Elektriese motor gister, vandag en more: deel 2

Losstaande platforms of aangepaste oplossings vir elektriese voertuie

Is die skepping en implementering van volledig elektriese platforms ekonomies lewensvatbaar? Antwoord: dit hang af. In 2010 het die Chevrolet Volt (Opel Ampera) getoon dat daar maniere is om die bakstruktuur optimaal om te skakel vir 'n konvensionele aandrywingstelsel deur 'n battery in die middelste tonnel van die Delta II-platform waar die uitlaatstelsel geleë is, te integreer. . ) en onder die agterste sitplek van die voertuig. Vanuit vandag se perspektief is die Volt egter 'n inprop-hibried (ondanks baie gesofistikeerde tegnologie soortgelyk aan dié in die Toyota Prius) met 'n 16 kWh-battery en 'n verbrandingsmotor. Tien jaar gelede is dit deur die onderneming voorgestel as 'n elektriese voertuig met 'n hoë kilometers, en dit dui baie op die pad wat hierdie tipe motor gedurende hierdie dekade geloop het.

Vir Volkswagen en sy afdelings, wie se ambisieuse planne die produksie van een miljoen elektriese voertuie per jaar insluit, is die skepping van platforms wat spesifiek vir elektriese voertuie ontwerp is, teen 2025 geregverdig. Vir vervaardigers soos BMW is die saak egter baie meer ingewikkeld. Na die erg gebrande i3, wat aan die voorpunt was, maar op 'n ander tyd geskep en dus nooit ekonomies lewensvatbaar geword het nie, het die verantwoordelike faktore by die Beierse maatskappy besluit dat ontwerpers 'n manier moet soek om buigsame platforms te skep wat die doeltreffendheid van beide kan maksimeer tipes aandrywing. Ongelukkig is tradisioneel aangepaste elektriese platforms werklik 'n ontwerpkompromie – die selle word in aparte pakkette verpak en geplaas waar daar plek is, en in nuwer ontwerpe word hierdie volumes vir sulke integrasies voorsien.

Hierdie spasie word egter nie so doeltreffend gebruik as wanneer selle wat in die vloer ingebou is, gebruik word nie, en die elemente word deur kabels verbind, wat gewig en weerstand verhoog. Die huidige elektriese modelle van die meeste maatskappye, soos die e-Golf en Mercedes se elektriese B-klas, is net dit. Daarom sal BMW geoptimaliseerde weergawes van die CLAR-platform gebruik waarop die komende iX3 en i4 gebaseer sal wees. Mercedes sal in die komende jare 'n soortgelyke benadering hê, deur gewysigde weergawes van sy huidige platforms te gebruik voordat hy (sowat twee jaar later) die toegewyde EVA II bekendstel. Vir sy eerste elektriese modelle, veral die e-Tron, het Audi 'n aangepaste weergawe van sy gewone MLB Evo gebruik wat die hele wielbasis verander het om 'n volle batterypak te integreer. Porsche en Audi ontwikkel egter tans 'n Premium Platform Electric (PPE) wat spesifiek ontwerp is vir elektriese aandrywing wat ook deur Bentley gebruik sal word. Selfs die nuwe generasie toegewyde EV-platforms sal egter nie die avant-garde benadering van die i3 soek nie, wat hoofsaaklik staal en aluminium vir hierdie doel sal gebruik.

En so soek almal hul eie nuwe pad in die oerwoud van die nabye toekoms. Fiat het 30 jaar gelede die elektriese weergawe van die Panda verkoop, maar FiatChrysler bly nou agter die neiging. Die Fiat 500e-weergawe en die Chrysler Pacifica-inpropweergawe is tans in die Verenigde State te koop. Die sakeplan van die onderneming vereis 'n belegging van € 9 miljard in geëlektrifiseerde modelle teen 2022, en sal binnekort begin met die vervaardiging van 500 elektriese voertuie in Europa met behulp van 'n nuwe geëlektrifiseerde platform. Maserati en Alfa Romeo sal ook geëlektrifiseerde modelle hê.

Teen 2022 sal Ford 16 elektriese voertuie op die MEB-platform in Europa bekend stel; Honda sal geëlektrifiseerde kraglyne gebruik om twee derdes van sy modelle teen 2025 in Europa te bring; Hyundai het elektriese weergawes van die Kona en Ioniq goed verkoop, maar is nou gereed met 'n splinternuwe EV-platform. Toyota sal sy toekomstige elektriese modelle baseer op 'n e-TNGA wat spesifiek vir elektriese voertuie gebou is, wat ook deur Mazda gebruik sal word, en hoewel die naam dieselfde is as 'n aantal nuwe TNGA-oplossings, is dit streng spesifiek. Toyota het baie ondervinding met elektriese motors en kragbestuur, maar nie met litiumioonbatterye nie, want hy het in die naam van betroubaarheid nikkel-metaalhidriedbatterye tot die einde toe gebruik. Renault-Nissan-Mitsubishi gebruik aangepaste bestaande ontwerpe vir die meeste van sy elektriese modelle, maar sal binnekort ook 'n nuwe elektriese platform, die CMF-EV, bekendstel. Die CMF-naam moet jou nie flous nie – soos met Toyota en TNGA het die CMF-EV omtrent niks met die CMF te doen nie. PSA-modelle sal weergawes van die CMP- en EMP2-platforms gebruik. Die platform van een van die pioniers van nuwe elektriese mobiliteit Jaguar I-Pace is ook ten volle elektries.

