Електромобіль вчора, сьогодні, завтра: частина 1

Серія про нові виклики електричної мобільності

Статистичний аналіз і стратегічне планування є дуже складними науками, і поточна ситуація зі здоров'ям, соціально-політична ситуація в світі доводить це. На даний момент ніхто не може сказати, що станеться після закінчення пандемії з точки зору автомобільного бізнесу, в основному тому, що невідомо, коли це станеться. Чи зміняться вимоги, що стосуються викидів вуглекислого газу і споживання палива в світі та зокрема в Європі? Як це, в поєднанні з низькими цінами на нафту і скороченням доходів скарбниці, вплине на мобільність. Чи продовжиться збільшення їх субсидій або станеться все навпаки? Чи будуть надані гроші допомоги (якщо є) автомобільним компаніям з вимогою інвестувати в «зелені» технології.

Китай, який вже позбавляється від кризи, безумовно, продовжить шукати спосіб стати лідером в новій мобільності, оскільки він не став технологічним авангардом в старій. Більшість автовиробників сьогодні все ще продають в основному автомобілі з традиційним двигуном, але в останні роки вклали значні кошти в мобільність, тому вони готові до різних сценаріїв після кризи. Звичайно, навіть найпохмуріші прогнозують сценарії не включають в себе щось настільки ж радикальне, як те, що відбувається. Але, як каже Ніцше: «Те, що мене не вбиває, робить мене сильніше». Як автомобільні компанії і субпідрядники змінять свою філософію і яке буде їхнє здоров'я, ще невідомо. Безумовно, буде робота для виробників літій-іонних елементів. І перш ніж ми продовжимо з технологічними рішеннями в області електродвигунів і акумуляторів, ми нагадаємо вам деякі частини історії та рішення платформи в них.

Щось на зразок вступу ...

Дорога – це ціль. Ця, здавалося б, проста думка про Лао-Цзи наповнює змістом динамічні процеси, що відбуваються в автомобільній промисловості зараз. Правда, різні періоди в його історії також були описані як «динамічні», такі як дві нафтові кризи, але фактом є те, що сьогодні в цій галузі справді відбуваються значні процеси трансформації. Можливо, найкраща картина стресу буде описана відділами планування, розвитку чи зв'язку з постачальниками. Якими будуть обсяги та відносна частка електромобілів у загальному обсязі виробництва 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. Інвестувати у власні розробки чи інвестувати, купувати акції та укладати контракти з іншими постачальниками виробників електроприводів. Якщо нові кузовні платформи будуть спроектовані відповідно до специфіки приводу, що розглядається, чи повинні бути адаптовані існуючі або повинні бути створені нові універсальні платформи. Величезна кількість питань, на основі яких повинні ухвалюватися швидкі рішення, але на основі серйозного аналізу. Тому що всі вони спричиняють величезні витрати з боку компаній та реструктуризацію, що аж ніяк не повинно завдати шкоди розробкам класичного двигуна з двигунами внутрішнього згоряння (включаючи дизельний двигун). Однак, зрештою, саме вони приносять прибуток автомобільним компаніям і мають надати фінансові ресурси для розробки та впровадження нових електричних моделей. І зараз криза…

Дизельне паливо

Аналізи, що ґрунтуються на статистиці та прогнозах, – складна робота. За багатьма прогнозами 2008 року, ціна на нафту нині мала перевищувати 250 доларів за барель. Потім настала економічна криза, і всі інтерполяції впали. Криза закінчилася, і VW Bordeaux проголосив дизельний двигун і став стандартним носієм ідеї дизеля з програмами під назвою «День дизеля» або D-Day за аналогією з днем ​​висадки в Нормандії. Його ідеї справді почали проростати, коли виявилося, що запуск дизеля було зроблено не найчеснішим і найчистішим способом. Статистика не зважає на такі історичні події та пригоди, але ні індустріальне, ні суспільне життя не безплідні. Політика і соціальні мережі поспішили знеболити дизельний двигун без будь-якої технологічної основи, і сам Volkswagen вилив масло у вогонь і як компенсаторний механізм кинув його на багаття, а у вогні гордо розвівав прапор електричної мобільності.

