Электромобиль батареяларынын өнүгүшү: Транспорттун келечегинин ачкычы

Электромобилдер жаңы ойлоп табуу эмес — алар 19-кылымдын аягынан бери эле бар болуп келет, ички күйүү кыймылдаткычы (ICE) бар унаалар менен бир аз убакыт тең укукта атаандашып, андан кийин бир кылымдан ашык убакыт көмүскөдө калган. Анда эмне үчүн азыр иштер башкача болушу керек? Жооп бир маанилүү бөлүктө жатат: тарткыч батареясында (traction battery). Электромобилдер (EV) кадимки унааларды чындап алмаштырышы үчүн үч фактор дал келиши керек:

• Жогорку энергия сыйымдуулугу
• Масштабдаштырылуучу массалык өндүрүш
• Жеткиликтүү баа

Бүгүнкү күндө бул үч шарттын баары аткарылууда — жана электромобиль революциясы толук кайнап жатат.

Кыскача тарых: Аптека отунунан заманбап электромобилдерге чейин

Заряддоо инфраструктурасы жана батарея алмаштыруу тармактарындагы прогресс — өзүнчө, бирок ошончолук маанилүү талкуу. Бирок тарых бизге инфраструктуралык кыйынчылыктар эч качан чечкиндүү алгачкы жолбашчыларды токтото албаганын эскертет. Берта Бенц (Bertha Benz) 1888-жылы дүйнөдөгү биринчи алыскы аралыктагы автомобиль сапарын жасаганда, бензин аптекаларда гана — тазалоочу эритүүчү катары сатылчу. Бул аны токтоткон жок. Заряддоо тармактары, чийки заттарды табуу жана колдонуудан чыккан батареяларды кайра иштетүү боюнча бүгүнкү кыйынчылыктар активдүү чечилүүдө, акыркы жылдары олуттуу прогресске жетишилди.

Биринчи массалык электромобилди эмне өлтүрдү?

2006-жылдагы “Who Killed the Electric Car?” (Электромобилди ким өлтүрдү?) деректүү тасмасы General Motors EV1 жөнүндө баяндайт — бул заманбап доордун, балким, биринчи массалык өндүрүлгөн электромобили. Негизги фактылар төмөнкүлөр:

• 1996-жылдан 1999-жылга чейин өндүрүлгөн
• 1 117 даана чыгарылган, баары ижарага гана берилген
• Программа 2003-жылы жабылган; унаалардын дээрлик баары кайра чакыртылып алынып, жок кылынган
• EV1дин бир аз гана саны аман калып, музейлерде сакталган
• Батарея варианттары 16,5 кВт·с тен 26,4 кВт·с ке чейин болгон
• EPA кайра эсептеген аралык: бир заряддоого 89дан 169 км ге чейин

Кутумчулук теориялары мунай лоббисине шек келтирген. Чыныгы себеп кандай болбосун, EV1дин жок болушу негизги электромобилдерди кеңири кабыл алууну он жылдан ашык артка кайтарды.

Батарея сыйымдуулугу: Ондогондон жүздөгөн киловатт-саатка чейин

EV1дин жөнөкөй батарея көрсөткүчтөрүн бүгүнкү күндө жеткиликтүү алдыңкы электромобилдер менен салыштырыңыз. Бир катар учурдагы моделдер азыр 100дөн 200 кВт·с тен ашык батареяларды сунуштайт, колдонулган сыноо стандартына жараша (EPA, WLTP, NEDC) 600–1 600 км лицензияланган аралык менен. Көрүнүктүү мисалдар:

• Tesla Model S — 405 чакырымга чейин (EPA)
• Lucid Air — 500 чакырымдан ашык (EPA), учурдагы дүйнөлүк рекорд
• Aptera — күн энергиясы менен колдоого алынган аралык 1 600 км ден ашат
• Nio ET7 — 150 кВт·с катуу денелүү (solid-state) батарея варианты
• Zhiji L7 — узартылган аралыктагы 115 кВт·с батарея
• Aito M5 — узартылган аралыктагы гибрид варианты
• GMC Hummer EV — 212,7 кВт·с батарея топтому

Расмий көрсөткүчтөрдөн тышкары, реалдуу шарттардагы чыдамкайлык рекорддору батарея технологиясы канчалык алдыга кеткенин дагы баса белгилейт. Ышкыбоз айдоочулар Tesla Model S жана Hyundai Kona Electric сыяктуу унаалар кылдат, энергия үнөмдүү айдоо аркылуу бир заряддоодо 1 000 км ден ашыра алаарын көрсөтүштү.

