Ηλεκτρικό αυτοκίνητο χθες, σήμερα και αύριο: μέρος 2

Μεμονωμένες πλατφόρμες ή τροποποιημένες λύσεις για ηλεκτρικά οχήματα

Είναι οικονομικά εφικτή η δημιουργία και υλοποίηση πλήρως ηλεκτρικών πλατφορμών; Απάντηση: εξαρτάται. Το 2010, το Chevrolet Volt (Opel Ampera) έδειξε ότι υπήρχαν τρόποι για βέλτιστο και οικονομικό μετασχηματισμό της δομής του αμαξώματος για συμβατική πρόωση, ενσωματώνοντας την μπαταρία στο κεντρικό τούνελ της πλατφόρμας Delta II, όπου βρίσκεται το σύστημα εξάτμισης. ) και κάτω από το πίσω κάθισμα του αυτοκινήτου. Ωστόσο, από τη σημερινή σκοπιά, το Volt είναι ένα plug-in υβριδικό (παρά την πολύ περίπλοκη τεχνολογία παρόμοια με αυτή του Toyota Prius) με μπαταρία 16 kWh και κινητήρα εσωτερικής καύσης. Πριν από δέκα χρόνια, προσφέρθηκε από την εταιρεία ως ένα ηλεκτρικό όχημα μεγάλης εμβέλειας και αυτό είναι πολύ ενδεικτικό της διαδρομής που έχει διανύσει αυτό το είδος αυτοκινήτου αυτή τη δεκαετία.

Για τη Volkswagen και τα τμήματα της, της οποίας τα φιλόδοξα σχέδια περιλαμβάνουν την παραγωγή ενός εκατομμυρίου ηλεκτρικών οχημάτων ετησίως, μέχρι το 2025 δικαιολογείται η δημιουργία πλατφορμών ειδικά σχεδιασμένων για ηλεκτρικά οχήματα. Ωστόσο, για κατασκευαστές όπως η BMW, το θέμα είναι πολύ πιο περίπλοκο. Μετά το άσχημα ζεματισμένο i3, το οποίο ήταν στην πρώτη γραμμή, αλλά δημιουργήθηκε σε διαφορετική εποχή και επομένως δεν έγινε ποτέ οικονομικά βιώσιμο, οι υπεύθυνοι παράγοντες της βαυαρικής εταιρείας αποφάσισαν ότι οι σχεδιαστές θα πρέπει να αναζητήσουν έναν τρόπο να δημιουργήσουν ευέλικτες πλατφόρμες που θα μπορούσαν να μεγιστοποιήσουν την αποτελεσματικότητα και των δύο τύπους μονάδας δίσκου. Δυστυχώς, οι παραδοσιακά προσαρμοσμένες ηλεκτρικές πλατφόρμες είναι πραγματικά ένας συμβιβασμός σχεδιασμού - οι κυψέλες συσκευάζονται σε ξεχωριστές συσκευασίες και τοποθετούνται όπου υπάρχει χώρος, και σε νεότερα σχέδια αυτοί οι όγκοι παρέχονται για τέτοιες ενσωματώσεις.

Ωστόσο, αυτός ο χώρος δεν χρησιμοποιείται τόσο αποτελεσματικά όσο όταν χρησιμοποιούνται κυψέλες ενσωματωμένες στο πάτωμα και τα στοιχεία συνδέονται με καλώδια, τα οποία αυξάνουν το βάρος και την αντίσταση. Τα σημερινά ηλεκτρικά μοντέλα των περισσότερων εταιρειών, όπως το e-Golf και το ηλεκτρικό B-class της Mercedes, είναι ακριβώς αυτό. Επομένως, η BMW θα χρησιμοποιήσει βελτιστοποιημένες εκδόσεις της πλατφόρμας CLAR στις οποίες θα βασίζονται τα επερχόμενα iX3 και i4. Η Mercedes θα έχει παρόμοια προσέγγιση τα επόμενα χρόνια, χρησιμοποιώντας τροποποιημένες εκδόσεις των τρεχουσών πλατφορμών της πριν παρουσιάσει (περίπου δύο χρόνια αργότερα) το αποκλειστικό EVA II. Για τα πρώτα της ηλεκτρικά μοντέλα, ιδίως το e-Tron, η Audi χρησιμοποίησε μια τροποποιημένη έκδοση του κανονικού της MLB Evo που άλλαξε ολόκληρο το μεταξόνιο για να ενσωματώσει μια πλήρη μπαταρία. Ωστόσο, η Porsche και η Audi αναπτύσσουν επί του παρόντος μια Premium Platform Electric (PPE) ειδικά σχεδιασμένη για ηλεκτρική πρόωση που θα χρησιμοποιείται επίσης από την Bentley. Ωστόσο, ακόμη και η νέα γενιά αποκλειστικών πλατφορμών EV δεν θα επιδιώξει την avant-garde προσέγγιση του i3, που θα χρησιμοποιεί κυρίως χάλυβα και αλουμίνιο για αυτόν τον σκοπό.

