Xe điện hôm qua, hôm nay, ngày mai: phần 1

Loạt thách thức mới nổi của E-Mobility

Phân tích thống kê và hoạch định chiến lược là những ngành khoa học rất phức tạp, và tình hình sức khỏe hiện nay, tình hình chính trị xã hội trên thế giới chứng minh điều này. Hiện tại, không ai có thể nói điều gì sẽ xảy ra sau khi đại dịch kết thúc đối với ngành kinh doanh ô tô, chủ yếu là vì không biết khi nào nó sẽ xảy ra. Liệu các yêu cầu về lượng khí thải carbon dioxide và mức tiêu thụ nhiên liệu có thay đổi trên toàn cầu và đặc biệt là ở Châu Âu không? Điều này, kết hợp với giá dầu thấp và nguồn thu ngân khố giảm, sẽ ảnh hưởng như thế nào đến tính di động. Liệu trợ cấp của họ có tiếp tục tăng, hay điều ngược lại sẽ xảy ra? Tiền sẽ được cung cấp để giúp (nếu có) các công ty ô tô đầu tư vào công nghệ xanh.

Trung Quốc, vốn đang hồi phục sau cuộc khủng hoảng, chắc chắn sẽ tiếp tục tìm cách trở thành quốc gia đi đầu trong lĩnh vực di động mới, vì nước này không trở thành nước tiên phong về công nghệ như trước đây. Hầu hết các nhà sản xuất ô tô ngày nay vẫn chủ yếu bán các loại xe thông thường, nhưng đã đầu tư mạnh vào tính di chuyển trong những năm gần đây, vì vậy họ đã chuẩn bị cho các kịch bản khác nhau sau khủng hoảng. Tất nhiên, ngay cả những kịch bản tiên đoán đen tối nhất cũng không liên quan đến điều gì đó triệt để 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 tế bào 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 của câu chuyện và các giải pháp nền tảng trong đó.

Một cái gì đó giống như một lời giới thiệu ...

Con đường là đích đến. Suy nghĩ có vẻ đơn giản này về Lão Tử mang lại ý nghĩa cho các quá trình năng động đang diễn ra trong ngành công nghiệp ô tô vào 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 các quá trình biến đổi quan trọng đang thực sự diễn ra trong khu vực này ngày nay. Có lẽ bức tranh rõ ràng nhất về sự căng thẳng sẽ đến từ các bộ phận lập kế hoạch, phát triển hoặc quan hệ nhà cung cấp. Khối lượng và tỷ trọng tương đối của xe điện trong tổng sản lượng xe trong những năm tới là bao nhiêu? Làm thế nào để cấu trúc việc cung cấp các thành phần như tế bào lithium-ion cho pin 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 vào sự phát triển của riêng bạn hoặc đầu tư, mua cổ phần và ký kết hợp đồng với các nhà cung cấp khác của các nhà sản xuất ổ điện. Nếu các nền tảng cơ thể mới được thiết kế theo các chi tiết cụ thể của ổ đĩa được đề cập, thì nên điều chỉnh các nền tảng phổ quát hiện có hay tạo ra các nền tảng phổ quát mới? Một số lượng lớn các câu hỏi trên cơ sở đó phải đưa ra quyết định nhanh chóng, nhưng trên cơ sở phân tích nghiêm túc. Bởi vì tất cả chúng đều liên quan đến chi phí khổng lồ của các công ty và việc tái cấu trúc, điều này hoàn toàn không gây hại cho sự phát triển của động cơ cổ điển với động cơ đốt trong (bao gồm cả động cơ diesel). Tuy nhiên, xét cho cùng, họ mới là người tạo ra lợi nhuận cho các hãng xe hơi và phải cung cấp nguồn tài chính cho việc phát triển và triển khai các mẫu xe điện mới. Và bây giờ là cuộc khủng hoảng...

Dầu đi-e-zel

Phân tích dựa trên số liệu thống kê và dự báo là một công việc khó khăn. Theo nhiều dự báo trong năm 2008, giá dầu hiện nay sẽ vượt quá 250 USD/thùng. Sau đó là cuộc khủng hoảng kinh tế, và tất cả các nội suy sụp đổ. Cuộc khủng hoảng kết thúc và VW Bordeaux tuyên bố động cơ diesel và trở thành người mang ý tưởng động cơ diesel tiêu chuẩn, với các chương trình được gọi là "Ngày động cơ diesel" hoặc D-Day tương tự như Normandy D-Day. Ý tưởng của anh ấy 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 và cuộc phiêu lưu lịch sử như vậy, nhưng cả đời sống công nghiệp và xã hội đều không cằn cỗi. Các chính trị gia và mạng xã hội vội vã gây mê động cơ diesel mà không có bất kỳ cơ sở công nghệ nào, và chính Volkswagen đã đổ dầu vào lửa và như một cơ chế bù đắp, đã ném nó vào lửa, và tự hào phất cờ di động điện trong lửa.

