Электрлік көліктердің автономиясындағы прогресс
Мазмұны
2010 жылдан бастап 2020 жылға дейін елеулі прогресс
Нарықта электрлі көліктер пайда болғаннан бері батареяның қызмет ету мерзімі әрқашан назар аударып, қарама-қайшылықтар туғызды. Өндірушілер бұл мәселені қалай шешті және соңғы онжылдықта қандай прогреске қол жеткізілді?
Электр көлігінің автономиясы: жаппай нарықтағы тежеу ме?
2019 жылы Argus Energy барометріне респонденттердің 63%-ы электромобильдерге көшу үшін қашықтықты ең маңызды кедергі деп санады. Автокөлік жүргізушілері ұзақ жол жүру үшін көлігін бірнеше рет қайта зарядтау туралы ойлағысы келмейді. Жалпыға қолжетімді зарядтау инфрақұрылымын дамыту бұл алаңдаушылықты азайта ала ма? Автомобиль жолдарының демалыс орындарында жиі кездесетін жылдам терминалдар көптеген модельдер үшін 45 минуттан аз уақыт ішінде толық сыйымдылығын қалпына келтіреді. Жылу қозғалтқышының жанкүйерлері бұл ұзақтық толық бензинге қарағанда әлдеқайда ұзағырақ болатынын ұмытпайды.
Зарядтау станцияларын орналастыруды жеделдету кейбір автокөлік жүргізушілерін тыныштандырса да, күту әлі де автономияның өзіне бағытталған.
Бастау үшін көмек керек пе?
Орташа автономияны арттыру
Халықаралық энергетикалық агенттік дайындаған «Global Electric Vehicles Outlook 2021» есебіне сәйкес, электр көліктерінің автономиясы нарыққа енгізілгеннен бері жақсара берді. Осылайша, біз 211 жылы жарияланған 2015 шақырымдық орташа автономиядан 338 жылы 2020 шақырымға көштік. Міне, соңғы алты жылдағы мәліметтер:
- 2015 жыл: 211 км
- 2016 жыл: 233 шақырым
- 2017 жыл: 267 шақырым
- 2018 жыл: 304 шақырым
- 2019 жыл: 336 шақырым
- 2020 жыл: 338 шақырым
Алғашқы бес жылда байқалған ілгерілеушілік көңіл көншітерлік болса, 2019-2020 жылдар аралығындағы тоқырауға таң қалуға болады. Шындығында, бұл қарапайым өсім нарыққа одан да ықшам үлгілердің енуіне байланысты. Қалада пайдалануға арналған, олардың батареялары кішірек, сондықтан төзімділігі төмен.
Процесстегі флагмандық брендтердің автономиясы
Осылайша, үлкен автономияға ұмтылатын автокөлік жүргізушілері өндірушілер седандар немесе жол талғамайтын көліктер сияқты ұзақ қашықтыққа жүре алатын көліктерді жетілдіруді жалғастыратынына сенімді бола алады. Мұны түсіну үшін модель бойынша модельдің эволюциясын қарап, белгілі бір көлік құралының аккумулятор сыйымдылығын талдаңыз. 2012 жылдан бері сатылымға шығарылған Tesla Model S оның автономиясы үздіксіз артып келеді:
- 2012 жыл: 426 шақырым
- 2015 жыл: 424 шақырым
- 2016 жыл: 507 шақырым
- 2018 жыл: 539 шақырым
- 2020 жыл: 647 шақырым
- 2021 жыл: 663 шақырым
Бұл тұрақты өсім әртүрлі әдістер арқылы алынды. Атап айтқанда, Palo Alto Model S басқару бағдарламалық құралын жетілдіре отырып, үлкенірек және үлкенірек аккумуляторлар жасады.Ол көлікті тиімдірек ету және батарея сыйымдылығын оңтайландыру үшін үнемі жаңартылып отырады.
Қысқа мерзімді амбициялық мақсаттар
Электрлік көліктердің автономиясын одан әрі жақсарту үшін бүгінде бірнеше жолдар зерттелуде. Өндірушілер көлік шассиінің дизайнын «электрлік деп санауға» тырысқанда, зерттеушілер аккумуляторларды тиімдірек етуге тырысуда.
Электр қозғалтқыштандыруға арналған жаңа Stellantis платформалары
Автокөлік нарығының негізгі ойыншысы болып табылатын Stellantis Group өзінің электромобильдер ассортиментін дамытқысы келеді. 2023 жылдан бастап топтың 14 бренді (соның ішінде Citroën, Opel, Fiat, Dodge және Jeep) таза электрлік платформалар ретінде жасалған шассиде құрастырылған көліктерді ұсынатын болады. Бұл электромобильдердің көпшілігі баламалы жылу үлгілерінің шассиін пайдаланатын уақыттағы нақты эволюция.
Атап айтқанда, Stellantis электр көлігі жүргізушілері үшін маңызды болып қала беретін бұзылу дабылдарына жауап беруге міндеттенеді. Сондықтан әзірлеушілер осы қозғалтқышқа арналған төрт платформаны ұсынды:
- Шағын: Ол Peugeot e-208 немесе Fiat 500 сияқты қалалық және көп мақсатты көліктерге арналған. Бұл платформа 500 километр қашықтықты уәде етеді.
