Elektriese motor gister, vandag, more: deel 1

E-Mobility Emerging Challenges Series

Statistiese ontleding en strategiese beplanning is baie ingewikkelde wetenskappe, en die huidige gesondheidsituasie, die sosiopolitieke situasie in die wêreld, bewys dit. Op die oomblik kan niemand sê wat na die einde van die pandemie sal gebeur in terme van die motoronderneming nie, hoofsaaklik omdat dit nie bekend is wanneer dit gaan gebeur nie. Sal die vereistes vir koolstofdioksiedvrystellings en brandstofverbruik wêreldwyd en veral in Europa verander? Hoe dit, tesame met lae oliepryse en dalende tesourie-inkomste, die mobiliteit sal beïnvloed. Sal hul subsidies aanhou toeneem, of sal die teenoorgestelde gebeur? Sal geld voorsien word om (indien enige) motorondernemings te help om in groen tegnologieë te belê.

China, wat reeds herstel het van die krisis, sal beslis voortgaan om te soek na 'n leier in die nuwe mobiliteit, aangesien dit nie 'n tegnologiese voorpunt in die ou tyd geword het nie. Die meeste motorvervaardigers verkoop vandag nog meestal konvensionele voertuie, maar het die afgelope paar jaar baie in mobiliteit belê, sodat hulle voorbereid is op verskillende scenario's na die krisis. Natuurlik behels selfs die donkerste voorspellende scenario's nie iets so radikaal as wat gebeur nie. Maar soos Nietzsche sê: "Wat my nie doodmaak nie, maak my sterker." Hoe motorondernemings en subkontrakteurs hul filosofie sal verander en wat hul gesondheid sal wees, moet nog gesien word. Daar sal beslis werk wees vir vervaardigers van litium-ioonselle. En voordat ons voortgaan met die tegnologiese oplossings vir elektriese motors en batterye, sal ons u herinner aan sommige dele van die verhaal en die platformoplossings daarin.

Iets soos 'n inleiding ...

Die pad is die bestemming. Hierdie oënskynlik eenvoudige gedagte oor Lao Tzu gee betekenis aan die dinamiese prosesse wat tans in die motorbedryf plaasvind. Dit is waar dat verskeie tydperke in sy geskiedenis ook as "dinamies" beskryf is soos die twee oliekrisisse, maar die feit is dat beduidende transformasieprosesse vandag inderdaad in hierdie gebied plaasvind. Miskien sal die beste prentjie van stres van die beplannings-, ontwikkelings- of verskafferverhoudingsafdelings kom. Wat sal die volume en relatiewe aandeel van elektriese voertuie in die totale voertuigproduksie in die komende jare wees? Hoe om die verskaffing van komponente soos litium-ioonselle vir batterye te struktureer, en wie sal die verskaffer van materiaal en toerusting vir die vervaardiging van elektriese motors en kragelektronika wees. Belê in jou eie ontwikkelings of belê, koop aandele en sluit kontrakte met ander verskaffers van elektriese aandrywingvervaardigers. Indien nuwe liggaamsplatforms volgens die besonderhede van die betrokke aandrywing ontwerp moet word, moet bestaande universele platforms aangepas word of nuwe universele platforms geskep word? 'n Groot aantal vrae op grond waarvan vinnige besluite geneem moet word, maar op grond van ernstige ontleding. Omdat hulle almal groot koste aan die kant van maatskappye en herstrukturering behels, wat geensins die ontwikkeling van 'n klassieke enjin met binnebrandenjins (insluitend 'n dieselenjin) moet benadeel nie. Op die ou end is dit egter hulle wat wins maak vir motormaatskappye en finansiële hulpbronne moet verskaf vir die ontwikkeling en implementering van nuwe elektriese modelle. En nou die krisis...

Diesel

Ontleding gebaseer op statistieke en voorspellings is 'n moeilike taak. Volgens baie voorspellings in 2008 behoort die prys van olie nou $250 per vat te oorskry. Toe kom die ekonomiese krisis, en alle interpolasies het in duie gestort. Die krisis het geëindig en VW Bordeaux het die dieselenjin geproklameer en die vaandeldraer van die dieselidee geword, met programme genaamd "Diesel Day" of D-Day in analogie met Normandië D-Day. Sy idees het regtig begin ontkiem toe dit blyk dat die dieselbekendstelling nie op die eerlikste en skoonste manier gedoen is nie. Statistiek maak nie rekening met sulke historiese gebeure en avonture nie, maar nie die industriële of sosiale lewe is onvrugbaar nie. Politiek en sosiale media het gehaas om die dieselenjin te verdoof sonder enige tegnologiese basis, en Volkswagen het self olie op die vuur gegooi en dit as kompenserende meganisme op die vuur gegooi, en trots die vlag van elektriese mobiliteit in die vuur geswaai.