Hoe sal die produksie plaasvind

Die samestelling van 'n voertuig in die fabriek is verantwoordelik vir 15 persent van die totale vervaardigingsproses. Die oorblywende 85 persent behels die vervaardiging van elk van meer as tienduisend dele en die vooraf-montering daarvan in ongeveer 100 van die belangrikste produksie-eenhede, wat dan na die produksielyn gestuur word. Motors is vandag baie ingewikkeld, en die besonderhede van hul komponente laat hulle nie toe om volledig in 'n motoronderneming vervaardig te word nie. Dit geld selfs vir vervaardigers soos Daimler, wat 'n hoër mate van integrasie en selfproduksie van komponente soos ratkaste het. Die dae wat die onderneming tot in die fynste besonderhede geproduseer het, soos die Ford Model T, is verby. Miskien omdat daar nie veel besonderhede in die T-model is nie ...

Die sterk momentum in die ontwikkeling van elektriese voertuie die afgelope paar jaar het egter heeltemal nuwe uitdagings vir konvensionele motorvervaardigers gestel. So buigsaam as wat die vervaardigingsproses is, bevat dit meestal monteerstelselmodelle met konvensionele bakkies, dryfkrag en aandrywer. Dit sluit die ingeboude hibriede modelle in, wat nie beduidend van mekaar verskil nie, behalwe as u 'n battery en kragelektronika op 'n gerieflike plek op die onderstel byvoeg. Dit geld selfs vir elektriese voertuie wat op tradisionele ontwerpe gebaseer is.

Die konstruksie van motors, insluitend elektriese motors, vind gelyktydig plaas met die ontwerp van produksieprosesse, waarin elkeen van die motorondernemings sy eie benadering tot aksie kies. Ons praat nie van Tesla, waarvan die produksie byna van vooraf op grond van elektriese voertuie gebou word nie, maar van erkende vervaardigers wat, afhangende van hul behoeftes, die produksie van motors moet kombineer met konvensionele en elektriese aandrywing. En aangesien niemand regtig presies weet wat op kort termyn sal gebeur nie, moet dinge buigsaam genoeg wees.

Nuwe produksiestelsels ...

Vir die meeste vervaardigers is die oplossing om hul produksielyne aan te pas om elektriese voertuie te akkommodeer. GM vervaardig byvoorbeeld baster volt en elektriese bout in bestaande fabrieke. Voormalige vriende PSA sê dat hulle hul motors sal ontwerp om dieselfde benadering te volg.

Daimler se werk om elektriese voertuie onder die nuwe EQ-handelsmerk te ontwikkel en fabrieke aan te pas, is gebaseer op 'n skatting van 15 tot 25 persent van die Mercedes-Benz-verkope teen 2025. Om gereed te wees hiervoor Met die ontwikkeling van die mark, met inbegrip van hierdie taamlike wye reeks voorspellings, brei die maatskappy die aanleg in Sindelfingen uit met 'n fabriek genaamd Factory 56. Mercedes definieer hierdie aanleg as die "eerste aanleg van die toekoms" en dit sal alle tegnologiese oplossings insluit. ... Enya en die stelsels word genoem. Bedryf 4.0. Net soos die PSA-aanleg in Tremeri, kan hierdie aanleg en die Daimler Full-Flex-aanleg in Kecskemét saam met gewone voertuie ook elektriese voertuie vervaardig. Die vervaardiging is ook buigsaam by Toyota, wat sy elektriese voertuie in Motomachi, Toyota City, gaan bou. Vir dekades het die maatskappy die produksiedoeltreffendheid verhoog tot 'n kultus-aanhang, maar op kort termyn het dit nie te veel ambisieuse bedoelings as mededinger en VW op suiwer elektriese motors nie.

... Of splinternuwe fabrieke

Nie alle vervaardigers volg hierdie buigsame benadering nie. Volkswagen belê byvoorbeeld een miljard euro in sy aanleg in Zwickau en ontwerp dit slegs vir die vervaardiging van elektriese voertuie. Die maatskappy berei 'n aantal voor, waaronder modelle van verskillende handelsmerke in die onderneming, wat gebaseer sal wees op die heeltemal nuwe modulêre argitektuur MEB (Modularer E-Antriebs-Baukasten). Die vervaardigingsfasiliteit wat VW voorberei, sal groot volumes kan hanteer, en die onderneming se ambisieuse grootskeepse planne is die kern van hierdie besluit.

Die stadige beweging in hierdie rigting het sy eie logiese verklaring – gevestigde motorvervaardigers volg goed gevestigde, konsekwente patrone van motorbou- en produksieprosesse. Groei moet bestendig wees, sonder ineenstortings, soos Tesla. Daarbenewens vereis hoë kwaliteit kriteria baie prosedures en dit neem tyd. Elektriese mobiliteit is 'n kans vir Chinese maatskappye om wyer na internasionale markte uit te brei, maar hulle moet ook eers betroubare en bowenal veilige voertuie begin vervaardig.

Trouens, die bou van platforms en die organisering van produksieprosesse is minder van 'n probleem vir motorvervaardigers. In hierdie opsig het hulle baie meer ervaring as Tesla. Die ontwerp en vervaardiging van ’n suiwer elektries aangedrewe platform is minder kompleks as konvensioneel aangedrewe voertuie – laasgenoemde se onderste struktuur het byvoorbeeld baie meer draaie en verbindings wat ’n meer komplekse en duur vervaardigingsproses vereis. Maatskappye het baie ondervinding in die aanpassing van sulke produkte en dit sal nie vir hulle 'n probleem wees nie, veral omdat hulle baie ondervinding met multi-materiaal konstruksie opgedoen het. Dit is waar dat die aanpassing van prosesse tyd neem, maar die mees moderne produksielyne is baie buigsaam in hierdie verband. 'n Beduidende probleem van elektriese voertuie bly die manier om energie te stoor, dit wil sê die battery.