Κι έτσι όλοι αναζητούν το δικό τους νέο μονοπάτι στη ζούγκλα του άμεσου μέλλοντος. Η Fiat πούλησε μια ηλεκτρική έκδοση του Panda πριν από 30 χρόνια, αλλά τώρα η FiatChrysler υστερεί σε σχέση με την τάση. Μια έκδοση Fiat 500e και μια plug-in έκδοση του Chrysler Pacifica πωλούνται αυτήν τη στιγμή στις Ηνωμένες Πολιτείες. Το επιχειρηματικό σχέδιο της εταιρείας προβλέπει την επένδυση 9 δισεκατομμυρίων ευρώ σε ηλεκτροκίνητα μοντέλα έως το 2022, με την παραγωγή 500 ηλεκτρικών οχημάτων να ξεκινά σύντομα στην Ευρώπη χρησιμοποιώντας τη νέα ηλεκτρική πλατφόρμα. Η Maserati και η Alfa Romeo θα έχουν επίσης ηλεκτροκίνητα μοντέλα.

Μέχρι το 2022, η Ford πρόκειται να λανσάρει 16 ηλεκτρικά οχήματα στην πλατφόρμα MEB στην Ευρώπη. Η Honda θα χρησιμοποιήσει ηλεκτρικά συστήματα κίνησης για να φέρει τα δύο τρίτα των μοντέλων της στην Ευρώπη έως το 2025. Η Hyundai πουλάει καλά τις ηλεκτρικές εκδόσεις των Kona και Ioniq, αλλά τώρα είναι έτοιμη με μια ολοκαίνουργια πλατφόρμα EV. Η Toyota θα βασίσει τα μελλοντικά της ηλεκτρικά μοντέλα σε ένα e-TNGA που κατασκευάστηκε ειδικά για ηλεκτρικά οχήματα, το οποίο θα χρησιμοποιείται επίσης από τη Mazda, και ενώ το όνομα είναι ίδιο με ορισμένες νέες λύσεις TNGA, είναι αυστηρά συγκεκριμένο. Η Toyota έχει μεγάλη εμπειρία με ηλεκτρικά αυτοκίνητα και διαχείριση ενέργειας, αλλά όχι με μπαταρίες ιόντων λιθίου γιατί, στο όνομα της αξιοπιστίας, χρησιμοποίησε μπαταρίες νικελίου-υδριδίου μετάλλου μέχρι τέλους. Η Renault-Nissan-Mitsubishi χρησιμοποιεί προσαρμοσμένα υπάρχοντα σχέδια για τα περισσότερα από τα ηλεκτρικά της μοντέλα, αλλά σύντομα θα λανσάρει επίσης μια νέα ηλεκτρική πλατφόρμα, την CMF-EV. Το όνομα CMF δεν πρέπει να σας ξεγελάει - όπως με την Toyota και το TNGA, το CMF-EV δεν έχει σχεδόν καμία σχέση με το CMF. Τα μοντέλα PSA θα χρησιμοποιούν εκδόσεις των πλατφορμών CMP και EMP2. Η πλατφόρμα ενός από τους πρωτοπόρους της νέας ηλεκτροκίνησης Jaguar I-Pace είναι επίσης πλήρως ηλεκτρική.

