Xe điện hôm qua, hôm nay và ngày mai: Phần 1
Một loạt các thách thức mới đối với di động điện
Phân tích thống kê và hoạch định chiến lược là khoa học rất khó và tình hình ngày nay với tình hình sức khỏe, chính trị xã hội trên thế giới chứng minh điều đó. Hiện tại, không ai có thể nói trước được điều gì sẽ xảy ra sau khi đại dịch kết thúc theo quan điểm của giới kinh doanh ô tô, chủ yếu là do không biết khi nào sẽ xảy ra. Liệu các yêu cầu liên quan đến lượng khí thải carbon dioxide và mức tiêu thụ nhiên liệu trên thế giới và ở châu Âu nói riêng có thay đổi không? Điều này, kết hợp với giá dầu thấp và nguồn thu ngân khố giảm, sẽ ảnh hưởng như thế nào đến việc di chuyển điện. Việc tăng trợ cấp của họ sẽ tiếp tục hay điều ngược lại sẽ xảy ra? Liệu tiền viện trợ (nếu có) cho các công ty xe hơi có được đưa ra kèm theo yêu cầu đầu tư vào công nghệ "xanh" hay không.
Trung Quốc, quốc gia đang thoát khỏi cuộc khủng hoảng, chắc chắn sẽ tiếp tục tìm cách trở thành nước đi đầu trong lĩnh vực di động mới, vì nước này không trở thành quốc gia tiên phong về công nghệ như trước đây. Phần lớn các nhà sản xuất ô tô hiện nay vẫn chủ yếu bán xe thông thường, nhưng đã đầu tư mạnh vào lĩnh vực di chuyển bằng điện trong những năm gần đây, vì vậy họ sẵn sàng cho các kịch bản khác nhau sau khủng hoảng. Tất nhiên, ngay cả những kịch bản dự đoán đen tối nhất cũng không liên quan đến điều gì đó quyết liệt như những gì đang xảy ra. Nhưng như Nietzsche nói, "Điều gì không giết được tôi sẽ khiến tôi mạnh mẽ hơn." Các công ty ô tô và nhà thầu phụ sẽ thay đổi triết lý của họ như thế nào và sức khỏe của họ sẽ ra sao vẫn còn phải xem. Chắc chắn sẽ có việc làm cho các nhà sản xuất pin lithium-ion. Và trước khi tiếp tục với các giải pháp công nghệ trong lĩnh vực động cơ điện và pin, chúng tôi sẽ nhắc bạn về một số phần lịch sử và các giải pháp nền tảng trong đó.
Một cái gì đó giống như một lời giới thiệu…
Con đường là mục tiêu. Suy nghĩ có vẻ đơn giản này của Lão Tử đã lấp đầy nội dung về các quá trình năng động đang diễn ra trong ngành công nghiệp ô tô lúc này. Đúng là các giai đoạn khác nhau trong lịch sử của nó cũng được mô tả là "động" - chẳng hạn như hai cuộc khủng hoảng dầu mỏ, nhưng thực tế là ngày nay thực sự có những quá trình biến đổi đáng kể trong lĩnh vực này. Có lẽ bức tranh tốt nhất về căng thẳng sẽ được mô tả bởi các bộ phận lập kế hoạch, phát triển hoặc liên lạc với nhà cung cấp. Sản lượng và tỷ trọng tương đối của ô tô điện trong tổng sản lượng ô tô trong những năm tới sẽ như thế nào? Cấu trúc nguồn cung cấp các thành phần như tế bào lithium-ion cho pin như thế nào và ai sẽ là nhà cung cấp vật liệu và thiết bị để sản xuất động cơ điện và điện tử công suất. Đầu tư phát triển riêng hay đầu tư, mua cổ phần và ký kết hợp đồng với các nhà cung cấp khác của nhà sản xuất ổ điện. Nền tảng cơ thể mới có được thiết kế phù hợp với các chi tiết cụ thể của ổ đĩa được đề cập hay không, các nền tảng hiện có có được điều chỉnh hay không hoặc nên tạo các nền tảng chung mới. Một số lượng lớn các câu hỏi về cơ sở nào phải đưa ra quyết định nhanh chóng, nhưng trên cơ sở phân tích nghiêm túc. Bởi vì tất cả đều liên quan đến chi phí khổng lồ của các công ty và tái cấu trúc, điều này không có cách nào gây hại cho công việc phát triển động cơ đẩy cổ điển với động cơ đốt trong (bao gồm cả động cơ diesel). Tuy nhiên, xét cho cùng, chính họ mới là người mang lại lợi nhuận cho các công ty ô tô và phải cung cấp nguồn tài chính để phát triển và đưa vào sản xuất các mẫu xe điện mới. Ah, bây giờ có một cuộc khủng hoảng…