Багато автовиробників опинилися в цій пастці внаслідок стрімких розробок. Релігія, що лежить в основі D-Day, швидко стала брехнею, трансформувалася в E-Day, і всі гарячково почали ставити собі вищезазначені питання. Усього за чотири роки – від дизельного скандалу у 2015 році до сьогодні, навіть найвідвертіші електроскептики відмовилися від опору електромобілям та почали шукати способи їх конструювання. Навіть Mazda, яка стверджувала, що вона «сердечна» і Toyota, настільки самовіддано прив'язана до своїх гібридів, що вони представили абсурдні маркетингові повідомлення, такі як «гібриди, що самозаряджаються», тепер готова із загальною електричною платформою.

Тепер усі виробники автомобілів без винятку починають включати до свого асортименту електричні або електрифіковані автомобілі. Тут ми не будемо вдаватися до подробиць, хто саме скільки електричних та електрифікованих моделей представить у найближчі роки, не тільки тому, що такі числа проходять і йдуть, як осіннє листя, а й тому, що ця криза змінить багато поглядів. Плани є важливими для відділів планування виробництва, але, як ми згадували вище, «дорога – це мета». Як корабель, що рухається в море, видимість горизонту змінюється, і за ним відкриваються нові перспективи. Ціни на акумулятори падають, але також і ціни на нафту. Політики сьогодні ухвалюють рішення, але згодом це призводить до різкого скорочення робочих місць, а нові рішення відновлюють статус-кво. І тоді все раптово зупиняється...

Однак ми далекі від думки, що електричної мобільності не відбувається. Так, це «відбувається» і, ймовірно, триватиме. Але, як ми неодноразово говорили про нас в області автоспорту і спорту, знання є головним пріоритетом, і за допомогою цієї серії ми хочемо допомогти розширити ці знання.

Хто що робитиме – найближчим часом?

Магнетизм Елона Маск і індукція, яку Тесла (подібно широко використовуваним асинхронним або асинхронних двигунів компанії) впливає на автомобільну промисловість, неймовірні. Якщо ми залишимо осторонь схеми придбання капіталу компанією, ми не можемо не захоплюватися людиною, який знайшов свою нішу в автомобільній промисловості і просунув свій «запуск» серед мастодонтів. Я пам'ятаю, як відвідав виставку в Детройті в 2010 році, коли на невеликій стенді Tesla продемонструвала частину алюмінієвої платформи майбутньої моделі S. Мабуть, хвилювалася, що інженер стенду ні удостоєний честі і з особливою увагою більшості ЗМІ. Навряд чи хто-небудь з журналістів того часу представляв, що ця маленька сторінка в історії Тесли буде так важлива для її розвитку. Подібно Toyota, яка шукала всі види конструкцій і патентів, щоб закласти основи своєї гібридної технології, творці Tesla в той час шукали геніальні способи створення електромобіля з адекватною вартістю. В рамках цього пошуку використовуються асинхронні двигуни, інтеграція звичайних елементів ноутбука в батареї і їх розумне управління, а також використання полегшеної будівельної платформи Lotus в якості основи для першої моделі Roadster. Так, та сама машина, яку Маск відправив у космос разом з Falcon Heavy.

За збігом того ж 2010 року в океані мені пощастило відвідати ще одну цікаву подію, пов'язану з електромобілями – презентацію BMW MegaCity Vehicle. Навіть під час падіння цін на нафту та повної відсутності інтересу до електромобілів, BMW представила модель, створену повністю відповідно до специфіки електроприводу, з алюмінієвою рамою, що несе акумулятор. Щоб компенсувати вагу акумуляторів, які у 2010 році мали елементи, які не тільки мали меншу ємність, а й були вп'ятеро дорожчі, ніж зараз, інженери BMW разом із рядом своїх субпідрядників розробили конструкцію з вуглецю, яка могла бути зроблена у великих кількостях. . У тому ж 2010 році Nissan розпочав свій електричний наступ з Leaf, а GM представила свій Volt/Ampera. Це були перші птахи нової електричної мобільності.