Πώς θα γίνει η παραγωγή;

Η συναρμολόγηση ενός αυτοκινήτου σε ένα εργοστάσιο αντιπροσωπεύει το 15 τοις εκατό της συνολικής διαδικασίας παραγωγής. Το υπόλοιπο 85 τοις εκατό περιλαμβάνει την παραγωγή καθενός από τα περισσότερα από δέκα χιλιάδες εξαρτήματα και την προσυναρμολόγηση τους σε περίπου 100 από τις πιο κρίσιμες μονάδες παραγωγής, οι οποίες στη συνέχεια αποστέλλονται στη γραμμή παραγωγής. Σήμερα, τα αυτοκίνητα χαρακτηρίζονται από εξαιρετικά υψηλό βαθμό πολυπλοκότητας και η ιδιαιτερότητα των εξαρτημάτων τους δεν επιτρέπει την πλήρη κατασκευή τους σε μια εταιρεία αυτοκινήτων. Αυτό ισχύει ακόμη και για κατασκευαστές όπως η Daimler, οι οποίοι έχουν υψηλότερο βαθμό ενοποίησης και εσωτερικής παραγωγής εξαρτημάτων όπως κιβώτια ταχυτήτων. Οι εποχές της εταιρείας που κατασκευάζει μέχρι και την τελευταία λεπτομέρεια, όπως το Ford Model T, έχουν περάσει προ πολλού. Ίσως επειδή δεν υπάρχουν πολλά εξαρτήματα στο Model T...

Ωστόσο, η ισχυρή δυναμική προς τα ηλεκτρικά οχήματα τα τελευταία χρόνια θέτει εντελώς νέες προκλήσεις για τους κατασκευαστές συμβατικών αυτοκινήτων. Όσο ευέλικτη και αν είναι η διαδικασία κατασκευής, περιλαμβάνει ως επί το πλείστον συστήματα συναρμολόγησης μοντέλων με συμβατικά αμαξώματα, κινητήρες και κινητήρες. Αυτά περιλαμβάνουν plug-in υβριδικά μοντέλα, τα οποία δεν διαφέρουν σημαντικά στη διάταξη, εκτός από την προσθήκη μπαταρίας και ηλεκτρονικών ηλεκτρικών συσκευών σε μια βολική θέση στο σώμα. Αυτό ισχύει ακόμη και για ηλεκτρικά οχήματα που βασίζονται σε παραδοσιακά σχέδια.

Η κατασκευή αυτοκινήτων, συμπεριλαμβανομένων των ηλεκτρικών, γίνεται ταυτόχρονα με το σχεδιασμό των διαδικασιών παραγωγής, στις οποίες κάθε μία από τις αυτοκινητοβιομηχανίες επιλέγει τη δική της προσέγγιση δράσης. Δεν μιλάμε για την Tesla, της οποίας η παραγωγή κατασκευάζεται σχεδόν από την αρχή με βάση τα ηλεκτρικά οχήματα, αλλά για αναγνωρισμένους κατασκευαστές που, ανάλογα με τις ανάγκες, πρέπει να συνδυάζουν την παραγωγή αυτοκινήτων με συμβατική και ηλεκτρική κίνηση. Και αφού κανείς δεν ξέρει ακριβώς τι θα συμβεί βραχυπρόθεσμα, όλα πρέπει να είναι αρκετά ευέλικτα.

Νέα συστήματα παραγωγής...

Για τους περισσότερους κατασκευαστές, η λύση είναι να προσαρμόσουν τις γραμμές παραγωγής για να φιλοξενήσουν εγκαταστάσεις ηλεκτρικών οχημάτων. Η GM, για παράδειγμα, παράγει το υβριδικό Volt και το ηλεκτρικό Bolt σε υπάρχουσες εγκαταστάσεις. Οι πρώην φίλοι τους PSA λένε ότι θα σχεδιάσουν τα αυτοκίνητά τους για να ακολουθήσουν την ίδια προσέγγιση.