Củi dầu diesel
Phân tích dựa trên số liệu thống kê và dự báo là công việc khó khăn. Theo nhiều dự báo từ năm 2008, giá dầu hiện nay lẽ ra đã vượt 250 USD / thùng. Sau đó là khủng hoảng kinh tế và tất cả các nội suy sụp đổ. Cuộc khủng hoảng đã kết thúc và VW Bordeaux công bố động cơ diesel và trở thành công ty tiêu chuẩn cho ý tưởng động cơ diesel với các chương trình được gọi là "Ngày Diesel" hoặc D-Day tương tự như ngày đổ bộ Normandy. Những ý tưởng của anh thực sự bắt đầu nảy mầm khi hóa ra việc phóng động cơ diesel không được thực hiện một cách trung thực và sạch sẽ nhất. Số liệu thống kê không tính đến các sự kiện lịch sử và các cuộc phiêu lưu, nhưng cả đời sống công nghiệp và xã hội cũng không phải là vô trùng. Chính trị và mạng xã hội đã vội vã giải phẫu động cơ diesel mà không có bất kỳ cơ sở công nghệ nào, và chính Volkswagen đã đổ dầu vào lửa và như một dạng cơ chế bù đắp đã ném nó vào cổ phần, và trong ngọn lửa tự hào vẫy ngọn cờ di động bằng điện.
Nhiều nhà sản xuất ô tô đã mắc vào cái bẫy này bởi những diễn biến quá nhanh. Tôn giáo nền tảng cho D-Day nhanh chóng trở thành dị giáo, biến thành E-day, và mọi người bắt đầu điên cuồng tự hỏi mình những câu hỏi trên. Chỉ trong vòng hơn 2015 năm - kể từ vụ bê bối động cơ diesel vào năm XNUMX cho đến ngày hôm nay, ngay cả những người nhạy cảm điện tử thẳng thắn nhất cũng đã từ bỏ sự phản đối đối với ô tô điện và bắt đầu tìm cách chế tạo những chiếc ô tô như vậy. Ngay cả Mazda, hãng khẳng định "trái tim họ ấm áp" và Toyota, gắn bó với xe hybrid một cách vị tha đến mức họ đã đưa ra những thông điệp tiếp thị ngớ ngẩn như "xe hybrid tự sạc" giờ đã sẵn sàng với một nền tảng điện chung.
Giờ đây, tất cả các nhà sản xuất ô tô, không có ngoại lệ, đang bắt đầu đưa ô tô điện hoặc ô tô điện vào phạm vi của họ. Ở đây chúng tôi sẽ không đi vào chi tiết những ai sẽ giới thiệu chính xác bao nhiêu mẫu xe điện và điện trong những năm tới, không chỉ bởi vì những con số như vậy trôi đi như lá mùa thu, mà còn vì cuộc khủng hoảng này sẽ thay đổi nhiều quan điểm. Kế hoạch rất quan trọng đối với các bộ phận lập kế hoạch sản xuất, nhưng như chúng tôi đã đề cập ở trên, “con đường là mục tiêu”. Giống như một con tàu di chuyển trên biển, tầm nhìn đến đường chân trời thay đổi và những viễn cảnh mới mở ra phía sau nó. Giá pin đang giảm, nhưng giá dầu cũng vậy. Các chính trị gia ngày nay đưa ra quyết định, nhưng theo thời gian, nó dẫn đến việc cắt giảm mạnh mẽ việc làm và các quyết định mới trở lại nguyên trạng. Và rồi mọi thứ đột ngột dừng lại…
Tuy nhiên, chúng ta còn lâu mới tin rằng sự di chuyển điện không xảy ra. Vâng, nó đang "xảy ra" và có thể sẽ tiếp tục xảy ra. Nhưng như chúng tôi đã nhiều lần nói về chúng tôi trong môn thể thao mô tô tự động, kiến thức là ưu tiên hàng đầu và với loạt bài này, chúng tôi muốn giúp mở rộng kiến thức này.