Массалык өндүрүш: Масштаб эми абдан чоң

Тарткыч батареяларынын глобалдык өндүрүшү кескин түрдө масштабдалды. Дүйнө жүзүндөгү айлык чыгаруу азыр дээрлик 22 ГВт·с ке жетет — бул ар бир айда өндүрүлгөн экинчи муундагы Nissan Leaf хэтчбектеринин болжол менен 550 000 даанасына (ар бири 40 кВт·с батарея менен жабдылган) барабар.

Электромобиль өндүрүүчүлөр литий-иондук элементтерди жана батарея топтомдорун эки негизги ыкма аркылуу алышат:

• Үчүнчү тараптагы жеткирүүчүлөр — CATL, LG Energy Solution жана Panasonic сыяктуу адистештирилген батарея өндүрүүчүлөрдөн элементтерди жана модулдарды сатып алуу
• Менчик гигафабрикалар — Tesla Panasonic менен жасагандай, көбүнчө ошол эле батарея адистери менен өнөктөштүктө менчик өндүрүш объекттерин куруу

Батарея баалары: Он жылда он эсе төмөндөө

Электромобилге өтүүнүн эң ынанымдуу далили, балким, батарея чыгымдарынын кескин түшүшү болсо керек. Bloomberg NEF маалыматтарына ылайык:

• 2010: бир кВт·с үчүн $1 200 (тармактык орточо)
• 2021: бир кВт·с үчүн $132 (электр жүк ташуучулар, автобустар жана стационардык сактагычтар боюнча тармактык орточо)
• 2021: бир кВт·с үчүн $118 (тактап айтканда жүргүнчү электромобилдери)

Бул он бир жылда чыгымдын он эседен ашык кыскарышы. 2021-жылы суроо-талаптын кескин өсүшү менен шартталган чийки заттардын — өзгөчө литий, кобальт жана никель — бааларынын өсүшү кандайдыр бир жогору карай басым кошкону менен, алар жалпы төмөндөө тенденциясы менен салыштырганда болор-болбос.

Андан кийин эмне болот? Акылдуураак заряддоо, жеңилирээк батареялар

Батарея топтомдорунун баасын андан ары олуттуу кыскартууга жетишүү кыйыныраак болушу мүмкүн. Бирок тармактын алдыга карай альтернативдик жолдору бар. Шаарларда да, авто унаа жолдорунда да тыгызыраак заряддоо тармагы — барган сайын чоңураак батарея топтомдоруна болгон муктаждыкты азайтып, өндүрүүчүлөргө колдонууну курмандыкка чалбастан кичирээк, жеңилирээк жана арзаныраак батареяларга өтүүгө мүмкүнчүлүк берет.

Теңдемени өзгөртө турган пайда болуп жаткан технологиялар:

• Кыймылдагы зымсыз заряддоо — айдоо учурунда батареяларды толуктап туруучу индукциялык заряддоо технологиясы менен жабдылган жолдор
• Катуу денелүү батареялар — учурдагы литий-иондук химиядан жогорку энергия тыгыздыгы, тезирээк заряддоо жана жакшыртылган коопсуздук
• Кызмат катары батарея (BaaS) — жазылууга негизделген батарея алмаштыруу моделдери, Кытайда Nio тарабынан мурунтан эле кеңири жайылтылган
• Унаа-тармак (V2G) интеграциясы — тармактын туруктуулугун колдоо үчүн электромобиль батареяларын бөлүштүрүлгөн энергия сактагыч катары колдонуу

Заряддоо инфраструктурасын кеңири жайылтуунун экономикалык максатка ылайыктуулугу, тармактын кубаттуулугунун өсүшү, коопсуздук, ишенимдүүлүк жана бул унааларды кубаттаган кеңири энергия аралашмасы боюнча ачык суроолор кала берет. Бирок өнүгүү багыты ачык — жана электромобиль батареяларынын артындагы күч-кубат эч качан мынчалык күчтүү болгон эмес.

Бул котормо. Түп нускасын бул жерден окуй аласыз: https://www.drive.ru/kunst/61b35118155032c35768508a.html