Nhiều nhà sản xuất ô tô đã rơi vào cái bẫy này do phát triển quá nhanh. Tôn giáo đằng sau D-Day nhanh chóng trở thành dị giáo, biến thành E-Day, và mọi người điên cuồng bắt đầu tự hỏi mình những câu hỏi trên. Chỉ trong 2015 năm kể từ vụ bê bối động cơ diesel năm XNUMX đến nay, ngay cả những người hoài nghi về điện thẳng thắn nhất cũng đã từ bỏ việc phản đối xe điện và bắt đầu tìm cách chế tạo chúng. Ngay cả Mazda, hãng tự nhận là "có tâm" và Toyota gắn bó vị tha với xe hybrid của mình đến mức 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, không có ngoại lệ, tất cả các nhà sản xuất ô tô đang bắt đầu đưa ô tô điện hoặc điện khí hóa vào phạm vi của họ. Ở đây, chúng tôi sẽ không đi vào chi tiết chính xác bao nhiêu mẫu xe điện và điện khí hóa sẽ được giới thiệu trong những năm tới, không chỉ vì những con số đó đến rồi đi như lá mùa thu, mà còn vì cuộc khủng hoảng này sẽ thay đổi nhiều quan điểm. Các kế hoạch rất quan trọng đối với các phòng 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 của chân trời thay đổi và những khung cảnh mới mở ra phía sau nó. Giá pin đang giảm, nhưng giá dầu cũng vậy. Các chính trị gia đưa ra quyết định ngày hôm nay, nhưng theo thời gian, điều này dẫn đến việc giảm mạnh công việc và các quyết định mới khôi phục lại hiện trạng. Và rồi mọi thứ đột ngột dừng lại...

Tuy nhiên, chúng ta còn lâu mới nghĩ rằng sự di chuyển điện không xảy ra. Có, nó đang "xảy ra" và có khả năng tiếp tục. Nhưng như chúng tôi đã nói về chúng tôi nhiều lần trong lĩnh vực đua xe thể thao và thể thao, kiến ​​thức là ưu tiên hàng đầu và với loạt bài này, chúng tôi muốn giúp mở rộng kiến ​​thức đó.

Ai sẽ làm gì - trong tương lai gần?

Từ tính của Elon Musk và cảm ứng mà Tesla (giống như động cơ cảm ứng hoặc động cơ cảm ứng được sử dụng rộng rãi của công ty) đang ảnh hưởng đến ngành công nghiệp ô tô là không thể tin được. 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 “công ty khởi nghiệp” của mình giữa những con voi răng mấu. Tôi nhớ mình đã đến thăm một triển lãm ở Detroit vào năm 2010, khi Tesla trưng bày một phần bệ nhôm của Model S trong tương lai trên một gian hàng nhỏ. Dường như lo lắng rằng kỹ sư đứng máy không được tôn vinh và nhận được sự quan tâm đặc biệt của hầu hết các phương tiện truyền thông. Hầu như không có bất kỳ nhà báo nào thời 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 đang tìm kiếm tất cả các loại thiết kế và bằng sáng chế để đặt nền móng cho công nghệ hybrid của mình, những người sáng tạo của Tesla vào thời điểm đó đang tìm cách khéo léo để tạo ra một chiếc xe điện có giá trị tương xứng. Tìm kiếm này sử dụng động cơ không đồng bộ, tích hợp các phần tử máy tính xách tay phổ biến vào pin và quản lý chúng một cách thông minh, đồng thời sử dụng nền tảng xây dựng nhẹ của Lotus làm cơ sở cho chiếc Roadster đầu tiên. Vâng, cùng một cỗ máy mà Musk đã gửi vào vũ trụ với Falcon Heavy.

Thật trùng hợp, cũng trong năm 2010 tại hải dương, tôi may mắn được tham dự một sự kiện thú vị khác liên quan đến xe điện - buổi giới thiệu Xe BMW MegaCity. Ngay cả trong thời điểm giá dầu giảm và hoàn toàn không còn quan tâm đến xe điện, BMW đã giới thiệu một mẫu xe được thiết kế hoàn toàn theo đặc thù của hệ dẫn động điện, với khung nhôm mang pin. Để bù lại trọng lượng của pin, loại pin mà năm 2010 có các tế bào không chỉ có dung lượng thấp hơn mà còn đắt gấp 2010 lần so với hiện tại, các kỹ sư của BMW cùng với một số nhà thầu phụ của họ đã phát triển một cấu trúc carbon có thể được sản xuất với số lượng lớn. số lượng. . Cũng trong năm XNUMX, Nissan đã phát động cuộc tấn công điện với chiếc Leaf và GM giới thiệu Volt/Ampera. Đây là những con chim đầu tiên của phương tiện di chuyển bằng điện mới...

