Электрмобильдер — жаңа өнертабыс емес: олар XIX ғасырдың аяғынан бері бар болатын, бір ғасырдан астам уақыт көлеңкеде қалмас бұрын іштен жанатын қозғалтқышты (ІЖҚ) көліктермен біраз уақыт тең дәрежеде бәсекелескен. Сонда неге қазір жағдай басқаша болуы керек? Жауап бір маңызды компонентте жатыр: тарту батареясында. Электр көліктердің (ЭК) кәдімгі автомобильдерді шынайы түрде алмастыруы үшін үш фактор үйлесуі қажет:
- Жоғары энергия сыйымдылығы
- Масштабталатын жаппай өндіріс
- Қолжетімді баға
Бүгінде осы үш шарттың үшеуі де орындалуда — және ЭК революциясы қарқынды жүріп жатыр.
Қысқаша тарих: Дәріхана отынынан заманауи электрмобильдерге дейін
Зарядтау инфрақұрылымы мен батарея ауыстыру желілеріндегі прогресс — бөлек, бірақ дәл сондай маңызды әңгіме. Бірақ тарих бізге инфрақұрылымдық қиындықтар табанды пионерлерді ешқашан тоқтатпағанын еске салады. Берта Бенц 1888 жылы әлемдегі алғашқы алыс қашықтыққа автомобиль сапарын жасағанда, бензин тек дәріханаларда — тазалау еріткіші ретінде — сатылатын. Бұл оны тоқтатпады. Зарядтау желілері, шикізат көздері және қызмет мерзімі біткен батареяларды қайта өңдеу төңірегіндегі бүгінгі қиындықтар белсенді түрде шешілуде, әрі соңғы жылдары елеулі прогреске қол жеткізілді.
Алғашқы жаппай нарықтық электрмобильді не өлтірді?
2006 жылғы “Who Killed the Electric Car?” деректі фильмі General Motors EV1 туралы баяндайды — оны заманауи дәуірдің алғашқы жаппай өндірілген электрмобилі деуге болады. Міне негізгі деректер:
- 1996 жылдан 1999 жылға дейін өндірілді
- 1 117 дана шығарылды, барлығы тек жалға беру арқылы ұсынылды
- Бағдарлама 2003 жылы жабылды; көліктердің барлығы дерлік қайтарып алынып, жойылды
- EV1-дің тек бірнешеуі ғана сақталып, музейлерде қалды
- Батарея нұсқалары 16,5 кВт·сағ-тан 26,4 кВт·сағ-қа дейін болды
- EPA қайта есептеген жүгіру қашықтығы: бір зарядқа 89-дан 169 км-ге дейін
Қастандық теориялары мұнай лоббиіне сілтеме жасады. Шынайы себебіне қарамастан, EV1-дің жоғалуы негізгі ЭК қолданысын он жылдан астам уақытқа кейінге шегерді.
Батарея сыйымдылығы: Ондаған киловатт-сағаттан жүздегенге дейін
EV1-дің қарапайым батарея сипаттамаларын бүгінде қолжетімді алдыңғы қатарлы ЭК-мен салыстырыңыз. Бірқатар қазіргі модельдер енді 100-ден 200 кВт·сағ-тан асатын батареяларды ұсынады, ал қолданылған сынақ стандартына (EPA, WLTP, NEDC) байланысты ресми жүгіру қашықтығы 600–1 600 км құрайды. Назар аударарлық мысалдар:
- Tesla Model S — 405 мильге дейін (EPA)
- Lucid Air — 500 мильден астам (EPA), қазіргі әлемдік рекорд
- Aptera — күн көмегімен жүгіру қашықтығы 1 600 км-ден асады
- Nio ET7 — 150 кВт·сағ қатты денелі (solid-state) батарея нұсқасы
- Zhiji L7 — ұзартылған жүгіру қашықтығы бар 115 кВт·сағ батарея
- Aito M5 — ұзартылған жүгіру қашықтығы бар гибрид нұсқасы
- GMC Hummer EV — 212,7 кВт·сағ батарея блогы
Ресми сипаттамалардан бөлек, нақты жағдайдағы төзімділік рекордтары батарея технологиясының қаншалықты алға кеткенін одан әрі айқындай түседі. Әуесқой жүргізушілер Tesla Model S және Hyundai Kona Electric сияқты көліктердің мұқият әрі энергия үнемдейтін жүргізу арқылы бір зарядқа 1 000 км-ден асып кете алатынын көрсетті.
