מכונית חשמלית אתמול, היום ומחר: חלק 1
סדרה על האתגרים החדשים לניידות חשמלית
ניתוח סטטיסטי ותכנון אסטרטגי הם מדעים קשים מאוד והמצב הנוכחי עם המצב הבריאותי, הפוליטי-חברתי בעולם מוכיח זאת. כרגע איש אינו יכול לומר מה יקרה לאחר סיום המגיפה מנקודת מבטו של עסקי הרכב, בעיקר משום שלא ידוע מתי יהיה. האם הדרישות לגבי פליטת פחמן דו חמצני וצריכת דלק בעולם ובאירופה בפרט ישתנו? כיצד זה, בשילוב עם מחירי נפט נמוכים והפחתת הכנסות האוצר, ישפיעו על הניידות החשמלית. האם העלייה בסבסוד שלהם תימשך או שההפך יקרה? האם כספי הסיוע (אם יש) לחברות הרכב יינתנו עם דרישה להשקעות בטכנולוגיות "ירוקות".
סין, שכבר מנערת את המשבר, בוודאי תמשיך לחפש דרך להפוך למובילה בתחום הניידות החדשה, מכיוון שהיא לא הפכה לחלוץ טכנולוגי בישן. מרבית יצרני הרכב כיום עדיין מוכרים בעיקר מכוניות המופעלות באופן קונבנציונאלי, אך השקיעו רבות בשנים האחרונות בניידות חשמלית, ולכן הם מוכנים לתרחישים שונים לאחר המשבר. כמובן שגם תרחישי הניבוי האפלים ביותר אינם כרוכים במשהו כה דרסטי כמו שקורה. אבל כמו שניטשה אומר, "מה שלא הורג אותי מחזק אותי". נותר לראות כיצד חברות רכב וקבלני משנה ישנו את הפילוסופיה שלהם ומה תהיה בריאותם. בהחלט תהיה עבודה עבור יצרני תאי ליתיום. ולפני שנמשיך בפתרונות הטכנולוגיים בתחום המנועים והסוללות החשמליות, נזכיר לכם כמה חלקים מההיסטוריה ופתרונות הפלטפורמה שבהם.
משהו כמו הקדמה ...
הדרך היא המטרה. המחשבה הפשוטה לכאורה הזו של לאו צו ממלאת בתוכן את התהליכים הדינמיים המתרחשים בתעשיית הרכב כרגע. נכון שתקופות שונות בתולדותיה תוארו גם כ"דינמיות "- כמו שני משברי הנפט, אך עובדה שכיום אכן ישנם תהליכים משמעותיים של שינוי בתחום זה. אולי את תמונת הלחץ הטובה ביותר יתארו מחלקות התכנון, הפיתוח או קישור הספקים. מה יהיו הנפחים והחלק היחסי של מכוניות חשמליות בייצור הרכב הכולל בשנים הקרובות? כיצד לבנות את אספקת הרכיבים כמו תאי ליתיום-יון לסוללות ומי יהיו הספקים של חומרים וציוד לייצור מנועים חשמליים ואלקטרוניקה. בין אם להשקיע בפיתוח עצמי ובין אם להשקיע, לקנות מניות ולהתקשר עם ספקים אחרים של יצרני כוננים חשמליים. אם יש לתכנן פלטפורמות גוף חדשות בהתאם למפרט הכונן הנדון, האם יש להתאים את הקיימות או ליצור פלטפורמות אוניברסליות חדשות. כמות עצומה של שאלות שעל בסיסן יש לקבל החלטות מהירות, אך על סמך ניתוחים רציניים. מכיוון שכולן כרוכות בעלויות אדירות מצד החברות ובבנייה מחדש, אשר בשום פנים ואופן לא אמורות לפגוע בעבודות הפיתוח על ההנעה הקלאסית עם מנועי בעירה פנימית (כולל מנוע הדיזל). עם זאת, אחרי הכל, הם אלה שמביאים את הרווחים של חברות הרכב ועליהם לספק את המשאבים הכספיים לפיתוח והכנסה לייצור הדגמים החשמליים החדשים. אה, עכשיו יש משבר ...
