Elektromobiliai nėra naujas išradimas — jie egzistuoja nuo XIX amžiaus pabaigos ir trumpą laiką konkuravo lygiomis teisėmis su vidaus degimo variklių (VDV) automobiliais, kol daugiau nei šimtmečiui buvo nustumti į antrą planą. Kodėl gi dabar viskas turėtų būti kitaip? Atsakymas slypi viename svarbiame komponente: trakcinėje baterijoje. Tam, kad elektrinės transporto priemonės (ETP) rimtai pakeistų tradicinius automobilius, turi sutapti trys veiksniai:
- Didelė energijos talpa
- Masteliuojama masinė gamyba
- Prieinama kaina
Šiandien visi trys šie kriterijai yra tenkinami — ir elektromobilių revoliucija jau gerai įsibėgėjusi.
Trumpa istorija: nuo vaistinės degalų iki šiuolaikinių elektromobilių
Pažanga įkrovimo infrastruktūros ir akumuliatorių keitimo tinklų srityje yra atskira, lygiai taip pat svarbi diskusija. Tačiau istorija primena, kad infrastruktūros iššūkiai niekada nesustabdė ryžtingų pionierių. Kai Bertha Benz 1888 metais atliko pirmąją pasaulyje ilgojo nuotolio automobilio kelionę, benzinas buvo galima įsigyti tik vaistinėse — jis buvo parduodamas kaip valymo tirpiklis. Tai jos nesustabdė. Šiandieniniai iššūkiai, susiję su įkrovimo tinklais, žaliavų tiekimu ir akumuliatorių utilizavimu, yra aktyviai sprendžiami, o pastaraisiais metais pasiekta didelė pažanga.
Kas sunaikino pirmąjį masinės rinkos elektromobilį?
2006 metų dokumentinis filmas „Kas nužudė elektrinį automobilį?” pasakoja istoriją apie „General Motors EV1″ — galima sakyti, pirmąjį modernios eros masiniu būdu pagamintą elektromobilį. Štai pagrindiniai faktai:
- Gamintas nuo 1996 iki 1999 metų
- Pagaminta 1 117 vienetų, visi siūlyti tik nuomos būdu
- Programa sustabdyta 2003 metais; beveik visi automobiliai buvo atšaukti ir sunaikinti
- Tik keli EV1 išliko — jie saugomi muziejuose
- Akumuliatorių talpa: nuo 16,5 kWh iki 26,4 kWh
- EPA perskaičiuota rida: nuo 89 iki 169 km vienu įkrovimu
Sąmokslo teorijos kaltino naftos lobį. Nepriklausomai nuo tikrosios priežasties, EV1 išnykimas daugiau nei dešimtmečiui pristabdė elektromobilių plitimą.
Akumuliatorių talpa: nuo kelių dešimčių iki šimtų kilovatvalandžių
Palyginkite kuklias EV1 akumuliatoriaus charakteristikas su šiandien prieinamais pažangiausiais elektromobiliais. Keli dabartiniai modeliai siūlo akumuliatorius nuo 100 iki daugiau nei 200 kWh, o homologuota rida siekia 600–1 600 km, priklausomai nuo naudojamo bandymo standarto (EPA, WLTP, NEDC). Pažymėtini pavyzdžiai:
- Tesla Model S — iki 405 mylių (EPA)
- Lucid Air — daugiau nei 500 mylių (EPA), dabartinis pasaulio rekordas
- Aptera — saulės energija papildoma rida, viršijanti 1 600 km
- Nio ET7 — 150 kWh kietojo kūno akumuliatoriaus variantas
- Zhiji L7 — 115 kWh akumuliatorius su prailginta rida
- Aito M5 — prailgintos ridos hibridinis variantas
- GMC Hummer EV — 212,7 kWh akumuliatorių blokas
Be oficialių techninių charakteristikų, realaus pasaulio ištvermės rekordai dar labiau pabrėžia, kiek toli pažengė akumuliatorių technologijos. Entuziastai įrodė, kad tokie automobiliai kaip „Tesla Model S” ir „Hyundai Kona Electric” gali viršyti 1 000 km vienu įkrovimu, vairuojant taupiai ir efektyviai.