Baie motorvervaardigers het in hierdie strik getrap as gevolg van vinnige ontwikkeling. Die godsdiens agter D-Day het vinnig dwaalleer geword, omskep in E-Day, en almal het verwoed hulself die bogenoemde vrae begin afvra. In net vier jaar vanaf die dieselskandaal in 2015 tot vandag het selfs die mees uitgesproke elektroskeptici weerstand teen elektriese voertuie prysgegee en maniere begin soek om dit te bou. Selfs Mazda, wat beweer het dat hulle “hartlik” is en Toyota so onbaatsugtig geheg is aan sy basters dat hulle absurde bemarkingsboodskappe soos “selflaaiende basters” gelewer het, is nou gereed met ’n gemeenskaplike elektriese platform.

Nou, sonder uitsondering, begin alle motorvervaardigers elektriese of geëlektrifiseerde motors in hul reeks insluit. Hier gaan ons nie in detail in op wie presies hoeveel elektriese en geëlektrifiseerde modelle in die komende jare bekend gestel gaan word nie, nie net omdat sulke getalle kom en gaan soos herfsblare nie, maar ook omdat hierdie krisis baie standpunte sal verander. Planne is belangrik vir produksiebeplanningsafdelings, maar soos ons hierbo genoem het, "die pad is die doel." Soos 'n skip wat op die see beweeg, verander die sigbaarheid van die horison en nuwe uitsigte maak daaragter oop. Batterypryse daal, maar oliepryse ook. Politici neem vandag besluite, maar mettertyd lei dit tot 'n skerp vermindering in werksgeleenthede, en nuwe besluite herstel die status quo. En dan stop alles skielik...

Ons dink egter nog lank nie dat elektriese mobiliteit nie plaasvind nie. Ja, dit "gebeur" en sal waarskynlik voortduur. Aangesien ons al verskeie kere oor motorsport en sport oor ons gepraat het, is kennis 'n topprioriteit en met hierdie reeks wil ons die kennis help uitbrei.

Wie sal wat doen - in die nabye toekoms?

Elon Musk se magnetisme en die induksie dat Tesla die motorbedryf beïnvloed (soos die induksie- of induksiemotors wat die maatskappy baie gebruik), is ongelooflik. As ons die kapitaalverkrygingskema's van die maatskappy buite rekening laat, kan ons nie anders as om die man te bewonder wat sy nis in die motorbedryf gevind het en sy 'opstart' onder die mastodons bevorder het nie. Ek onthou dat ek in 2010 'n skou in Detroit besoek het toe Tesla 'n deel van die aluminiumplatform van die opkomende Model S. op 'n klein hokkie vertoon het. Klaarblyklik bekommerd dat die hokkie-ingenieur nie geëer word nie en veral aandag van die meeste media gekry het. Skaars een van die destydse joernaliste het gedink dat hierdie klein bladsy in die geskiedenis van Tesla so belangrik sou wees vir die ontwikkeling daarvan. Net soos Toyota, wat op soek was na allerlei ontwerpe en patente om die basis vir sy hibriede tegnologie te lê, het Tesla se skeppers destyds gesoek na maniere om 'n elektriese voertuig met voldoende waarde te skep. Hierdie soektog gebruik asynchrone motors, wat gewone skootrekenaar-elemente in batterye integreer en intelligent bestuur, en die liggewig-konstruksieplatform van Lotus as die basis vir die eerste Roadster. Ja, dieselfde masjien wat Musk saam met die Falcon Heavy die ruimte in gestuur het.

Toevallig, in dieselfde 2010 in die see, was ek gelukkig genoeg om nog 'n interessante geleentheid wat verband hou met elektriese voertuie by te woon - die aanbieding van die BMW MegaCity Vehicle. Selfs in 'n tyd van dalende oliepryse en 'n totale gebrek aan belangstelling in elektriese voertuie, het BMW 'n model bekendgestel wat heeltemal volgens die besonderhede van die elektriese aandrywing ontwerp is, met 'n aluminiumraam wat die battery dra. Om die gewig van batterye te verreken, wat in 2010 selle gehad het wat nie net laer kapasiteit gehad het nie, maar vyf keer duurder was as wat dit nou is, het BMW-ingenieurs, saam met 'n aantal van hul subkontrakteurs, 'n koolstofstruktuur ontwikkel wat in groot hoeveelhede vervaardig kon word. hoeveelhede.. Ook in 2010 het Nissan sy elektriese offensief met die Leaf van stapel gestuur en GM het sy Volt/Ampera bekendgestel. Dit was die eerste voëls van die nuwe elektriese mobiliteit...

