються майже протягом усього 20 століття, коли компанії з виробництва електромобілів будували лише з технологічного інтересу. Навіть під час згаданої нафтової кризи нікому і в голову не спадало, що електричний автомобіль може бути альтернативою, і хоча електрохімія літієвих елементів була відома, він ще не був «доопрацьований». Першим серйозним проривом у створенні більш сучасного електричного автомобіля став GM EV1, унікальне інженерне творіння з 90-х років, історія якого прекрасно описана у компанії "Хто вбив електричний автомобіль".

Якщо ми повернемося до наших днів, ми виявимо, що пріоритети вже змінилися. Поточна ситуація з електромобілями BMW є показником швидких процесів, що вирують у цій галузі, і хімія стає головною рушійною силою цього процесу. Більше не потрібно розробляти та виготовляти легкі вуглецеві конструкції, щоб компенсувати вагу батарей. Зараз відповідальність (електро) хіміків таких компаній, як Samsung, LG Chem, CATL та ін., Чиї відділи розробки та виробництва шукають шляхи найбільш ефективного використання процесів літій-іонних клітин. Оскільки і перспективні "графенові", і "тверді" батареї насправді є варіантами літій-іонних. Але не будемо випереджати події.

Тесла та всі інші

Нещодавно в одному з інтерв'ю Ілон Маск згадав, що йому сподобається широке проникнення електричних автомобілів, а це означає, що його місія як піонера впливати на інших була виконана. Це звучить альтруїстично, але я вважаю, що це так. У цьому контексті будь-які твердження про створення різних вбивць Тесли або висловлювання типу "ми кращі за Теслу" є безглуздими та зайвими. Те, що вдалося зробити компанії, не має собі рівних, і це факти - навіть якщо все більше виробників починають пропонувати кращі моделі, ніж моделі Tesla.

Німецькі автовиробники на межі невеликої електричної революції, але честь першого гідного суперника Тесла випала на користь Jaguar з його I-Pace, який є одним з небагатьох (досі) автомобілів, побудованих на спеціальній платформі. Це значною мірою пояснюється досвідом інженерів з Jaguar / Land Rover та материнської компанії Tata в галузі технологій обробки алюмінієвих сплавів, а також тим, що більшість моделей компанії є такими, а низькосерійне виробництво дозволяє поглинути високу ціну.

Не слід забувати про рій китайських виробників, що розробляють в цій країні спеціально розроблені електричні моделі, стимульовані знижками на сплату податків, але, мабуть, найважливіший внесок у створення більш популярного автомобіля внесе "народний автомобіль" VW.

В рамках повної трансформації своєї життєвої філософії та дистанціювання від дизельних проблем, VW розробляє свою масштабну програму, засновану на структурі кузова MEB, на якій у найближчі роки будуть базуватися десятки моделей. Стимулюючими для всього цього є суворі стандарти викидів вуглекислого газу Європейського Союзу, які вимагають до 2021 року зменшити середню кількість СО2 в межах кожного виробника до 95 г / км. Це означає середнє споживання 3,6 літра дизеля або 4,1 літра бензину. Зі зниженням попиту на дизельні машини та збільшенням попиту на моделі позашляховиків цього неможливо зробити без введення в дію електричних моделей, які хоч і не керуються абсолютно нульовими викидами, але значно знижують середній рівень.

(прямувати)

Текст: Георгій Колев