Електрическите автомобили не са ново изобретение — те съществуват от края на 19 век, накратко конкурирайки се при равни условия с превозните средства с двигател с вътрешно горене (ДВГ), преди да бъдат засенчени за повече от един век. Защо нещата трябва да са различни сега? Отговорът се крие в един критичен компонент: тяговата батерия. За да заменят сериозно електрическите превозни средства (ЕПС) конвенционалните автомобили, три фактора трябва да съвпаднат:
- Висок енергиен капацитет
- Мащабируемо масово производство
- Достъпни цени
Днес и трите условия са изпълнени — и революцията в ЕПС вече е в разгара си.
Кратка история: От аптечно гориво до съвременните ЕПС
Напредъкът в инфраструктурата за зареждане и мрежите за смяна на батерии е отделна, еднакво важна тема за обсъждане. Но историята ни напомня, че инфраструктурните предизвикателства никога не са спирали решителните пионери. Когато Берта Бенц извършва първото дългосрочно автомобилно пътуване в света през 1888 г., бензинът е бил достъпен само в аптеките — продаван като почистващ разтворител. Това не я е спряло. Днешните предизвикателства около мрежите за зареждане, набавянето на суровини и рециклирането на батерии в края на жизнения им цикъл се адресират активно, като в последните години е постигнат значителен напредък.
Какво уби първия масов електрически автомобил?
Документалният филм от 2006 г. „Кой уби електрическия автомобил?” разказва историята на General Motors EV1 — вероятно първият масово произведен електрически автомобил на съвременната епоха. Ето ключовите факти:
- Произвеждан от 1996 до 1999 г.
- Произведени 1 117 единици, всички предлагани само чрез лизинг
- Програмата е закрита през 2003 г.; почти всички превозни средства са изтеглени и унищожени
- Само шепа EV1-и са оцелели, запазени в музеи
- Опциите за батерии варираха от 16,5 kWh до 26,4 kWh
- Преизчислен от EPA пробег: от 89 до 169 км на едно зареждане
Конспиративните теории насочваха пръста си към петролното лоби. Независимо от истинската причина, изчезването на EV1 забави масовото приемане на ЕПС с повече от десетилетие.
Капацитет на батерията: От десетки до стотици киловатчаса
Сравнете скромните спецификации на батерията на EV1 с най-съвременните ЕПС, достъпни днес. Няколко съвременни модела вече предлагат батерии в диапазона от 100 до над 200 kWh, с лицензирани пробези от 600–1 600 км в зависимост от използвания стандарт за изпитване (EPA, WLTP, NEDC). Забележителни примери включват:
- Tesla Model S — до 405 мили (EPA)
- Lucid Air — над 500 мили (EPA), настоящ световен рекорд
- Aptera — пробег с помощта на слънчева енергия, надвишаващ 1 600 км
- Nio ET7 — опция за твърдотелна батерия от 150 kWh
- Zhiji L7 — батерия от 115 kWh с увеличен пробег
- Aito M5 — хибридна опция с увеличен пробег
- GMC Hummer EV — батериен пакет от 212,7 kWh
Освен официалните спецификации, реалните рекорди на издръжливост допълнително подчертават колко напред е отишла технологията на батериите. Шофьори ентусиасти са демонстрирали, че превозни средства като Tesla Model S и Hyundai Kona Electric могат да надхвърлят 1 000 км на едно зареждане чрез внимателно, енергийно ефективно шофиране.
Масово производство: Мащабът е вече огромен
Глобалното производство на тягови батерии се е разширило драматично. Месечното световно производство сега достига почти 22 GWh — еквивалентно на около 550 000 хечбека Nissan Leaf от второ поколение (всеки оборудван с батерия от 40 kWh), произведени всеки отделен месец.
Производителите на ЕПС набавят литиево-йонни клетки и батерийни пакети чрез два основни подхода:
- Доставчици от трети страни — закупуване на клетки и модули от специализирани производители на батерии като CATL, LG Energy Solution и Panasonic
- Вътрешни гигафабрики — изграждане на собствени производствени съоръжения, често в партньорство със същите специалисти по батерии, какъвто е случаят с Tesla и Panasonic
Цени на батериите: Десетократен спад за едно десетилетие
Може би най-убедителният аргумент за прехода към ЕПС е драматичният спад в разходите за батерии. Според данни на Bloomberg NEF:
- 2010 г.: 1 200 USD за kWh (среден за индустрията)
- 2021 г.: 132 USD за kWh (среден за индустрията за електрически камиони, автобуси и стационарно съхранение)
- 2021 г.: 118 USD за kWh (специално за пътнически електрически превозни средства)
Това е повече от десетократно намаление на разходите за единадесет години. Въпреки че нарастващите цени на суровините — особено за литий, кобалт и никел, движени от рязкото нарастване на търсенето през 2021 г. — са добавили известен натиск нагоре, те бледнеят в сравнение с общата низходяща тенденция.
Какво следва? По-интелигентно зареждане, по-леки батерии
По-нататъшните значителни намаления на цените на батерийните пакети може да бъдат по-трудни за постигане. Въпреки това индустрията разполага с алтернативни пътища напред. По-гъста мрежа за зареждане — в градовете и по магистралите — може да намали необходимостта от все по-големи батерийни пакети, позволявайки на производителите да преминат към по-малки, по-леки и по-евтини батерии, без да жертват използваемостта.
Нововъзникващите технологии, които биха могли да преобразят уравнението, включват:
- Безжично зареждане в движение — пътища, оборудвани с индуктивна технология за зареждане, която зарежда батериите по време на движение
- Твърдотелни батерии — по-висока енергийна плътност, по-бързо зареждане и подобрена безопасност в сравнение с настоящата литиево-йонна химия
- Батерия като услуга (BaaS) — модели за смяна на батерии на абонаментна основа, вече внедрени в голям мащаб от Nio в Китай
- Интеграция на превозното средство с електрическата мрежа (V2G) — използване на батериите на ЕПС като разпределено енергийно хранилище за подпомагане стабилността на мрежата
Остават открити въпроси относно икономическата жизнеспособност на широко разпространената инфраструктура за зареждане, нарастването на капацитета на мрежата, безопасността, надеждността и по-широкия енергиен микс, захранващ тези превозни средства. Но посоката на движение е ясна — и импулсът зад батериите за електрически превозни средства никога не е бил по-силен.
Това е превод. Можете да прочетете оригинала тук: https://www.drive.ru/kunst/61b35118155032c35768508a.html
Публикувано Март 10, 2022 • 5m за четене
