Progress elektrisko transportlīdzekļu autonomijas jomā

saturs

Ievērojams progress no 2010. līdz 2020. gadam
Ambiciozi īstermiņa mērķi
- Jaunas Stellantis platformas elektromotorizācijai
- 800 kilometri autonomijas 2025. gadā?
  - Samsung un cietvielu akumulators
  - SK inovācija un īpaši ātra uzlāde
2000 kilometru attālumā?

Ievērojams progress no 2010. līdz 2020. gadam

Kopš elektrisko transportlīdzekļu parādīšanās tirgū, akumulatora darbības laiks vienmēr ir piesaistījis uzmanību un strīdus. Kā ražotāji ir tikuši galā ar šo problēmu un kāds progress ir panākts pēdējo desmit gadu laikā?

Elektrisko transportlīdzekļu autonomija: bremzes masu tirgū?

2019. gadā 63% Argus Energy barometra respondentu uzskatīja, ka attālums ir svarīgākais šķērslis pārejai uz elektriskajiem transportlīdzekļiem. Autovadītāji patiešām nelabprāt domā par to, ka, lai veiktu lielus attālumus, automašīna ir jāuzlādē vairākas reizes. Vai publiski pieejamas uzlādes infrastruktūras attīstība varētu mazināt šīs bažas? Ātrie termināļi, kas arvien biežāk atrodas automaģistrāļu atpūtas vietās, vairumam modeļu atjauno pilnu jaudu mazāk nekā 45 minūtēs. Siltuma dzinēja cienītāji noteikti atcerēsies, ka šis ilgums saglabājas daudz ilgāks nekā pilna benzīna.

Progress elektrisko transportlīdzekļu autonomijā

Pat ja uzlādes staciju ieviešanas paātrināšana varētu nomierināt dažus autobraucējus, cerības joprojām ir vērstas uz pašu autonomiju.

Vai nepieciešama palīdzība darba sākšanai?

Vidējās autonomijas palielināšana

Saskaņā ar Starptautiskās Enerģētikas aģentūras sagatavoto Global Electric Vehicles Outlook 2021 ziņojumu, elektrisko transportlīdzekļu autonomija ir turpinājusi uzlaboties kopš to ieviešanas tirgū. Tādējādi esam pārcēlušies no deklarētās vidējās autonomijas 211 kilometriem 2015. gadā uz 338 kilometriem 2020. gadā. Šeit ir informācija par pēdējiem sešiem gadiem:

2015. gads: 211 km
2016. gads: 233 kilometri
2017. gads: 267 kilometri
2018. gads: 304 kilometri
2019. gads: 336 kilometri
2020. gads: 338 kilometri

Ja novērotais progress pirmajos piecos gados ir iepriecinošs, varētu būt pārsteigts par stagnāciju no 2019. līdz 2020. gadam. Faktiski šo pieticīgāko izaugsmi veicina vēl kompaktāku modeļu ienākšana tirgū. Paredzēti lietošanai pilsētā, tiem ir mazāki akumulatori, un tāpēc tie ir mazāk izturīgi.

vadošo zīmolu autonomija procesā

Tādējādi autobraucēji, kuri meklē lielāku autonomiju, var būt droši, ka ražotāji turpina uzlabot transportlīdzekļus, kas var veikt lielus attālumus, piemēram, sedanus vai SUV. Lai to saprastu, vienkārši analizējiet konkrēta transportlīdzekļa akumulatora ietilpību, aplūkojot katra modeļa attīstību. Tesla Model S, kas tiek pārdots kopš 2012. gada, autonomija ir nepārtraukti palielinājusies:

2012. gads: 426 kilometri
2015. gads: 424 kilometri
2016. gads: 507 kilometri
2018. gads: 539 kilometri
2020. gads: 647 kilometri
2021. gads: 663 kilometri

Šis regulārais pieaugums ir panākts ar dažādām metodēm. Jo īpaši Palo Alto ir radījis arvien lielākus akumulatorus, vienlaikus uzlabojot modeļa S vadības programmatūru. Tā tiek pastāvīgi atjaunināta, lai padarītu transportlīdzekli efektīvāku un optimizētu akumulatora ietilpību.

Ambiciozi īstermiņa mērķi

Lai vēl vairāk uzlabotu elektrisko transportlīdzekļu autonomiju, šodien tiek pētītas vairākas iespējas. Pētnieki cenšas padarīt akumulatorus vēl efektīvākus, jo ražotāji cenšas "domāt elektriski" no transportlīdzekļu šasijas dizaina.

Jaunas Stellantis platformas elektromotorizācijai

Stellantis grupa, kas ir nozīmīgs spēlētājs automobiļu tirgū, vēlas attīstīt savu elektrisko transportlīdzekļu klāstu. No 2023. gada 14 no grupas zīmoliem (tostarp Citroën, Opel, Fiat, Dodge un Jeep) piedāvās transportlīdzekļus, kas būvēti uz šasijas, kas veidotas kā tīri elektriskās platformas. Tā ir reāla attīstība laikā, kad lielākā daļa EV izmanto līdzvērtīgu termisko modeļu šasiju.

