Ηλεκτρικό αυτοκίνητο χθες, σήμερα και αύριο: Μέρος 1

Μια σειρά για τις νέες προκλήσεις στην ηλεκτρική κινητικότητα

Η στατιστική ανάλυση και ο στρατηγικός σχεδιασμός είναι πολύ δύσκολες επιστήμες και η τρέχουσα κατάσταση με την υγεία, την κοινωνικοπολιτική κατάσταση στον κόσμο το αποδεικνύει. Προς το παρόν, κανείς δεν μπορεί να πει τι θα συμβεί μετά το τέλος της πανδημίας από την άποψη της αυτοκινητοβιομηχανίας, κυρίως επειδή δεν είναι γνωστό πότε θα είναι. Θα αλλάξουν οι απαιτήσεις σχετικά με τις εκπομπές διοξειδίου του άνθρακα και την κατανάλωση καυσίμου στον κόσμο και στην Ευρώπη; Πώς αυτό, σε συνδυασμό με τις χαμηλές τιμές του πετρελαίου και τα μειωμένα έσοδα του δημοσίου, θα επηρεάσει την ηλεκτρική κινητικότητα. Θα συνεχιστεί η αύξηση των επιδοτήσεων τους ή θα συμβεί το αντίθετο; Θα δοθούν τα χρήματα της ενίσχυσης (εάν υπάρχουν) για τις εταιρείες αυτοκινήτων με απαίτηση για επενδύσεις σε "πράσινες" τεχνολογίες;

Η Κίνα, η οποία ήδη απομακρύνει την κρίση, σίγουρα θα συνεχίσει να αναζητά έναν τρόπο να γίνει ηγέτης στη νέα κινητικότητα, καθώς δεν έχει γίνει τεχνολογική πρωτοπορία στην παλιά. Η πλειοψηφία των κατασκευαστών αυτοκινήτων εξακολουθεί να πωλεί κυρίως συμβατικά αυτοκίνητα, αλλά έχει επενδύσει σε μεγάλο βαθμό στην ηλεκτρική κινητικότητα τα τελευταία χρόνια, οπότε είναι έτοιμοι για διαφορετικά σενάρια μετά την κρίση. Φυσικά, ακόμη και τα πιο σκοτεινά σενάρια πρόβλεψης δεν περιλαμβάνουν κάτι τόσο δραστικό όσο αυτό που συμβαίνει. Αλλά όπως λέει ο Νίτσε, «Αυτό που δεν με σκοτώνει με κάνει πιο δυνατό». Πώς θα αλλάξουν η φιλοσοφία τους οι εταιρείες αυτοκινήτων και οι υπεργολάβοι και ποια θα είναι η υγεία τους. Σίγουρα θα υπάρξουν εργασίες για τους κατασκευαστές κυττάρων ιόντων λιθίου. Και προτού συνεχίσουμε τις τεχνολογικές λύσεις στον τομέα των ηλεκτρικών κινητήρων και των μπαταριών, θα σας υπενθυμίσουμε ορισμένα μέρη της ιστορίας και τις λύσεις πλατφόρμας για αυτούς.