Terug in tyd

As ons teruggaan na die geskiedenis van die motor, vind ons dat vanaf die einde van die 19de eeu tot die uitbreek van die Eerste Wêreldoorlog, die elektriese motor as ten volle mededingend met die elektriese binnebrandenjin beskou is. Dit is waar dat batterye destyds redelik ondoeltreffend was, maar dit is ook waar dat die binnebrandenjin in sy kinderskoene was. Die uitvinding van die elektriese aansitter in 1912, die ontdekking van die groot olievelde in Texas voor dit, en die bou van al hoe meer paaie in die Verenigde State, en die uitvinding van die monteerlyn, het die motoraangedrewe enjin duidelike voordele gehad oor die elektriese een. Die "belowende" alkaliese batterye van Thomas Edison was ondoeltreffend en onbetroubaar en het net brandstof by die vuur van die elektriese motor gevoeg. Al die voordele het deur die grootste deel van die 20ste eeu voortgeduur, toe die maatskappy se elektriese voertuie suiwer uit tegnologiese belangstelling gebou is. Selfs tydens die genoemde oliekrisisse het dit nooit by enigiemand opgekom dat ’n elektriese motor ’n alternatief kan wees nie, en hoewel die elektrochemie van litiumselle bekend was, was dit nog nie “skoongemaak” nie. Die eerste groot deurbraak in die skepping van 'n meer moderne elektriese motor was die GM EV1, 'n unieke ingenieurskepping van die 1990's, wie se geskiedenis pragtig beskryf word in die maatskappy Who Killed the Electric Car.

As ons teruggaan na ons dae, vind ons dat prioriteite reeds verander het. Die huidige situasie met BMW-elektriese voertuie is 'n aanduiding van die vinnige prosesse wat in die veld kook, en chemie word die belangrikste dryfveer in hierdie proses. Dit is nie meer nodig om liggewig koolstofstrukture te ontwerp en te vervaardig om die gewig van die batterye te verreken nie. Dit is tans die verantwoordelikheid van (elektro) chemici van maatskappye soos Samsung, LG Chem, CATL en ander, wie se R & D-afdelings op soek is na maniere om hul litium-ioon-selprosesse doeltreffend te benut. Omdat beide belowende "grafeen" en "soliede" batterye eintlik variante van litium-ioon is. Maar laat ons nie voor onsself uitkom nie.

Tesla en almal anders

Elon Musk het onlangs in 'n onderhoud genoem dat hy wydverspreide gebruik van elektriese voertuie sal kry, wat beteken dat sy missie as 'n pionier om ander te beïnvloed, voltooi is. Dit klink altruïsties, maar ek glo dit is. In hierdie konteks is enige aansprake oor die skepping van verskeie Tesla-moordenaars of stellings soos "ons is beter as Tesla" betekenisloos en oorbodig. Wat die maatskappy reggekry het, is ongeëwenaar, en dit is feite – selfs al begin al hoe meer vervaardigers beter modelle as Tesla aanbied.

Duitse motorvervaardigers staan ​​op die randjie van 'n klein elektriese omwenteling, maar Tesla se eerste waardige teëstander het op die Jaguar geval met sy I-Pace, wat een van die min (stil) motors is wat op 'n spesiale platform gebou is. Dit is grootliks te danke aan die ervaring van ingenieurs van Jaguar / Land Rover en moedermaatskappy Tata op die gebied van aluminiumlegeringverwerkingstegnologieë, sowel as die feit dat die meeste van die maatskappy se modelle so is, en die lae reeks produksie kan u absorbeer die hoë prys. ,

Ons moet nie vergeet dat Chinese vervaardigers spesiaal ontwerpte elektriese modelle, wat deur belastingvrystellings gestimuleer word, in hierdie land ontwikkel nie, maar miskien sal die belangrikste bydrae tot die gewilder motor uit VW se 'volksmotor' kom.

As deel van 'n algehele transformasie van sy lewensfilosofie en afstand van dieselprobleme, ontwikkel VW sy ambisieuse program gebaseer op die MEB-liggaamsbou, waarop tientalle modelle in die komende jare gebaseer sal wees. Dit alles word aangedryf deur die streng CO2021-uitstootstandaarde in die Europese Unie, wat vereis dat die gemiddelde hoeveelheid CO2 in die omgewing van elke produsent teen 95 tot 3,6 g / km moet verminder. Dit beteken 'n gemiddelde verbruik van 4,1 liter diesel of XNUMX liter petrol. Met die dalende vraag na dieselvoertuie en die toenemende vraag na SUV-modelle, kan dit nie gedoen word sonder die bekendstelling van elektriese modelle nie, alhoewel dit nie heeltemal nul is nie, die gemiddelde aansienlik verlaag.