Jo īpaši Stellantis ir apņēmies reaģēt uz avārijas trauksmes signāliem, kas joprojām ir svarīgi EV vadītājiem. Tāpēc izstrādātāji ir ieviesuši četras platformas, kas veltītas šim konkrētajam dzinējam:

Mazs: tā tiks rezervēta pilsētas un daudzfunkcionāliem transportlīdzekļiem, piemēram, Peugeot e-208 vai Fiat 500. Šī platforma sola 500 kilometru darbības rādiusu.
Vidējs: šī platforma tiks uzstādīta garākiem sedanu transportlīdzekļiem. Atbilstošās baterijas nodrošinās 700 līdz 800 kilometru darbības rādiusu.
Liels: šī platforma būs paredzēta apvidus auto, kuru deklarētais darbības rādiuss ir 500 kilometri.
Rāmis: ceturtā platforma tiks pilnībā rezervēta komerciālajiem transportlīdzekļiem.

Šīs standartizācijas mērķis ir daļēji kompensēt elektrifikācijas izmaksas. Papildus klāsta paplašināšanai Stellantis cer arī piedāvāt pieejamākus EV modeļus. Šī pieeja ir pamanāma autobraucējiem: Francijā elektrisko transportlīdzekļu iegādes augstākās izmaksas joprojām daļēji kompensē pārbūves prēmija, taču nākotnē tā, visticamāk, samazināsies.

800 kilometri autonomijas 2025. gadā?

Samsung un cietvielu akumulators

Pēc ražotāju domām, pavisam drīz uzlādēta akumulatora autonomija būs līdzvērtīga pilnas tvertnes autonomijai! Pētnieki, kas strādā ar Samsung zīmolu, 2020. gada martā atklāja jaunu cietā elektrolīta akumulatora koncepciju. Pašlaik litija jonu akumulatori, kas ir aprīkoti ar lielāko daļu elektrisko transportlīdzekļu, darbojas, izmantojot šķidros elektrolītus vai gēla formā; pāreja uz cietā elektrolīta akumulatoriem nozīmēs lielāku enerģijas blīvumu un ātrāku uzlādi.

Pateicoties divreiz lielākam tradicionālo akumulatoru tilpumam, šī Samsung inovācija ļaus EV nobraukt līdz 800 kilometriem. Kalpošanas ilgums ir vēl viens arguments par labu šim akumulatoram, jo to var uzlādēt vairāk nekā 1000 reizes. Atliek iziet ražošanas kursu... Ja Samsung prototips ir daudzsološs, pagaidām nekas neliecina, ka ražotāji pie tā ķersies!

SK inovācija un īpaši ātra uzlāde

Cits Dienvidkorejas uzņēmums, kas tiecas pēc 800 km autonomijas, ir SK Innovation. Grupa paziņoja, ka strādā pie jauna, autonomāka, augstas intensitātes, uz niķeļa bāzes izgatavota akumulatora, vienlaikus samazinot uzlādes laiku ātrā terminālī līdz 20 minūtēm! SK Innovation, kas jau ir ražotāja Kia piegādātājs, vēlas attīstīties tālāk un būvē vairākas rūpnīcas Gruzijā. Galīgais mērķis ir aprīkot Ford un Volkswagen ar ASV ražotiem elektriskajiem transportlīdzekļiem.

2000 kilometru attālumā?

Tas, kas pirms dažiem gadiem varēja būt zinātniskā fantastika, var ātri kļūt par taustāmu realitāti. Vācijas un Nīderlandes zinātnieku grupa, kas strādā attiecīgi Fraunhofer un SoLayTec, ir izstrādājusi patentētu procesu, ko sauc par telpisko atomu slāņa nogulsnēšanos.

(SALD). Šeit nav nekādu izmaiņu ķīmijā, kā tas ir Dienvidkorejas Samsung un SK Innovation gadījumā. Sasniegtais progress attiecas uz akumulatoru tehnoloģiju. Pētniekiem radās ideja uzklāt elektrodu aktīvo materiālu vairākus nanometrus bieza slāņa veidā. Tā kā litija jonu uzkrāšanās notiek tikai uz virsmas, nav nepieciešami biezāki elektrodi.

Tāpēc, lai nodrošinātu vienādu tilpumu vai svaru, SALD process optimizē trīs galvenos elementus:

efektīva elektrodu zona
to spēja uzglabāt elektroenerģiju
uzlādes ātrums

Tādējādi transportlīdzekļiem, kas aprīkoti ar SALD akumulatoru, darbības rādiuss var būt trīs reizes lielāks nekā pašlaik tirgū esošajiem jaudīgākajiem modeļiem. Pārlādēšanas ātrumu varētu palielināt piecas reizes! Frenks Verhage, SALD izpilddirektors, kurš dibināts, lai tirgotu šo inovāciju, saka, ka pilsētas automašīnām ir 1000 kilometru un sedaniem līdz 2000 kilometru. Līderis nelabprāt uzstāda teorētisko autonomijas rekordu, taču cer nomierināt braucējus. Pat sportiskiem autobraucējiem pēc 20 kilometru nobraukuma joprojām var būt 30 vai 1000% jaudas, viņš teica.