Elektriskie automobiļi nav jauns izgudrojums — tie pastāv kopš 19. gadsimta beigām, īsi sacenšoties ar iekšdedzes dzinēja (ICE) transportlīdzekļiem līdzvērtīgos apstākļos, pirms tie vairāk nekā gadsimtu tika atstāti ēnā. Tad kāpēc tagad vajadzētu būt citādi? Atbilde slēpjas vienā kritiskā komponentā: vilces baterijā. Lai elektriskie transportlīdzekļi (EV) nopietni aizstātu parastos automobiļus, ir jāsakrīt trīs faktoriem:
- Augsta enerģijas ietilpība
- Mērogojama masveida ražošana
- Pieejamas cenas
Mūsdienās visi trīs šie nosacījumi tiek izpildīti — un elektromobiļu revolūcija ir labi iesākusies.
Īsa vēsture: No aptiekas degvielas līdz mūsdienu elektromobiļiem
Progress uzlādes infrastruktūrā un bateriju maiņas tīklos ir atsevišķa, tikpat svarīga diskusija. Taču vēsture atgādina, ka infrastruktūras problēmas nekad nav apturējušas apņēmīgos pionierus. Kad Berta Benca 1888. gadā veica pasaulē pirmo liela attāluma braucienu ar automašīnu, benzīns bija pieejams tikai aptiekās — pārdots kā tīrīšanas šķīdinātājs. Tas viņu neapturēja. Mūsdienu izaicinājumi saistībā ar uzlādes tīkliem, izejvielu iegūšanu un bateriju utilizāciju pēc kalpošanas laika beigām tiek aktīvi risināti, un pēdējos gados ir panākts ievērojams progress.
Kas nogalināja pirmo masveida tirgus elektromobili?
2006. gada dokumentālā filma “Kas nogalināja elektromobili?” stāsta par General Motors EV1 — iespējams, pirmo sērijveidā ražoto mūsdienu laikmeta elektromobili. Šeit ir galvenie fakti:
- Ražots no 1996. līdz 1999. gadam
- Saražoti 1 117 eksemplāri, visi piedāvāti tikai nomā
- Programma pārtraukta 2003. gadā; gandrīz visi transportlīdzekļi tika atsaukti un iznīcināti
- Tikai daži EV1 eksemplāri izdzīvoja, saglabāti muzejos
- Bateriju opcijas svārstījās no 16,5 kWh līdz 26,4 kWh
- EPA pārrēķinātais darbības rādiuss: 89 līdz 169 km vienā uzlādē
Sazvērestības teorijas vainoja naftas lobiju. Neatkarīgi no patiesā cēloņa, EV1 pazušana kavēja elektromobiļu plašu ieviešanu par vairāk nekā desmit gadiem.
Bateriju ietilpība: No desmitiem līdz simtiem kilovatstundu
Salīdziniet EV1 pieticīgās bateriju specifikācijas ar mūsdienās pieejamajiem modernākajiem elektromobiļiem. Vairāki pašreizējie modeļi piedāvā baterijas no 100 līdz vairāk nekā 200 kWh, ar sertificētu darbības rādiusu 600–1 600 km atkarībā no izmantotā testēšanas standarta (EPA, WLTP, NEDC). Ievērojami piemēri ir:
- Tesla Model S — līdz 405 jūdzēm (EPA)
- Lucid Air — vairāk nekā 500 jūdzes (EPA), pašreizējais pasaules rekords
- Aptera — saules enerģijas palīdzītu darbības rādiusu, kas pārsniedz 1 600 km
- Nio ET7 — 150 kWh cietvielu baterijas opcija
- Zhiji L7 — 115 kWh baterija ar paplašinātu darbības rādiusu
- Aito M5 — paplašināta darbības rādiusa hibrīda opcija
- GMC Hummer EV — 212,7 kWh bateriju bloks
Papildus oficiālajām specifikācijām reālās pasaules izturības rekordi vēl vairāk uzsver, cik tālu ir attīstījusies bateriju tehnoloģija. Entuziastu vadītāji ir demonstrējuši, ka tādi transportlīdzekļi kā Tesla Model S un Hyundai Kona Electric ar rūpīgu, energoefektīvu braukšanu var pārsniegt 1 000 km vienā uzlādē.