Κάτι σαν εισαγωγή…

Ο δρόμος είναι ο στόχος. Αυτή η φαινομενικά απλή σκέψη του Λάο Τζου γεμίζει με περιεχόμενο τις δυναμικές διαδικασίες που λαμβάνουν χώρα στην αυτοκινητοβιομηχανία σήμερα. Είναι αλήθεια ότι διάφορες περιόδους της ιστορίας της έχουν χαρακτηριστεί και ως «δυναμικές» - όπως οι δύο πετρελαϊκές κρίσεις, αλλά είναι γεγονός ότι σήμερα υπάρχουν όντως σημαντικές διαδικασίες μετασχηματισμού σε αυτόν τον τομέα. Ίσως η καλύτερη εικόνα του άγχους θα ήταν στα τμήματα σχεδιασμού, ανάπτυξης ή συνδέσμου προμηθευτών. Ποιος θα είναι ο όγκος και το σχετικό μερίδιο των ηλεκτρικών αυτοκινήτων στη συνολική παραγωγή αυτοκινήτων τα επόμενα χρόνια; Πώς να δομηθεί η προμήθεια εξαρτημάτων όπως στοιχεία ιόντων λιθίου για μπαταρίες και ποιος θα είναι ο προμηθευτής υλικών και εξοπλισμού για την παραγωγή ηλεκτρικών κινητήρων και ηλεκτρονικών ισχύος. Είτε πρόκειται να επενδύσετε σε δική σας ανάπτυξη είτε για να επενδύσετε, να αγοράσετε μετοχές και να συνάψετε συμβάσεις με άλλους προμηθευτές κατασκευαστών ηλεκτροκινητήρων. Εάν οι νέες πλατφόρμες αμαξώματος σχεδιάζονται σύμφωνα με τις ιδιαιτερότητες της εν λόγω μονάδας δίσκου, θα πρέπει να προσαρμοστούν οι τρέχουσες ή πρέπει να δημιουργηθούν νέες πλατφόρμες γενικής χρήσης. Ένα τεράστιο πλήθος θεμάτων βάσει των οποίων πρέπει να ληφθούν γρήγορες αποφάσεις, βασισμένες όμως σε σοβαρές αναλύσεις. Διότι όλα συνεπάγονται τεράστιο κόστος εκ μέρους των εταιρειών και αναδιάρθρωση, που σε καμία περίπτωση δεν πρέπει να βλάψει τις εργασίες εξέλιξης στον κλασικό κινητήρα με κινητήρες εσωτερικής καύσης (συμπεριλαμβανομένων των κινητήρων ντίζελ). Ωστόσο, είναι αυτοί που φέρνουν τα κέρδη των αυτοκινητοβιομηχανιών και πρέπει να παρέχουν τους οικονομικούς πόρους για την ανάπτυξη και την εισαγωγή νέων ηλεκτρικών μοντέλων. Α, τώρα υπάρχει κρίση…

Το καυσόξυλο του ντίζελ

Οι στατιστικές και οι προβλέψεις που βασίζονται στην ανάλυση είναι δύσκολη δουλειά. Σύμφωνα με πολλές προβλέψεις από το 2008, στις μέρες μας η τιμή του πετρελαίου θα έπρεπε να έχει ξεπεράσει τα 250 δολάρια το βαρέλι. Μετά ήρθε η οικονομική κρίση και όλες οι παρεμβολές κατέρρευσαν. Η κρίση είχε ήδη τελειώσει και η VW Bordeaux ανακήρυξε τον κινητήρα ντίζελ και έγινε ο σημαιοφόρος της ιδέας του ντίζελ με προγράμματα που ονομάζονταν «Ημέρα Diesel» ή D-Day κατ' αναλογία με την ημέρα προσγείωσης στη Νορμανδία. Οι ιδέες του άρχισαν πραγματικά να φυτρώνουν όταν αποδείχθηκε ότι η κυκλοφορία του ντίζελ δεν έγινε με τον πιο ειλικρινή και καθαρό τρόπο. Οι στατιστικές δεν υπολογίζουν τέτοια ιστορικά γεγονότα και περιπέτειες, αλλά ούτε η βιομηχανική ούτε η κοινωνική ζωή είναι στείρα. Η πολιτική και τα μέσα κοινωνικής δικτύωσης έσπευσαν να αναθεματίσουν τον κινητήρα ντίζελ χωρίς καμία τεχνολογική βάση, και η ίδια η Volkswagen έριξε λάδι στη φωτιά και ως μορφή αντισταθμιστικού μηχανισμού την πέταξε στον πάσσαλο, και στις φλόγες και κυμάτισε περήφανα τη σημαία της ηλεκτροκίνησης.

Πολλές αυτοκινητοβιομηχανίες έχουν παγιδευτεί σε αυτή την παγίδα από τις ταχύρυθμες εξελίξεις. Η θρησκεία στην οποία βασίζεται η D-Day γρήγορα έγινε αίρεση, μετατράπηκε σε E-day και όλοι άρχισαν μανιωδώς να κάνουν στον εαυτό τους τις παραπάνω ερωτήσεις. Σε λίγο περισσότερο από τέσσερα χρόνια - από το σκάνδαλο του ντίζελ το 2015 μέχρι σήμερα, ακόμη και οι πιο ειλικρινείς ηλεκτροσκεπτικιστές έχουν εγκαταλείψει την αντίσταση στα ηλεκτρικά αυτοκίνητα και άρχισαν να αναζητούν τρόπους για να κατασκευάσουν τέτοια αυτοκίνητα. Ακόμη και η Mazda, η οποία ισχυρίστηκε ότι "η καρδιά τους είναι ζεστή" και η Toyota, τόσο ανιδιοτελώς συνδεδεμένη με τα υβριδικά της που έχουν εισαγάγει παράλογα μηνύματα μάρκετινγκ όπως "υβρίδια αυτοφόρτισης" είναι πλέον έτοιμες με μια κοινή ηλεκτρική πλατφόρμα.