עצי הסקה של סולר
ניתוחים המבוססים על נתונים סטטיסטיים ותחזיות הם עבודה קשה. על פי תחזיות רבות משנת 2008, בימינו מחיר הנפט היה צריך לעלות על 250 דולר לחבית. ואז הגיע המשבר הכלכלי וכל האינטרפולציות קרסו. המשבר הסתיים, ו- VW בורדו הכריזה על מנוע הדיזל והפכה לנושא הסטנדרט של רעיון הדיזל בתוכניות שנקראו "דייזל דיזל" או D-Day באנלוגיה ליום הנחיתה בנורמנדי. רעיונותיו באמת החלו לנבוט כשהתברר כי שיגור הסולר לא נעשה בצורה הכי כנה ונקייה. הסטטיסטיקה אינה מסבירה אירועים והרפתקאות היסטוריות כאלה, אך החיים התעשייתיים והחברתיים אינם סטריליים. הפוליטיקה והרשתות החברתיות מיהרו לנטות את מנוע הדיזל ללא שום בסיס טכנולוגי, ופולקסווגן עצמה שפכה נפט על האש וכצורה של מנגנון פיצוי השליכה אותו על המוקד, ובתוך הלהבות והניפה בגאווה את דגל הניידות החשמלית.
יצרניות רכב רבות נתפסו במלכודת זו על ידי אירועים מהירים. הדת העומדת בבסיס D-Day הפכה במהרה לכפירה, הפכה ליום אלקטרוני, וכולם החלו בטירוף לשאול את עצמם את השאלות הנ"ל. בתוך קצת יותר מארבע שנים - משערוריית הדיזל בשנת 2015 ועד היום, אפילו האלקטרוסקפטיות הבולטות ביותר ויתרו על ההתנגדות למכוניות חשמליות והחלו לחפש דרכים לבנות מכוניות כאלה. אפילו מאזדה, שטענה כי "ליבם חם" וטויוטה, המחוברות כל כך לאנוכיות לכלאיים שלהן עד שהציגו מסרים שיווקיים אבסורדיים כגון "היברידיות בטעינה עצמית" מוכנות כעת עם פלטפורמה חשמלית משותפת.
כעת כל יצרני הרכב, ללא יוצא מן הכלל, מתחילים לכלול מגוון מכוניות חשמליות או מחשמלות. כאן לא ניכנס לפרטים מי בדיוק כמה דגמים חשמליים וחשמליים יציגו בשנים הקרובות, לא רק בגלל שמספרים כאלה עוברים ועוברים כמו עלי סתיו, אלא גם בגלל שמשבר זה ישנה הרבה נקודות מבט. התוכניות חשובות למחלקות לתכנון הייצור, אך כפי שהזכרנו לעיל, "הדרך היא המטרה". כמו ספינה שעוברת בים, נראות האופק משתנה ומאחוריה נפתחות נקודות מבט חדשות. מחירי הסוללות יורדים, אך גם מחיר הנפט. פוליטיקאים כיום מקבלים החלטה, אך עם הזמן זה מוביל לקיצוצים דרסטיים בעבודה והחלטות חדשות חוזרות לסטטוס קוו. ואז הכל פתאום נעצר ...
עם זאת, אנו רחוקים מלחשוב כי ניידות חשמלית אינה מתרחשת. כן, זה "קורה" וכנראה ימשיך לקרות. אך כפי שאמרנו שוב ושוב עלינו בתחום המנוע האוטומטי והספורט, ידע הוא בראש סדר העדיפויות ועם סדרה זו אנו רוצים לעזור להרחיב את הידע הזה.
מי יעשה מה - בזמן הקרוב?