Ngược dòng thời gian

Nếu quay lại lịch sử của ô tô, chúng ta thấy rằng từ cuối thế kỷ 19 cho đến khi Thế chiến thứ nhất bùng nổ, ô tô điện được coi là hoàn toàn cạnh tranh với động cơ đốt trong chạy bằng điện. Đúng là vào thời điểm đó, pin khá kém hiệu quả, nhưng cũng đúng là động cơ đốt trong vẫn còn ở giai đoạn 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 con đường ở Hoa Kỳ, và phát minh ra dây chuyền lắp ráp, động cơ chạy bằng động cơ có những ưu điểm khác biệt trên điện một. Pin kiềm "đầy hứa hẹn" của Thomas Edison tỏ ra không hiệu quả và không đáng tin cậy và chỉ đổ thêm dầu vào lửa của ô tô điện. Tất cả những lợi ích vẫn tồn tại trong hầu hết thế kỷ 20, khi xe điện của công ty được chế tạo hoàn toàn vì lợi ích công nghệ. Ngay cả trong cuộc khủng hoảng dầu mỏ nói trên, chưa ai nghĩ rằng ô tô điện có thể là một giải pháp thay thế, và mặc dù điện hóa học của pin lithium đã được biết đến, nhưng nó vẫn chưa được "làm sạch". 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 của những năm 1990, có lịch sử được mô tả rất hay trong công ty Who Killed the Electric Car.

Nếu quay trở lại thời của mình, chúng ta thấy rằng các ưu tiên đã thay đổi. Tình hình hiện tại với xe điện BMW là một dấu hiệu cho thấy các quá trình nhanh chóng đang diễn ra sôi nổi 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 các cấu trúc carbon nhẹ để bù đắp trọng lượng của pin. Hiện đây là trách nhiệm của các nhà hóa học (điện) từ các công ty như Samsung, LG Chem, CATL, và những công ty khác, các bộ phận R&D 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 thực chất đều là biến thể của lithium-ion. Nhưng chúng ta đừng vượt lên chính mình.

Tesla và mọi người khác

Mới đây, trong một cuộc phỏng vấn, Elon Musk đã đề cập đến việc ông sẽ sử dụng rộng rãi xe điện, đồng nghĩa với việc sứ mệnh tiên phong gây ảnh hưởng đến người khác của ông đã hoàn thành. Điều này 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 có nhiều nhà sản xuất bắt đầu cung cấp những mẫu xe tốt hơn Tesla.

Các nhà sản xuất ô tô Đức đang trên đà tiến tới một cuộc cách mạng điện nhỏ, nhưng 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 là do kinh nghiệm của các kỹ sư từ Jaguar / Land Rover và công ty mẹ Tata trong lĩnh vực công nghệ gia công hợp kim nhôm, cũng như thực tế là hầu hết các mẫu xe của công ty đều như vậy và việc sản xuất hàng loạt thấp cho phép bạn tiếp thu giá cao. ,

Chúng ta không nên quên rằng các nhà sản xuất Trung Quốc đang phát triển các mẫu xe điện được thiết kế đặc biệt, được kích thích bởi việc giảm thuế, ở nước này, nhưng có lẽ đóng góp đáng kể nhất cho chiếc xe phổ biến hơn sẽ đến từ “xe của mọi người” của VW.

Là một phần của quá trình chuyển đổi tổng thể triết lý sống và khoảng cách với các vấn đề về động cơ diesel, VW đang phát triển chương trình đầy tham vọng của mình dựa trên cấu trúc thân xe MEB mà hàng chục mẫu xe sẽ dựa trên đó trong những năm tới. Để làm được điều này, họ bị kích thích bởi các tiêu chuẩn phát thải CO2021 nghiêm ngặt của Liên minh Châu Âu, yêu cầu lượng CO2 trung bình trong phạm vi của mỗi nhà sản xuất phải giảm xuống còn 95 g / km vào năm 3,6. Điều này có nghĩa là mức tiêu thụ trung bình của 4,1 lít dầu diesel hoặc XNUMX lít xăng. Với nhu cầu giảm dần đối với các loại xe 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 hoàn toàn bằng XNUMX, nhưng mức trung bình thấp hơn đáng kể.