Τώρα όλοι οι κατασκευαστές αυτοκινήτων, ανεξαιρέτως, αρχίζουν να περιλαμβάνουν ηλεκτρικά ή ηλεκτροκίνητα αυτοκίνητα στη γκάμα τους. Εδώ δεν θα μπούμε σε λεπτομέρειες ποιος θα εισαγάγει πόσα ακριβώς ηλεκτρικά και ηλεκτρικά μοντέλα τα επόμενα χρόνια, όχι μόνο γιατί τέτοια νούμερα περνούν και πάνε σαν φθινοπωρινά φύλλα, αλλά και γιατί αυτή η κρίση θα αλλάξει πολλές απόψεις. Τα σχέδια είναι σημαντικά για τα τμήματα προγραμματισμού παραγωγής, αλλά όπως προαναφέραμε «ο δρόμος είναι ο στόχος». Όπως ένα πλοίο που πλέει στη θάλασσα, η ορατότητα στον ορίζοντα αλλάζει και νέες προοπτικές ανοίγονται πίσω από αυτό. Οι τιμές των μπαταριών πέφτουν, αλλά και η τιμή του πετρελαίου. Οι πολιτικοί παίρνουν μια απόφαση σήμερα, αλλά με την πάροδο του χρόνου οδήγησε σε δραστικές περικοπές θέσεων εργασίας και νέες αποφάσεις που επιστρέφουν στο status quo. Και τότε όλα σταματούν ξαφνικά…

Ωστόσο, δεν πιστεύουμε ότι η ηλεκτρική κινητικότητα δεν συμβαίνει. Ναι, «συμβαίνει» και πιθανότατα θα συνεχίσει να συμβαίνει. Όμως, όπως έχουμε πει επανειλημμένα για εμάς στο auto motor und sport, η γνώση είναι κορυφαία προτεραιότητα και με αυτήν τη σειρά θέλουμε να βοηθήσουμε να επεκτείνουμε αυτές τις γνώσεις.

Ποιος θα κάνει τι - στο εγγύς μέλλον;

Ο μαγνητισμός του Elon Musk και η επαγωγή που ασκεί η Tesla (όπως οι ασύγχρονοι κινητήρες της εταιρείας που χρησιμοποιούνται ευρέως) στην αυτοκινητοβιομηχανία είναι απίστευτοι. Εάν αφήσουμε στην άκρη τα σχέδια για την απόκτηση κεφαλαίου από την εταιρεία, δεν μπορούμε παρά να θαυμάσουμε τον άνθρωπο που βρήκε τη θέση του στην αυτοκινητοβιομηχανία και ώθησε την «εκκίνηση» του μεταξύ των μαστόδων. Θυμάμαι ότι επισκέφτηκα την παράσταση του Ντιτρόιτ το 2010, όταν σε μια μικρή στάση ο Tesla έδειξε ένα τμήμα της πλατφόρμας αλουμινίου του μελλοντικού μοντέλου S. Φαινομενικά ανησυχημένος, ο μηχανικός της στάσης δεν τιμήθηκε και με ιδιαίτερη προσοχή από τα περισσότερα μέσα. Σχεδόν κανένας από τους δημοσιογράφους τότε δεν φαντάστηκε ότι αυτή η μικρή σελίδα στην ιστορία του Tesla θα ήταν τόσο σημαντική για την ανάπτυξή της. Όπως η Toyota, η οποία αναζήτησε κάθε είδους σχέδια και διπλώματα ευρεσιτεχνίας για να θέσει τα θεμέλια της υβριδικής της τεχνολογίας, οι δημιουργοί της Tesla τότε αναζητούσαν έξυπνους τρόπους για να δημιουργήσουν ένα ηλεκτρικό αυτοκίνητο με επαρκές κόστος. Ως μέρος αυτών των αναζητήσεων είναι η χρήση ασύγχρονων κινητήρων, η ενσωμάτωση συμβατικών κυψελών φορητού υπολογιστή στις μπαταρίες και η εύλογη διαχείριση τους, καθώς και η χρήση της ελαφριάς πλατφόρμας κατασκευής της Lotus ως βάση για το πρώτο μοντέλο Roadster. Ναι, το ίδιο αυτοκίνητο που έστειλε ο Musk στο διάστημα με το Falcon Heavy.