Жаппай өндіріс: Масштаб қазір орасан зор
Тарту батареяларының жаһандық өндірісі күрт ұлғайды. Әлемдік айлық өнім енді шамамен 22 ГВт·сағ-қа жетеді — бұл екінші буын Nissan Leaf хэтчбектерінің (әрқайсысы 40 кВт·сағ батареямен жабдықталған) шамамен 550 000 данасын ай сайын өндіруге тең.
ЭК өндірушілері литий-ионды ұяшықтар мен батарея блоктарын негізгі екі тәсілмен алады:
- Үшінші тарап жеткізушілері — CATL, LG Energy Solution және Panasonic сияқты мамандандырылған батарея өндірушілерінен ұяшықтар мен модульдер сатып алу
- Меншікті гигазауыттар — Tesla-ның Panasonic-пен жасағанындай, көбіне сол батарея мамандарымен бірлесіп, өзіндік өндіріс орындарын салу
Батарея бағасы: Бір онжылдықта он есе төмендеу
ЭК-ке көшудің ең сенімді дәлелі — батарея құнының күрт төмендеуі шығар. Bloomberg NEF деректері бойынша:
- 2010: кВт·сағ үшін $1 200 (сала бойынша орташа)
- 2021: кВт·сағ үшін $132 (электр жүк көліктері, автобустар және стационарлық сақтау бойынша сала орташасы)
- 2021: кВт·сағ үшін $118 (нақты жеңіл электр көліктері үшін)
Бұл — он бір жылда құнның он еседен астам азаюы. Шикізат бағасының өсуі — әсіресе 2021 жылғы сұраныстың күрт артуынан туындаған литий, кобальт және никель бағасы — біршама жоғарылату қысымын тудырғанымен, ол жалпы төмендеу үрдісімен салыстырғанда болмашы.
Әрі қарай не болады? Ақылды зарядтау, жеңілірек батареялар
Батарея блоктарының бағасын одан әрі елеулі түрде төмендетуге қол жеткізу қиынырақ болуы мүмкін. Алайда сала алдыға қарай балама жолдарға ие. Қалаларда да, тас жолдарда да тығызырақ зарядтау желісі үнемі ұлғайып отыратын батарея блоктарына деген қажеттілікті азайтып, өндірушілерге пайдалылықты құрбан етпестен кішірек, жеңілірек және арзанырақ батареяларға көшуге мүмкіндік береді.
Бұл теңдеуді өзгертуі мүмкін жаңадан пайда болып жатқан технологиялар:
- Қозғалыс кезіндегі сымсыз зарядтау — жүру кезінде батареяларды толтыратын индукциялық зарядтау технологиясымен жабдықталған жолдар
- Қатты денелі (solid-state) батареялар — қазіргі литий-ионды химияға қарағанда жоғары энергия тығыздығы, жылдамырақ зарядтау және жақсартылған қауіпсіздік
- Қызмет ретіндегі батарея (BaaS) — Nio Қытайда үлкен ауқымда енгізген жазылымға негізделген батарея ауыстыру үлгілері
- Көлік-желіге (V2G) интеграциясы — желінің тұрақтылығын қолдау үшін ЭК батареяларын таратылған энергия қоры ретінде пайдалану
Кең таралған зарядтау инфрақұрылымының экономикалық тиімділігі, желі қуатының өсуі, қауіпсіздік, сенімділік және осы көліктерді қуаттайтын кеңірек энергия құрамы төңірегінде әлі шешілмеген сұрақтар қалып отыр. Бірақ қозғалыс бағыты айқын — әрі электр көлік батареяларының артындағы серпін ешқашан мұншалықты күшті болған емес.
Бұл — аударма. Түпнұсқасын мына жерден оқи аласыз: https://www.drive.ru/kunst/61b35118155032c35768508a.html
Жарияланды Наурыз 10, 2022 • 5м оқуға
