Elektriautod ei ole uus leiutis — need on eksisteerinud alates 19. sajandi lõpust, olles lühikest aega võrdväärselt konkureerinud sisepõlemismootoriga (ICE) sõidukitega, enne kui need rohkem kui sajandiks varju jäid. Miks peaks aga nüüd olema teisiti? Vastus peitub ühes kriitilises komponendis: veojõuakus. Selleks et elektrisõidukid (EV) saaksid tõsiselt asendada tavapäraseid autosid, peavad ühtima kolm tegurit:
- Kõrge energiamahutavus
- Skaleeritav masstootmine
- Taskukohane hind
Tänapäeval täidetakse kõiki kolme tingimust — ja elektrisõidukite revolutsioon on täies hoos.
Lühike ajalugu: apteegikütusest kaasaegsete elektriautodeni
Laadimistaristu ja aku vahetamise võrkude areng on eraldi, sama oluline teema. Kuid ajalugu tuletab meile meelde, et taristu väljakutsed ei ole kunagi peatanud otsustavaid pioneerid. Kui Bertha Benz tegi 1888. aastal maailma esimese pikamaa-autoreisi, oli bensiin saadaval ainult apteekides — müüdi puhastusvahendina. See ei peatanud teda. Tänased väljakutsed seoses laadimisvõrkude, toorainete hankimise ja kasutuselt kõrvaldatud akude ringlussevõtuga on aktiivselt lahendamisel ning viimastel aastatel on tehtud märkimisväärset edu.
Mis tappis esimese massturule mõeldud elektrisõiduki?
2006. aasta dokumentaalfilm „Kes tappis elektriautomobiiili?” räägib General Motorsi EV1 loost — vaieldamatult esimesest kaasaegse ajastu seeriatoodetud elektriautost. Siin on peamised faktid:
- Toodeti 1996–1999
- Valmistati 1117 ühikut, kõik pakuti ainult liisinguna
- Programm lõpetati 2003. aastal; peaaegu kõik sõidukid kutsuti tagasi ja hävitati
- Vaid mõned EV1-d jäid alles, säilitatuna muuseumides
- Aku valikud jäid vahemikku 16,5 kWh kuni 26,4 kWh
- EPA ümberarvutatud sõiduulatus: 89–169 km ühe laadimisega
Vandenõuteooriad süüdistasid naftalobit. Sõltumata tegelikust põhjusest lükkas EV1 kadumine elektriautode laialdase kasutuselevõtu enam kui kümne aasta võrra tagasi.
Aku mahutavus: kümnetes kilovatt-tundidest sadade kilovatt-tundideni
Võrrelge EV1 tagasihoidlikke akuandmeid tänapäeval saadaval olevate tipptasemel elektrisõidukitega. Mitmed praegused mudelid pakuvad nüüd akusid vahemikus 100 kuni üle 200 kWh, litsentseeritud sõiduulatusega 600–1600 km sõltuvalt kasutatavast teststandardist (EPA, WLTP, NEDC). Märkimisväärsed näited hõlmavad:
- Tesla Model S — kuni 405 miili (EPA)
- Lucid Air — üle 500 miili (EPA), praegune maailmarekord
- Aptera — päikeseenergiaga abistatud sõiduulatus, mis ulatub üle 1600 km
- Nio ET7 — 150 kWh tahkiselektrolüüdiga aku variant
- Zhiji L7 — 115 kWh aku pikendatud sõiduulatusega
- Aito M5 — pikendatud sõiduulatusega hübriidvariant
- GMC Hummer EV — 212,7 kWh akupakk
Lisaks ametlikele andmetele rõhutavad reaalse maailma vastupidavusrekordid veelgi, kui kaugele akutehnoloogia on jõudnud. Entusiastlikud juhid on näidanud, et sellised sõidukid nagu Tesla Model S ja Hyundai Kona Electric suudavad hoolikal, energiatõhusal sõitmisel ühelt laadimiselt ületada 1000 km.
Masstootmine: maht on nüüd tohutu
Veojõuakude ülemaailmne tootmine on drastiliselt kasvanud. Ülemaailmne kuutoodang ulatub nüüd peaaegu 22 GWh-ni — see vastab umbes 550 000 teise põlvkonna Nissan Leaf luukpäraga (igaüks varustatud 40 kWh akuga), mida toodetakse iga kuu.
Elektrisõidukite tootjad hangivad liitiumioon-akuelemente ja akupakke kahe peamise lähenemisviisi kaudu:
- Kolmandate osapoolte tarnijad — elementide ja moodulite ostmine spetsialiseeritud akutootjatelt, nagu CATL, LG Energy Solution ja Panasonic
- Omad gigatehaseid — omatoodangu tootmisrajatiste ehitamine, sageli koostöös samade akuspetsialistidega, nagu Tesla on teinud Panasonicuga
Akude hinnad: kümnekordne langus ühe aastakümnega
Ehk kõige veenvam argument elektrisõidukitele üleminekuks on akude kulude dramaatiline langus. Bloomberg NEF andmetel:
- 2010: 1200 dollarit kWh kohta (tööstuse keskmine)
- 2021: 132 dollarit kWh kohta (tööstuse keskmine e-veokite, busside ja statsionaarse salvestuse lõikes)
- 2021: 118 dollarit kWh kohta (eriti reisijate elektrisõidukite puhul)
See on enam kui kümnekordne kulude vähenemine üheteistkümne aasta jooksul. Kuigi toorainete kasvavad hinnad — eriti liitiumile, koobaltile ja nikkelile, mida ajendab 2021. aasta nõudluse kasv — on lisanud mõningast tõusurõhku, kahvatuvad need üldisel langustrendi taustal.
Mis tuleb järgmiseks? Nutikam laadimine, kergemad akud
Akupakkide edasiste märkimisväärsete hindade alandamine võib olla keerulisem. Kuid tööstusharul on alternatiivseid edasimineku teid. Tihedam laadimisvõrk — nii linnades kui ka maanteedel — võiks vähendada vajadust üha suuremate akupakkide järele, võimaldades tootjatel kasutamiskõlblikkust ohverdamata suunata oma tegevust väiksematele, kergemale ja odavamatele akudele.
Uued tehnoloogiad, mis võiksid olukorda muuta, hõlmavad:
- Juhtmevaba liikumislaadimine — induktiivsete laadimisseadmetega varustatud teed, mis laadivad akusid sõidu ajal
- Tahkiselektrolüüdiga akud — kõrgem energiatihedus, kiirem laadimine ja parem ohutus võrreldes praeguse liitiumioon-keemiaga
- Aku teenusena (BaaS) — tellimuspõhised akuvahetuse mudelid, mida Nio on juba suures mahus Hiinas kasutusele võtnud
- Sõidukist võrku (V2G) integreerimine — elektrisõidukite akude kasutamine hajutatud energiasalvestusena võrgu stabiilsuse toetamiseks
Avatud küsimused jäävad seoses laialdase laadimistaristu majandusliku elujõulisusega, võrgu läbilaskevõime kasvuga, ohutuse, usaldusväärsuse ja neid sõidukeid toitva laiema energiamikuga. Kuid liikumissuund on selge — ja elektrisõidukite akude taga olev hoog ei ole kunagi olnud tugevam.
See on tõlge. Originaali saab lugeda siit: https://www.drive.ru/kunst/61b35118155032c35768508a.html
Avaldatud märts 10, 2022 • 5m lugemiseks