Συμπτωματικά, το ίδιο έτος 2010 από την άλλη πλευρά του ωκεανού είχα την τύχη να παρακολουθήσω μια άλλη ενδιαφέρουσα εκδήλωση που σχετίζεται με τα ηλεκτρικά αυτοκίνητα - την παρουσίαση του οχήματος MegaCity της BMW. Ακόμη και σε μια εποχή πτώσης των τιμών του πετρελαίου και πλήρους αδιαφορίας για τα ηλεκτρικά αυτοκίνητα, η BMW παρουσίασε ένα μοντέλο που δημιουργήθηκε αποκλειστικά σύμφωνα με τις ιδιαιτερότητες της ηλεκτροκίνησης, με πλαίσιο αλουμινίου που φέρει μπαταρία. Για να αντισταθμίσουν το βάρος των μπαταριών, οι οποίες το 2010 είχαν κυψέλες που όχι μόνο είχαν μικρότερη χωρητικότητα αλλά ήταν πέντε φορές πιο ακριβές από ό,τι είναι τώρα, μηχανικοί της BMW και αρκετοί υπεργολάβοι τους είχαν αναπτύξει ένα σχέδιο άνθρακα που θα μπορούσε να παραχθεί σε μεγάλους αριθμούς. Την ίδια χρονιά, το 2010, η Nissan ξεκίνησε την ηλεκτρική της επίθεση με το Leaf και η GM παρουσίασε τα Volt / Ampera της. Αυτά ήταν τα πρώτα πουλιά της νέας ηλεκτρικής κινητικότητας…

Πίσω στο χρόνο

Εάν επιστρέψουμε στην ιστορία του αυτοκινήτου, θα διαπιστώσουμε ότι από τα τέλη του 19ου αιώνα έως τον Α 'Παγκόσμιο Πόλεμο, το ηλεκτρικό αυτοκίνητο θεωρήθηκε πλήρως ανταγωνιστικό με αυτό που τροφοδοτείται από κινητήρα εσωτερικής καύσης. Είναι αλήθεια ότι οι μπαταρίες ήταν αρκετά αναποτελεσματικές εκείνη τη στιγμή, αλλά είναι επίσης αλήθεια ότι ο κινητήρας εσωτερικής καύσης ήταν στα σπάργανα. Η εφεύρεση του ηλεκτρικού εκκινητή το 1912, η ​​ανακάλυψη σημαντικών αποθεμάτων πετρελαίου στο Τέξας πριν από αυτό και η κατασκευή όλο και περισσότερων δρόμων στις Ηνωμένες Πολιτείες, καθώς και η εφεύρεση γραμμών συναρμολόγησης, ο κινητήρας με τον κινητήρα απέκτησε σαφή πλεονεκτήματα σε σχέση με τον ηλεκτρικό. Οι «υποσχόμενες» αλκαλικές μπαταρίες του Thomas Edison αποδείχθηκαν αναποτελεσματικές και αναξιόπιστες και έριχναν μόνο λάδι στη φωτιά του ηλεκτρικού αυτοκινήτου. Όλα τα πλεονεκτήματα διατηρούνται σχεδόν καθ 'όλη τη διάρκεια του 20ού αιώνα, όταν οι εταιρείες ηλεκτρικών αυτοκινήτων κατασκευάστηκαν μόνο λόγω τεχνολογικού ενδιαφέροντος. Ακόμα και κατά τη διάρκεια των προαναφερθεισών πετρελαϊκών κρίσεων, δεν έγινε ποτέ σε κανέναν ότι το ηλεκτρικό αυτοκίνητο θα μπορούσε να είναι μια εναλλακτική λύση, και παρόλο που η ηλεκτροχημεία των κυττάρων λιθίου ήταν γνωστή, δεν είχε ακόμη «τελειοποιηθεί». Η πρώτη σημαντική πρόοδος στη δημιουργία ενός πιο σύγχρονου ηλεκτρικού αυτοκινήτου ήταν το GM EV1, μια μοναδική μηχανική δημιουργία από τη δεκαετία του 90, της οποίας η ιστορία περιγράφεται όμορφα στην εταιρεία "Who Killed the Electric Car".