Ai sẽ làm gì - trong tương lai gần?
Từ tính của Elon Musk và cảm ứng mà Tesla (giống như động cơ không đồng bộ hoặc động cơ cảm ứng được sử dụng rộng rãi của công ty) đối với ngành công nghiệp ô tô thật đáng kinh ngạc. Nếu bỏ qua các kế hoạch mua lại vốn của công ty, chúng ta không thể không ngưỡng mộ người đàn ông đã tìm thấy vị trí thích hợp của mình trong ngành công nghiệp ô tô và thúc đẩy sự "khởi nghiệp" của mình giữa những chú voi răng mấu. Tôi nhớ đã đến thăm triển lãm Detroit vào năm 2010, khi tại một gian hàng nhỏ, Tesla trưng bày một phần của bệ nhôm của Model S. Hầu như không có bất kỳ nhà báo nào vào thời điểm đó tưởng tượng rằng trang nhỏ này trong lịch sử của Tesla lại có ý nghĩa quan trọng đối với sự phát triển của nó. Giống như Toyota, hãng đã tìm kiếm đủ loại thiết kế và bằng sáng chế để đặt nền móng cho công nghệ hybrid của mình, những người sáng tạo ra Tesla vào thời điểm đó đang tìm cách khéo léo để tạo ra một chiếc ô tô điện với chi phí phù hợp. Là một phần của tìm kiếm này là việc sử dụng động cơ không đồng bộ, tích hợp các tế bào máy tính xách tay thông thường vào pin và cách quản lý hợp lý của chúng, và việc sử dụng nền tảng xây dựng nhẹ của Lotus làm cơ sở cho mẫu Roadster đầu tiên. Đúng, chiếc xe mà Musk đã gửi vào vũ trụ với Falcon Heavy.
Thật trùng hợp, vào cùng năm 2010, từ bên kia biển, tôi có may mắn được tham dự một sự kiện thú vị khác liên quan đến ô tô điện - buổi giới thiệu Xe MegaCity của BMW. Ngay cả trong thời điểm giá dầu giảm và hoàn toàn không quan tâm đến ô tô điện, BMW đã trình làng một mẫu xe được tạo ra hoàn toàn theo các chi tiết cụ thể của hệ dẫn động điện, với khung bằng pin nhôm chịu lực. Để bù đắp cho trọng lượng của pin, loại pin mà năm 2010 có pin không chỉ có dung lượng nhỏ hơn mà còn đắt gấp 2010 lần so với hiện nay, các kỹ sư BMW và một số nhà thầu phụ của họ đã phát triển một thiết kế carbon để nó có thể được sản xuất. Với số lượng lớn. Cùng năm XNUMX, Nissan tung ra cuộc tấn công bằng điện với chiếc Leaf, và GM đã giới thiệu Volt / Ampera của nó. Đây là những con chim đầu tiên của thiết bị di động điện mới…
Ngược dòng thời gian
Nếu quay ngược lại lịch sử của ô tô, chúng ta sẽ thấy rằng từ cuối thế kỷ 19 cho đến khoảng Chiến tranh thế giới thứ nhất, ô tô điện được coi là hoàn toàn có thể cạnh tranh với ô tô chạy bằng động cơ đốt trong. Đúng là lúc đó pin khá kém hiệu quả, nhưng cũng đúng khi động cơ đốt trong còn sơ khai. Việc phát minh ra bộ khởi động điện vào năm 1912, việc phát hiện ra các mỏ dầu lớn ở Texas trước đó và việc xây dựng ngày càng nhiều đường ở Hoa Kỳ, cũng như phát minh ra dây chuyền lắp ráp, ô tô với động cơ đốt trong đã đạt được những lợi thế rõ ràng so với chạy điện. Những viên pin kiềm "đầy hứa hẹn" của Thomas Edison hóa ra không hiệu quả và không đáng tin cậy và chỉ đổ dầu vào các bản ghi của xe điện. Tất cả những lợi thế được bảo tồn trong suốt gần như toàn bộ thế kỷ 20, khi các công ty sản xuất ô tô điện chỉ vì lợi ích công nghệ. Ngay cả trong các cuộc khủng hoảng dầu mỏ nói trên, bất cứ ai cũng không bao giờ nghĩ rằng ô tô điện có thể là một giải pháp thay thế, và mặc dù điện hóa của tế bào lithium đã được biết đến, nhưng nó vẫn chưa được "tinh chế". Bước đột phá lớn đầu tiên trong việc tạo ra một chiếc ô tô điện hiện đại hơn là GM EV1, một sáng tạo kỹ thuật độc đáo từ những năm 90, mà lịch sử của nó được mô tả tuyệt đẹp trong công ty "Ai đã giết xe điện."