Masinė gamyba: mastai dabar yra didžiuliai
Pasaulinė trakcinių akumuliatorių gamyba smarkiai išaugo. Mėnesinis pasaulinis pajėgumas dabar siekia beveik 22 GWh — tai atitinka apytiksliai 550 000 antrosios kartos „Nissan Leaf” hečbekų (kiekvienas su 40 kWh akumuliatoriumi), pagaminamų kas mėnesį.
Elektromobilių gamintojai ličio jonų elementus ir akumuliatorių blokus įsigyja dviem pagrindiniais būdais:
- Trečiųjų šalių tiekėjai — elementų ir modulių pirkimas iš specializuotų akumuliatorių gamintojų, tokių kaip CATL, LG Energy Solution ir Panasonic
- Nuosavos gigafabrikos — nuosavų gamybos įrenginių statyba, dažnai bendradarbiaujant su tais pačiais akumuliatorių specialistais, kaip tai padarė „Tesla” su „Panasonic”
Akumuliatorių kainos: dešimteriopas sumažėjimas per dešimtmetį
Bene įtikinamiausias argumentas už elektromobilių perėjimą — dramatiškas akumuliatorių kainos kritimas. Remiantis „Bloomberg NEF” duomenimis:
- 2010 m.: 1 200 USD už kWh (pramonės vidurkis)
- 2021 m.: 132 USD už kWh (pramonės vidurkis, apimantis elektrinius sunkvežimius, autobusus ir stacionarius kaupiklius)
- 2021 m.: 118 USD už kWh (konkrečiai keleiviniai elektromobiliai)
Tai daugiau nei dešimteriopas kainos sumažėjimas per vienuolika metų. Nors augančios žaliavų kainos — ypač ličio, kobalto ir nikelio, kurių paklausa smarkiai išaugo 2021 metais — kiek pristabdė šią tendenciją, jos nublanksta prieš bendrą kainos mažėjimo tendenciją.
Kas toliau? Protingesnis įkrovimas, lengvesni akumuliatoriai
Tolesnį reikšmingą akumuliatorių blokų kainos mažėjimą pasiekti gali būti sunkiau. Tačiau pramonė turi alternatyvių kelių į priekį. Tankesnis įkrovimo tinklas — miestuose ir greitkeliuose — galėtų sumažinti poreikį vis didinti akumuliatorių talpą, leidžiant gamintojams pereiti prie mažesnių, lengvesnių ir pigesnių akumuliatorių neprarandant funkcionalumo.
Naujos technologijos, galinčios pakeisti situaciją:
- Bevielis įkrovimas judant — indukcine technologija aprūpinti keliai, kurie papildo akumuliatorius važiuojant
- Kietakūniai akumuliatoriai — didesnė energijos tankis, greitesnis įkrovimas ir geresnė sauga, palyginti su dabartine ličio jonų chemija
- Akumuliatorius kaip paslauga (BaaS) — prenumerata pagrįsti akumuliatorių keitimo modeliai, jau diegti dideliu mastu „Nio” Kinijoje
- Transporto priemonė–tinklas (V2G) integracija — elektromobilių akumuliatorių naudojimas kaip paskirstytų energijos saugyklų tinklo stabilumui palaikyti
Lieka atviri klausimai dėl plataus masto įkrovimo infrastruktūros ekonominio pagrįstumo, tinklo pajėgumų augimo, saugos, patikimumo ir platesnio energetikos derinio, maitinančio šias transporto priemones. Tačiau kelias yra aiškus — o elektromobilių akumuliatorių judėjimas niekada nebuvo toks stiprus.
Tai yra vertimas. Originalą galite perskaityti čia: https://www.drive.ru/kunst/61b35118155032c35768508a.html
Paskelbta Kovas 10, 2022 • 5m perskaityti