Masveida ražošana: Mērogs tagad ir milzīgs
Vilces bateriju globālā ražošana ir strauji pieaugusi. Ikmēneša pasaules mēroga izlaide tagad sasniedz gandrīz 22 GWh — kas atbilst aptuveni 550 000 otrās paaudzes Nissan Leaf hečbeku (katrs aprīkots ar 40 kWh bateriju), kas tiek ražoti katru mēnesi.
Elektromobiļu ražotāji iegūst litija jonu šūnas un bateriju blokus divos galvenajos veidos:
- Trešo pušu piegādātāji — šūnu un moduļu iegāde no specializētiem bateriju ražotājiem, piemēram, CATL, LG Energy Solution un Panasonic
- Pašu gigafabrikas — patentētu ražošanas iekārtu būvniecība, bieži vien sadarbībā ar tiem pašiem bateriju speciālistiem, kā Tesla ir darījis ar Panasonic
Bateriju cenas: Desmit reižu kritums desmit gados
Varbūt pārliecinošākais arguments pārejai uz elektromobiļiem ir dramatiskais bateriju izmaksu kritums. Saskaņā ar Bloomberg NEF datiem:
- 2010. gads: 1 200 USD par kWh (nozares vidējais rādītājs)
- 2021. gads: 132 USD par kWh (nozares vidējais rādītājs elektrokravas automobiļiem, autobusiem un stacionārām krātuvēm)
- 2021. gads: 118 USD par kWh (īpaši pasažieru elektroautomobiļiem)
Tas ir vairāk nekā desmit reižu izmaksu samazinājums vienpadsmit gadu laikā. Lai gan augošās izejvielu cenas — jo īpaši litijam, kobaltam un niķelim, ko izraisīja strauji augošais pieprasījums 2021. gadā — ir radījušas zināmu augšupvērstu spiedienu, tās ir niecīgas salīdzinājumā ar kopējo lejupvērsto tendenci.
Kas tālāk? Gudrāka uzlāde, vieglākas baterijas
Turpmāki ievērojami bateriju bloku cenu samazinājumi var būt grūtāk sasniedzami. Tomēr nozarei ir alternatīvi ceļi uz priekšu. Blīvāks uzlādes tīkls — gan pilsētās, gan automaģistrālēs — varētu samazināt nepieciešamību pēc arvien lielākiem bateriju blokiem, ļaujot ražotājiem pāriet uz mazākām, vieglākām un lētākām baterijām, nezaudējot lietojamību.
Jaunās tehnoloģijas, kas varētu pārveidot situāciju, ietver:
- Bezvadu uzlāde kustībā — ceļi, kas aprīkoti ar induktīvās uzlādes tehnoloģiju, kas papildina baterijas braukšanas laikā
- Cietvielu baterijas — augstāks enerģijas blīvums, ātrāka uzlāde un uzlabota drošība salīdzinājumā ar pašreizējo litija jonu ķīmiju
- Baterija kā pakalpojums (BaaS) — abonēšanas bāzes bateriju maiņas modeļi, ko jau lielā mērogā ieviesis Nio Ķīnā
- Transportlīdzekļa un tīkla integrācija (V2G) — elektromobiļu bateriju izmantošana kā sadalītā enerģijas krātuve tīkla stabilitātes atbalstam
Joprojām ir atklāti jautājumi par plaša uzlādes infrastruktūras ekonomisko dzīvotspēju, tīkla jaudas pieaugumu, drošību, uzticamību un plašāku enerģijas kombināciju, kas darbina šos transportlīdzekļus. Taču ceļojuma virziens ir skaidrs — un impulss elektromobiļu baterijām nekad nav bijis stiprāks.
Šis ir tulkojums. Oriģinālu varat izlasīt šeit: https://www.drive.ru/kunst/61b35118155032c35768508a.html
Publicēts marts 10, 2022 • 5min lasīšanai