Nếu chúng ta quay trở lại thời của mình, chúng ta sẽ thấy rằng các ưu tiên đã thay đổi. Tình hình hiện tại với ô tô điện BMW là một chỉ số cho thấy các quá trình nhanh chóng đang hoành hành trong lĩnh vực này và hóa học đang trở thành động lực chính trong quá trình này. Không còn cần thiết phải thiết kế và sản xuất cấu trúc carbon nhẹ để bù lại trọng lượng của pin. Giờ đây, trách nhiệm của các nhà hóa học (điện) từ các công ty như Samsung, LG Chem, CATL, v.v., những bộ phận phát triển và sản xuất của họ đang tìm cách sử dụng hiệu quả nhất các quy trình tế bào lithium-ion. Bởi vì cả pin "graphene" và pin "rắn" đầy hứa hẹn đều là những loại pin lithium-ion. Nhưng chúng ta đừng đi trước các sự kiện.
Tesla và mọi người khác
Gần đây, trong một cuộc phỏng vấn, Elon Musk đã đề cập rằng ông sẽ tận hưởng sự xâm nhập rộng rãi của ô tô điện và điều này có nghĩa là sứ mệnh của ông với tư cách là người tiên phong gây ảnh hưởng đến người khác đã hoàn thành. Nghe có vẻ vị tha, nhưng tôi tin là như vậy. Trong bối cảnh này, bất kỳ tuyên bố nào về việc tạo ra nhiều kẻ giết Tesla khác nhau hoặc những tuyên bố như "chúng tôi tốt hơn Tesla" đều vô nghĩa và thừa thãi. Những gì công ty đã làm được là vô song và đây là những sự thật - ngay cả khi ngày càng nhiều nhà sản xuất bắt đầu cung cấp những mẫu xe tốt hơn của Tesla.
Các nhà sản xuất ô tô Đức đang trên đà tiến tới một cuộc cách mạng điện nhỏ, nhưng danh dự đối thủ xứng tầm đầu tiên của Tesla đã rơi vào tay Jaguar với chiếc I-Pace, một trong số ít những chiếc xe (vẫn còn) được xây dựng trên nền tảng chuyên dụng. Điều này phần lớn nhờ vào chuyên môn của các kỹ sư từ Jaguar / Land Rover và công ty mẹ Tata trong lĩnh vực công nghệ gia công hợp kim nhôm và thực tế là hầu hết các mẫu xe của công ty đều như vậy và việc sản xuất loạt thấp cho phép hấp thụ mức giá cao.
Chúng ta không nên quên hàng loạt các nhà sản xuất Trung Quốc đang phát triển các mẫu xe điện được thiết kế đặc biệt được kích thích bởi các khoản giảm thuế ở nước này, nhưng có lẽ đóng góp quan trọng nhất trong việc tạo ra một chiếc xe phổ biến hơn sẽ đến từ "xe của mọi người" VW.
Là một phần của quá trình chuyển đổi hoàn toàn triết lý sống và tránh xa các vấn đề về động cơ diesel, VW đang phát triển chương trình quy mô lớn dựa trên cấu trúc thân xe MEB, dựa trên đó hàng chục mẫu xe sẽ được dựa trên những năm tới. Kích thích cho tất cả những điều này là các tiêu chuẩn nghiêm ngặt về khí thải carbon dioxide của Liên minh châu Âu, yêu cầu vào năm 2021 lượng CO2 trung bình trong phạm vi của mỗi nhà sản xuất phải giảm xuống còn 95 g / km. Điều này có nghĩa là mức tiêu thụ trung bình của 3,6 lít dầu diesel hoặc 4,1 lít xăng. Với nhu cầu giảm dần đối với ô tô động cơ diesel và nhu cầu ngày càng tăng đối với các mẫu xe SUV, điều này không thể thực hiện được nếu không có sự ra đời của các mẫu xe điện, mặc dù không được lái với khí thải hoàn toàn bằng không, nhưng mức trung bình sẽ giảm đáng kể.
(theo dõi)
Văn bản: Georgy Kolev