Το έργο της Daimler για την ανάπτυξη ηλεκτρικών οχημάτων με τη νέα μάρκα EQ και την προσαρμογή των εργοστασίων βασίζεται σε εκτίμηση 15 έως 25 τοις εκατό των πωλήσεων της Mercedes-Benz έως το 2025. Προετοιμασία για τέτοια Με την ανάπτυξη της αγοράς, λαμβάνοντας επίσης υπόψη αυτό το αρκετά ευρύ φάσμα προβλέψεων, η εταιρεία επεκτείνει το εργοστάσιο στο Sindelfingen με ένα εργοστάσιο που ονομάζεται Factory 56. Η Mercedes ορίζει αυτό το εργοστάσιο ως το «πρώτο εργοστάσιο του μέλλοντος » και θα περιλαμβάνει όλες τις τεχνολογικές λύσεις . Enya και τα συστήματα λέγονται. Βιομηχανία 4.0. Όπως το εργοστάσιο της PSA στο Tremeri, αυτό το εργοστάσιο και το εργοστάσιο της Daimler Full-Flex στο Kecskemét θα μπορούν να παράγουν ηλεκτρικά οχήματα παράλληλα με τα συμβατικά. Η παραγωγή είναι επίσης ευέλικτη στην Toyota, η οποία θα παράγει τα ηλεκτρικά της οχήματα στο Motomachi της Toyota City. Η εταιρεία έχει αφιερώσει δεκαετίες για να ανεβάσει την αποτελεσματικότητα των διαδικασιών παραγωγής της σε σημείο λατρείας, αλλά βραχυπρόθεσμα δεν έχει υπερβολικά φιλόδοξες προθέσεις ως ανταγωνιστής της VW στα αμιγώς ηλεκτρικά αυτοκίνητα.

... Ή ολοκαίνουργια εργοστάσια

Δεν επιλέγουν όλοι οι κατασκευαστές αυτήν την ευέλικτη προσέγγιση. Η Volkswagen, για παράδειγμα, επενδύει ένα δισεκατομμύριο ευρώ στο εργοστάσιό της στο Zwickau, σχεδιάζοντάς το αποκλειστικά για την παραγωγή ηλεκτρικών οχημάτων. Η εταιρεία ετοιμάζει μια ολόκληρη σειρά από αυτά, συμπεριλαμβανομένων μοντέλων από διάφορες μάρκες του ομίλου, τα οποία θα βασίζονται στην εντελώς νέα αρθρωτή αρχιτεκτονική MEB (Modularer E-Antriebs-Baukasten). Η μονάδα παραγωγής που ετοιμάζει η VW θα μπορεί να χειριστεί μεγάλους όγκους και τα φιλόδοξα μεγάλης κλίμακας σχέδια της εταιρείας βρίσκονται στο επίκεντρο αυτής της απόφασης.

Η αργή κίνηση προς αυτή την κατεύθυνση έχει τη δική της λογική εξήγηση - οι καθιερωμένοι κατασκευαστές αυτοκινήτων ακολουθούν καθιερωμένα, συνεπή πρότυπα διαδικασιών κατασκευής και παραγωγής αυτοκινήτων. Η ανάπτυξη πρέπει να είναι σταθερή, χωρίς συντριβές, όπως η Tesla. Επιπλέον, τα κριτήρια υψηλής ποιότητας απαιτούν πολλές διαδικασίες και αυτό απαιτεί χρόνο. Η ηλεκτρική κινητικότητα είναι μια ευκαιρία για τις κινεζικές εταιρείες να επεκταθούν στις διεθνείς αγορές ευρύτερα, αλλά πρέπει επίσης να αρχίσουν να παράγουν αξιόπιστα και, πάνω απ' όλα, ασφαλή οχήματα πρώτα.

Στην πραγματικότητα, η κατασκευή πλατφορμών και η οργάνωση διαδικασιών παραγωγής αποτελούν λιγότερο πρόβλημα για τις αυτοκινητοβιομηχανίες. Από αυτή την άποψη, έχουν πολύ μεγαλύτερη εμπειρία από την Tesla. Ο σχεδιασμός και η κατασκευή μιας αμιγώς ηλεκτροκίνητης πλατφόρμας είναι λιγότερο περίπλοκη από τα συμβατικά οχήματα - για παράδειγμα, η χαμηλότερη δομή της τελευταίας έχει πολλές περισσότερες στροφές και συνδέσεις που απαιτούν μια πιο περίπλοκη και δαπανηρή διαδικασία κατασκευής. Οι εταιρείες έχουν μεγάλη εμπειρία στην προσαρμογή τέτοιων προϊόντων και αυτό δεν θα είναι πρόβλημα για αυτές, ειδικά επειδή έχουν αποκτήσει μεγάλη εμπειρία στην κατασκευή πολυυλικών. Είναι αλήθεια ότι η προσαρμογή των διαδικασιών απαιτεί χρόνο, αλλά οι πιο σύγχρονες γραμμές παραγωγής είναι πολύ ευέλικτες από αυτή την άποψη. Σημαντικό πρόβλημα των ηλεκτρικών οχημάτων παραμένει ο τρόπος αποθήκευσης της ενέργειας, δηλαδή η μπαταρία.