המגנטיות של אילון מאסק וההשראה שטסלה (בדומה למנועי אסינכרון או אינדוקציה בשימוש נרחב של החברה) מפעילה את תעשיית הרכב הם מדהימים. אם נשאיר בצד את התוכניות לרכישת הון על ידי החברה, אנחנו לא יכולים שלא להתפעל מהאיש שמצא את הנישה שלו בתעשיית הרכב ודחף את "הסטארט-אפ" שלו בין המסטודונים. אני זוכר שביקרתי בתערוכת דטרויט בשנת 2010, כאשר בדוכן קטן הראה טסלה קטע מפלטפורמת האלומיניום של הדגם ס 'העתידי. ככל הנראה מודאג, מהנדס העמדות לא זכה לכבוד ולתשומת לב מיוחדת על ידי רוב התקשורת. כמעט אף אחד מהעיתונאים דאז לא העלה על דעתו שהדף הקטן הזה בהיסטוריה של טסלה יהיה חשוב כל כך להתפתחותו. כמו טויוטה, שחיפשה כל מיני עיצובים ופטנטים כדי להניח את היסודות של הטכנולוגיה ההיברידית שלה, גם יוצרי טסלה חיפשו אז דרכים גאוניות ליצור מכונית חשמלית בעלות נאותה. כחלק מחיפושים אלה השימוש במנועים אסינכרוניים, שילובם של תאים ניידים קונבנציונליים בסוללות וניהולם הסביר, והשימוש בפלטפורמת הבנייה הקלה של לוטוס כבסיס לדגם הרודסטר הראשון. כן, אותה מכונית שמאסק שלח לחלל עם הפלקון כבד.
במקרה, באותה שנה 2010 מעבר לאוקיינוס היה לי המזל להשתתף באירוע מעניין נוסף הקשור למכוניות חשמליות - הצגת רכב ה- MegaCity של ב.מ.וו. אפילו בתקופה של ירידת מחירי הנפט וחוסר עניין מוחלט במכוניות חשמליות, BMW הציגה דגם שנוצר כולו על פי הפרטים של הכונן החשמלי, עם מסגרת נושאת סוללות אלומיניום. כדי לפצות על משקל הסוללות, שב -2010 היו להן תאים שלא רק שהקיבולת שלהם קטנה יותר, אלא שהן יקרות פי חמישה מכפי שהן היום, מהנדסי BMW ומספר קבלני המשנה שלהם פיתחו עיצוב פחמן שניתן לייצר אותו. במספרים גדולים. באותה שנה, 2010, השיקה ניסאן את המתקפה החשמלית שלה עם ליף, ו- GM הציגה את וולט / אמפרה. אלה היו הציפורים הראשונות של הניידות החשמלית החדשה ...
אחורה בזמן
אם נחזור להיסטוריה של המכונית נגלה כי מסוף המאה ה -19 ועד לסביבת מלחמת העולם הראשונה המכונית החשמלית נחשבה לתחרותית לחלוטין לזו המונעת על ידי מנוע הבעירה הפנימית. נכון שהסוללות לא היו יעילות באותה תקופה, אך נכון גם שמנוע הבעירה הפנימית היה בחיתוליו. להמצאת המתנע החשמלי בשנת 1912, גילוי שדות נפט גדולים בטקסס לפני כן ובניית יותר ויותר כבישים בארצות הברית, כמו גם המצאת קווי הרכבה, יש למנוע יתרונות ברורים על פני החשמל. הסוללות האלקליין "המבטיחות" של תומאס אדיסון התבררו כלא יעילות ולא אמינות ושפכו רק שמן לבולי העץ של המכונית החשמלית. כל היתרונות נשמרים כמעט בכל המאה ה -20, כאשר חברות מכוניות חשמליות נבנו רק מתוך עניין טכנולוגי. גם במהלך משברי הנפט האמורים לא העלה על דעתו של אף אחד שהמכונית החשמלית יכולה להוות אלטרנטיבה, ולמרות שהידר על אלקטרוכימיה של תאי ליתיום, היא עדיין לא "זוקקה". פריצת הדרך הגדולה הראשונה ביצירת מכונית חשמלית מודרנית יותר הייתה ה- GM EV1, יצירה הנדסית ייחודית משנות התשעים, שההיסטוריה שלה מתוארת יפה בחברת "מי הרג את המכונית החשמלית".
