Magari ya umeme si uvumbuzi mpya — yamekuwepo tangu mwishoni mwa karne ya 19, yakishindana kwa muda mfupi kwa usawa na magari ya injini ya mwako wa ndani (ICE) kabla ya kufunikwa kwa zaidi ya karne moja. Basi kwa nini mambo yawe tofauti sasa? Jibu liko katika sehemu moja muhimu: betri ya mvuto (traction battery). Ili magari ya umeme (EV) yachukue nafasi ya magari ya kawaida kwa uzito, mambo matatu yanahitaji kuendana:
- Uwezo mkubwa wa kuhifadhi nishati
- Uzalishaji wa wingi unaoweza kupanuliwa
- Bei nafuu
Leo hii, masharti haya yote matatu yanatimizwa — na mapinduzi ya EV yameanza vizuri.
Historia Fupi: Kutoka Mafuta ya Duka la Dawa hadi EV za Kisasa
Maendeleo katika miundombinu ya kuchaji na mitandao ya kubadilisha betri ni mjadala tofauti, lakini wa umuhimu sawa. Lakini historia inatukumbusha kuwa changamoto za miundombinu hazijawahi kuwazuia waanzilishi wenye azimio. Bertha Benz alipofanya safari ya kwanza ya gari ya umbali mrefu duniani mwaka 1888, petroli ilipatikana tu kwenye maduka ya dawa — ikiuzwa kama kiyeyusho cha kusafisha. Hilo halikumzuia. Changamoto za leo kuhusu mitandao ya kuchaji, upatikanaji wa malighafi, na kuchakata tena betri zilizofikia mwisho wa matumizi zinashughulikiwa kwa bidii, huku maendeleo makubwa yakipatikana katika miaka ya hivi karibuni.
Nini Kiliua Gari la Kwanza la Umeme la Soko la Wingi?
Filamu ya hali halisi ya mwaka 2006 “Who Killed the Electric Car?” inasimulia hadithi ya General Motors EV1 — ambalo huenda ndilo gari la kwanza la umeme lililozalishwa kwa wingi katika enzi ya kisasa. Hizi ndizo hoja kuu:
- Lilizalishwa kuanzia 1996 hadi 1999
- Vitengo 1,117 vilitengenezwa, vyote vikitolewa kwa njia ya kukodisha pekee
- Mpango ulisitishwa mwaka 2003; karibu magari yote yalirudishwa na kuharibiwa
- Ni EV1 chache tu zilizosalia, zikihifadhiwa katika makumbusho
- Chaguo za betri zilianzia 16.5 kWh hadi 26.4 kWh
- Umbali uliokokotolewa upya na EPA: kilomita 89 hadi 169 kwa kila chaji
Nadharia za njama zilielekeza vidole kwa kundi la mafuta (oil lobby). Bila kujali sababu halisi, kutoweka kwa EV1 kulirudisha nyuma kupokewa kwa EV katika soko kuu kwa zaidi ya muongo mmoja.
Uwezo wa Betri: Kutoka Makumi hadi Mamia ya Kilowati-Saa
Linganisha vipimo vya kawaida vya betri ya EV1 na EV za kisasa zinazopatikana leo. Mifano kadhaa ya sasa sasa hutoa betri zinazoanzia 100 hadi zaidi ya 200 kWh, zikiwa na umbali ulioidhinishwa wa kilomita 600–1,600 kulingana na kiwango cha upimaji kinachotumika (EPA, WLTP, NEDC). Mifano maarufu ni pamoja na:
- Tesla Model S — hadi maili 405 (EPA)
- Lucid Air — zaidi ya maili 500 (EPA), rekodi ya sasa ya dunia
- Aptera — umbali unaosaidiwa na nishati ya jua unaofikia zaidi ya kilomita 1,600
- Nio ET7 — chaguo la betri ngumu (solid-state) la 150 kWh
- Zhiji L7 — betri ya 115 kWh yenye umbali ulioongezwa
- Aito M5 — chaguo la mseto lenye umbali ulioongezwa
- GMC Hummer EV — pakiti ya betri ya 212.7 kWh
Zaidi ya vipimo rasmi, rekodi za uvumilivu za maisha halisi zinasisitiza zaidi jinsi teknolojia ya betri ilivyosonga mbali. Madereva wenye shauku wameonyesha kuwa magari kama Tesla Model S na Hyundai Kona Electric yanaweza kuzidi kilomita 1,000 kwa chaji moja kupitia uendeshaji wa makini unaotumia nishati kwa ufanisi.