Назад в часі

Якщо ми повернемося до історії автомобіля, то виявимо, що з кінця 19 століття до початку Першої світової війни електромобіль вважався повністю конкурентоспроможним з електричним двигуном внутрішнього згоряння. Це правда, що батареї були досить неефективними на той час, але це також правда, що двигун внутрішнього згоряння був у зародковому стані. Винахід електростартера в 1912 році, відкриття великих нафтових родовищ у Техасі до цього і будівництво все більшої кількості доріг у Сполучених Штатах, а також винахід складальних ліній – двигун з двигуном отримав явні переваги перед електричним. «Перспективні» лужні батареї Томаса Едісона виявилися неефективними та ненадійними і лише підлили олії у вогонь електромобіля. Всі переваги зберігаються протягом майже всього 20 століття, коли електромобілі компанії будували виключно з технологічного інтересу. Навіть під час вищезгаданих нафтових криз нікому не спадало на думку, що електромобіль може бути альтернативою, і хоча електрохімія літієвих елементів була відома, вона ще не була «очищена». Першим великим проривом у створенні сучаснішого електромобіля став GM EV1, унікальний інженерний витвір 1990-х років, історія якого чудово описана в компанії «Хто вбив електромобіль».

Якщо ми повернемося до наших днів, ми виявимо, що пріоритети вже змінилися. Поточна ситуація з електромобілями BMW є індикатором швидких процесів, які киплять в поле, і хімія стає головною рушійною силою в цьому процесі. Більше немає необхідності проектувати і виготовляти легкі вуглецеві конструкції, щоб компенсувати вагу батарей. В даний час це відповідальність (електро) хіміків з таких компаній, як Samsung, LG Chem, CATL і ін., Чиї відділи розробки та виробництва шукають способи найбільш ефективного використання процесів з літій-іонними елементами. Тому що як перспективні «графенові», так і «тверді» батареї насправді є варіантами літій-іонних. Але давайте не будемо забігати вперед.

Тесла і всі інші

Нещодавно в одному з інтерв'ю Елон Маск згадав, що він набуде широкого поширення електромобілів, і це означає, що його місія як піонера з впливу на інших була виконана. Це звучить альтруїстично, але я вірю, що це так. У цьому контексті будь-які заяви про створення різних вбивць Тесли або такі заяви, як «ми кращі за Тесли», безглузді та зайві. Те, що вдалося зробити компанії, не має аналогів, і це факти - навіть якщо все більше і більше виробників починають пропонувати кращі моделі, ніж Tesla.

Німецькі автомобілебудівники знаходяться на межі невеликої електричної революції, але честь першого гідного супротивника Тесли випала на Ягуара з його I-Pace, який є одним з небагатьох (все ще) автомобілів, побудованих на спеціальній платформі. Багато в чому це пов'язано з досвідом інженерів з Jaguar / Land Rover і материнської компанії Tata в області технологій обробки алюмінієвих сплавів, а також з тим, що більшість моделей компанії такі, а низька серійне виробництво дозволяє поглинути високу ціну. ,

Ми не повинні забувати про те, що китайські виробники розробляють спеціально розроблені електричні моделі, стимульовані податковими пільгами, в цій країні, але, ймовірно, найбільш значний внесок у створення більш популярного автомобіля внесе «народний автомобіль» VW.

В рамках загальної трансформації своєї життєвої філософії і дистанціювання від проблем з дизельним паливом VW розробляє свою масштабну програму, засновану на конструкції кузова MEB, на якій будуть базуватися десятки моделей в найближчі роки. Для всього цього стимулюють суворі норми викидів вуглекислого газу в Європейському союзі, які до 2021 року вимагають, щоб середня кількість CO2 в діапазоні від кожного виробника було скорочено до 95 г / км. Це означає середня витрата 3,6 літра дизельного палива або 4,1 літра бензину. В умовах зниження попиту на дизельні автомобілі і збільшення попиту на моделі позашляховиків це неможливо зробити без впровадження електричних моделей, які, хоча і не є повністю нульовими, значно знижують середній рівень.