אם נחזור לימינו, נגלה שסדרי העדיפויות כבר השתנו. המצב הנוכחי עם מכוניות חשמליות של BMW הוא אינדיקטור לתהליכים המהירים המשתוללים בשטח והכימיה הופכת לכוח המניע העיקרי בתהליך זה. אין עוד צורך לתכנן ולייצר מבני פחמן קלים כדי לפצות על משקל הסוללות. באחריותם של כימאים (אלקטרו) של חברות כמו סמסונג, LG Chem, CATL וכו ', שמחלקות הפיתוח והייצור שלהן מחפשות דרכים לעשות שימוש יעיל ביותר בתהליכי תאי ליתיום-יון. מכיוון שסוללות "גרפן" וגם "סוליד" מבטיחות הן למעשה גרסאות של ליתיום-יון. אבל בואו לא נקדים את האירועים.
טסלה וכל השאר
לאחרונה בראיון הזכיר אילון מאסק שהוא ייהנה מחדירה נרחבת של מכוניות חשמליות, מה שאומר שמשימתו כחלוץ להשפיע על אחרים הושגה. זה נשמע אלטרואיסטי, אבל אני מאמין שכן. בהקשר זה, כל הצהרות אודות יצירת רוצחי טסלה שונים או אמירות כמו "אנחנו טובים יותר מטסלה" הן חסרות טעם ומיותרות. מה שהחברה הצליחה לעשות הוא שאין שני לו ואלו העובדות - גם אם יותר ויותר יצרנים מתחילים להציע דגמים טובים יותר משל טסלה.
יצרניות הרכב הגרמניות נמצאות על סף מהפכה חשמלית קטנה, אך כבוד היריב הראוי הראשון של טסלה נפל ליגואר עם ה- I-Pace שלה, שהיא אחת המכוניות הבודדות (עדיין) הבנויות על פלטפורמה ייעודית. זה נובע במידה רבה מהמומחיות של מהנדסי יגואר / לנדרובר וחברת האם Tata בתחום טכנולוגיות עיבוד סגסוגת האלומיניום והעובדה שרוב דגמי החברה הם כאלה, וייצור סדרות נמוכות מאפשר לספוג את המחיר הגבוה.
אל לנו לשכוח את נחיל היצרנים הסינים המפתחים דגמים חשמליים שתוכננו במיוחד שעוררו הנחות מיסים במדינה זו, אך ככל הנראה התרומה המשמעותית ביותר ליצירת מכונית פופולארית יותר תגיע מפולקסווגן "מכונית העם".
כחלק מהמהפך המלא של פילוסופיית החיים שלה והתרחקות מבעיות סולר, פולקסווגן מפתחת את התוכנית הרחבה שלה המבוססת על מבנה גוף ה- MEB, שעליו יתבססו עשרות דגמים בשנים הקרובות. התקנים המחמירים לפליטת הפחמן הדו-חמצני של האיחוד האירופי, המחייבים כי עד 2021 את כמות ה- CO2 הממוצעת בטווח של כל יצרן להפחית ל -95 גרם לקמ"ר, יש תמריץ לכל אלה. המשמעות היא צריכה ממוצעת של 3,6 ליטר סולר או 4,1 ליטר בנזין. עם ירידה בביקוש למכוניות דיזל והגידול בביקוש לדגמי רכב שטח, לא ניתן לעשות זאת ללא הצגת דגמים חשמליים, שאמנם אינם מפליגים לחלוטין, אך מורידים משמעותית את הרמה הממוצעת.
(לעקוב)
טקסט: ג'ורג'י קולב