- Орташа: Бұл платформа ұзынырақ седандық көліктерге орнатылады. Тиісті батареялар 700-ден 800 километрге дейінгі қашықтықты қамтамасыз етеді.
- Үлкен: Бұл платформа 500 шақырымға дейін жарияланған жол талғамайтын көліктерге арналған.
- Фрейм: Төртінші платформа коммерциялық көліктерге толығымен резервтелген болады.
Бұл стандарттаудың мақсаты электрлендіру шығындарын ішінара өтеу болып табылады. Ассортиментті кеңейтумен қатар, Stellantis сонымен қатар қол жетімді EV үлгілерін ұсынуға үміттенеді. Бұл тәсіл автокөлік жүргізушілеріне байқалады: Францияда электр көліктерін сатып алудың жоғары құны бұрынғысынша конверсиялық сыйлықақымен ішінара өтеледі, бірақ ол болашақта төмендеуі мүмкін.
800 жылы 2025 шақырым автономия?
Samsung және қатты күйдегі батарея
Өндірушілердің айтуынша, көп ұзамай зарядталған аккумулятордың автономиясы толық резервуармен тең болады! Samsung брендімен жұмыс істейтін зерттеушілер 2020 жылдың наурыз айында қатты электролит батареясының жаңа тұжырымдамасын ашты. Қазіргі уақытта көптеген электр көліктерімен жабдықталған литий-ионды аккумуляторлар сұйық электролиттер немесе гель түрінде жұмыс істейді; қатты электролиттік батареяларға ауысу жоғары энергия тығыздығын және жылдам зарядтауды білдіреді.
Дәстүрлі аккумуляторлардың көлемінен екі есе көп Samsung инновациясы электрлі көліктерге 800 шақырымға дейін жүруге мүмкіндік береді. Қызмет ету мерзімі - бұл батареяның пайдасына тағы бір дәлел, өйткені оны 1000 рет қайта зарядтауға болады. Өндірістік курстан өту қалды ... Егер Samsung прототипі перспективалы болса, әзірге өндірушілер оған жүгінеді деп айтпайды!
SK инновациясы және супер жылдам зарядтау
800 км автономияға ұмтылатын тағы бір оңтүстіккореялық компания - SK Innovation. Топ жылдам терминалдағы зарядтау уақытын 20 минутқа дейін қысқарта отырып, жаңа, дербес, жоғары қарқынды никель негізіндегі батареямен жұмыс істеп жатқанын хабарлады! Kia өндірушісінің жеткізушісі болған SK Innovation одан әрі дамытқысы келеді және Грузияда бірнеше зауыт салуда. Түпкі мақсат – Форд пен Фольксвагенді АҚШ-та жасалған электрлі көліктермен жабдықтау.
2000 километр қашықтықта?
Бірнеше жыл бұрын ғылыми фантастикаға өтуі мүмкін нәрсе тез арада нақты шындыққа айналуы мүмкін. Fraunhofer және SoLayTec компанияларында жұмыс істейтін неміс және голландиялық ғалымдар тобы сәйкесінше кеңістіктік атом қабатының тұндыру деп аталатын патенттелген процесті әзірледі.
(SALD). Оңтүстік Кореяның Samsung және SK Innovation компанияларындағыдай химияда ешқандай өзгеріс жоқ. Қол жеткізген прогресс батарея технологиясына қатысты. Зерттеушілер электродтардың белсенді материалын қалыңдығы бірнеше нанометрлік қабат түрінде қолдану идеясын алды. Литий иондарының жиналуы тек бетінде болатындықтан, қалың электродтардың қажеті жоқ.
Сондықтан бірдей көлем немесе салмақ үшін SALD процесі үш негізгі элементті оңтайландырады:
- тиімді электрод аймағы
- олардың электр энергиясын сақтау қабілеті
- зарядтау жылдамдығы
Осылайша, SALD аккумуляторымен жабдықталған көліктер қазіргі уақытта нарықтағы ең қуатты үлгілерден үш есе артық диапазонға ие болуы мүмкін. Қайта жүктеу жылдамдығын бес есе арттыруға болады! Осы инновацияны нарыққа шығару үшін құрылған SALD компаниясының бас директоры Фрэнк Верхадж қалалық көліктер үшін 1000 шақырымға дейін және седандар үшін 2000 шақырымға дейін қашықтықты айтады. Көшбасшы теориялық автономия рекордын орнатуға құлықсыз, бірақ жүргізушілерді тыныштандыруға үміттенеді. Тіпті спорттық автокөлік жүргізушілері 20 шақырым жол жүргеннен кейін 30 немесе 1000% қуатқа ие бола алады, деді ол.
Тағы бір жақсы жаңалық - SALD процесі бар жасушалардың әртүрлі химиясымен үйлесімді:
- NCA (никель, кобальт, алюминий)
- NMC (никель, марганец, кобальт)
- қатты электролит батареялары
Біз бұл технологияның прототип кезеңінен асып түсетініне сенімді бола аламыз, ал SALD бұл кейбір автомобиль өндірушілерімен талқыланып жатқанын айтады.