Uzalishaji wa Wingi: Kiwango Sasa ni Kikubwa Mno
Uzalishaji wa kimataifa wa betri za mvuto umepanuka kwa kasi kubwa. Pato la kila mwezi duniani sasa linafikia karibu GWh 22 — sawa na takriban hatchback 550,000 za kizazi cha pili cha Nissan Leaf (kila moja ikiwa na betri ya 40 kWh) zinazozalishwa kila mwezi mmoja.
Watengenezaji wa EV hupata seli za lithiamu-ioni na pakiti za betri kupitia njia mbili kuu:
- Wasambazaji wa nje — kununua seli na moduli kutoka kwa watengenezaji maalum wa betri kama vile CATL, LG Energy Solution, na Panasonic
- Gigafactory za ndani — kujenga vituo vya uzalishaji vya umiliki, mara nyingi kwa ushirikiano na wataalamu hao hao wa betri, kama vile Tesla ilivyofanya na Panasonic
Bei za Betri: Kushuka Mara Kumi Katika Muongo Mmoja
Pengine hoja yenye kushawishi zaidi kwa mabadiliko ya EV ni kushuka kwa kasi kwa gharama za betri. Kulingana na data ya Bloomberg NEF:
- 2010: dola 1,200 kwa kWh (wastani wa sekta)
- 2021: dola 132 kwa kWh (wastani wa sekta katika malori ya umeme, mabasi, na hifadhi tuli)
- 2021: dola 118 kwa kWh (magari ya abiria ya umeme hasa)
Hicho ni kupungua kwa gharama kwa zaidi ya mara kumi katika miaka kumi na moja. Ingawa kupanda kwa bei za malighafi — hasa lithiamu, cobalt, na nikeli kulikochochewa na ongezeko la mahitaji mwaka 2021 — kumeongeza shinikizo fulani la kupanda, ni kidogo sana ukilinganisha na mwelekeo wa jumla wa kushuka.
Nini Kinafuata? Kuchaji kwa Akili Zaidi, Betri Nyepesi Zaidi
Kupunguza zaidi kwa kiasi kikubwa kwa bei za pakiti za betri kunaweza kuwa vigumu kufikia. Hata hivyo, sekta ina njia mbadala za kusonga mbele. Mtandao mnene zaidi wa kuchaji — katika miji na barabara kuu vilevile — unaweza kupunguza hitaji la pakiti za betri zinazozidi kuwa kubwa, ukiwawezesha watengenezaji kuelekea betri ndogo, nyepesi, na za bei nafuu bila kupoteza utumiaji.
Teknolojia zinazoibuka ambazo zinaweza kubadilisha mlinganyo ni pamoja na:
- Kuchaji bila waya wakati wa kusonga — barabara zenye teknolojia ya kuchaji kwa uvutano zinazojaza betri wakati wa kuendesha
- Betri ngumu (solid-state) — msongamano wa juu wa nishati, kuchaji kwa kasi zaidi, na usalama ulioboreshwa zaidi ya kemia ya sasa ya lithiamu-ioni
- Betri-kama-huduma (BaaS) — mifano ya kubadilisha betri inayotegemea usajili, ambayo tayari imetumika kwa kiwango kikubwa na Nio nchini Uchina
- Muunganisho wa Gari-kwa-Gridi (V2G) — kutumia betri za EV kama hifadhi ya nishati iliyosambazwa ili kusaidia uthabiti wa gridi
Maswali wazi yanasalia kuhusu uwezekano wa kiuchumi wa miundombinu mipana ya kuchaji, ukuaji wa uwezo wa gridi, usalama, uaminifu, na mchanganyiko mpana wa nishati unaoendesha magari haya. Lakini mwelekeo wa safari uko wazi — na kasi iliyo nyuma ya betri za magari ya umeme haijawahi kuwa imara zaidi.
Hii ni tafsiri. Unaweza kusoma toleo asili hapa: https://www.drive.ru/kunst/61b35118155032c35768508a.html
Imechapishwa Machi 10, 2022 • 5 kusoma