Εάν επιστρέψουμε στις μέρες μας, θα διαπιστώσουμε ότι οι προτεραιότητες έχουν ήδη αλλάξει. Η τρέχουσα κατάσταση με τα ηλεκτρικά αυτοκίνητα BMW είναι ένας δείκτης των γρήγορων διαδικασιών που μαίνονται στο πεδίο και η χημεία γίνεται η κύρια κινητήρια δύναμη αυτής της διαδικασίας. Δεν είναι πλέον απαραίτητο να σχεδιάσετε και να κατασκευάσετε ελαφριές κατασκευές άνθρακα για να αντισταθμίσετε το βάρος των μπαταριών. Είναι πλέον ευθύνη των (ηλεκτρο) χημικών από εταιρείες όπως η Samsung, η LG Chem, η CATL κ.λπ., των οποίων τα τμήματα ανάπτυξης και παραγωγής αναζητούν τρόπους για την πιο αποτελεσματική χρήση των διεργασιών κυττάρων ιόντων λιθίου. Επειδή και οι δύο υποσχόμενες μπαταρίες "γραφενίου" και "στερεών" είναι στην πραγματικότητα παραλλαγές ιόντων λιθίου. Αλλά ας μην προχωρήσουμε από τα γεγονότα.

Η Τέσλα και όλοι οι άλλοι

Πρόσφατα, σε μια συνέντευξή του, ο Elon Musk ανέφερε ότι θα απολάμβανε την ευρεία διείσδυση των ηλεκτρικών αυτοκινήτων, πράγμα που σημαίνει ότι η αποστολή του ως πρωτοπόρου να επηρεάσει τους άλλους έχει εκπληρωθεί. Ακούγεται αλτρουιστικό, αλλά πιστεύω ότι είναι. Σε αυτό το πλαίσιο, οποιεσδήποτε δηλώσεις σχετικά με τη δημιουργία διαφόρων δολοφόνων Tesla ή δηλώσεις όπως "είμαστε καλύτεροι από τον Tesla" είναι άσκοπες και περιττές. Αυτό που κατάφερε να κάνει η εταιρεία είναι απαράμιλλο και αυτά είναι τα γεγονότα - ακόμη και αν όλο και περισσότεροι κατασκευαστές αρχίζουν να προσφέρουν καλύτερα μοντέλα από αυτά της Tesla.

Οι γερμανικές αυτοκινητοβιομηχανίες βρίσκονται στα πρόθυρα μιας μικρής ηλεκτρικής επανάστασης, αλλά η τιμή του πρώτου άξιου αντιπάλου της Tesla έπεσε στην Jaguar με το I-Pace, το οποίο είναι ένα από τα λίγα (ακόμα) αυτοκίνητα που κατασκευάζονται σε ειδική πλατφόρμα. Αυτό οφείλεται σε μεγάλο βαθμό στην τεχνογνωσία των μηχανικών της Jaguar / Land Rover και της μητρικής εταιρείας Tata στον τομέα των τεχνολογιών επεξεργασίας κραμάτων αλουμινίου και στο γεγονός ότι τα περισσότερα μοντέλα της εταιρείας είναι τέτοια και η χαμηλή παραγωγή σε σειρά επιτρέπει την απορρόφηση της υψηλής τιμής.

Δεν πρέπει να ξεχνάμε το σμήνος των Κινέζων κατασκευαστών που αναπτύσσουν ειδικά σχεδιασμένα ηλεκτρικά μοντέλα που διεγείρονται από φορολογικές εκπτώσεις σε αυτήν τη χώρα, αλλά ίσως η πιο σημαντική συμβολή στη δημιουργία ενός πιο δημοφιλούς αυτοκινήτου θα προέλθει από το "λαϊκό αυτοκίνητο" VW.

Ως μέρος του πλήρους μετασχηματισμού της φιλοσοφίας της ζωής του και απομακρύνεται από τα προβλήματα ντίζελ, η VW αναπτύσσει το πρόγραμμα μεγάλης κλίμακας που βασίζεται στη δομή αμαξώματος MEB, στο οποίο δεκάδες μοντέλα θα βασιστούν τα επόμενα χρόνια. Ενθάρρυνση για όλα αυτά είναι τα αυστηρά πρότυπα για τις εκπομπές διοξειδίου του άνθρακα της Ευρωπαϊκής Ένωσης, τα οποία απαιτούν έως το 2021 η μέση ποσότητα CO2 στην περιοχή κάθε κατασκευαστή να μειωθεί στα 95 g / km. Αυτό σημαίνει μέση κατανάλωση 3,6 λίτρων ντίζελ ή 4,1 λίτρων βενζίνης. Με τη μείωση της ζήτησης για αυτοκίνητα ντίζελ και την αυξανόμενη ζήτηση για μοντέλα SUV, αυτό δεν μπορεί να γίνει χωρίς την εισαγωγή ηλεκτρικών μοντέλων, τα οποία, αν και δεν οδηγούνται με εντελώς μηδενικές εκπομπές, μειώνουν σημαντικά το μέσο επίπεδο.

(ακολουθώ)

Κείμενο: Georgy Kolev