Напредок во автономијата на електричните возила

Забележителен напредок од 2010 до 2020 година

Од појавувањето на електричните возила на пазарот, траењето на батеријата отсекогаш привлекувало внимание и контроверзии. Како производителите се справија со овој проблем и каков напредок е постигнат во изминатата деценија?

Автономија на електрични возила: масовна пазарна кочница?

Во 2019 година, 63% од испитаниците на барометарот Argus Energy го сметаа опсегот како најважна пречка за преминување кон електрични возила. Возачите навистина не сакаат да размислуваат дали треба да го полнат својот автомобил повеќе пати за да патуваат на долги растојанија. Дали развојот на јавно достапна инфраструктура за полнење може да ја намали оваа загриженост? Брзите терминали, кои се сè поприсутни на местата за рекреација на автопатиштата, го враќаат својот целосен капацитет за повеќето модели за помалку од 45 минути. Љубителите на топлинскиот мотор нема да пропуштат да запомнат дека ова времетраење останува многу подолго од она на полн бензин.

Дури и ако забрзувањето на распоредувањето на станиците за полнење би можело да ги увери некои возачи, очекувањата остануваат фокусирани на самата автономија.

Ви треба помош за да започнете?

Зголемување на просечната автономија

Според Глобалниот извештај за 2021 година за електрични возила, подготвен од Меѓународната агенција за енергија, автономијата на електричните возила продолжи да се подобрува од нивното воведување на пазарот. Така, од прогласената просечна автономија од 211 километри во 2015 година се преселивме на 338 километри во 2020 година. Еве ги деталите за изминатите шест години:

• 2015: 211 км
• 2016: 233 километри
• 2017: 267 километри
• 2018: 304 километри
• 2019: 336 километри
• 2020: 338 километри

Ако забележаниот напредок во првите пет години е охрабрувачки, може да се изненади од стагнацијата помеѓу 2019 и 2020 година. Всушност, овој поскромен раст е поттикнат од влезот на уште покомпактни модели на пазарот. Дизајнирани за урбана употреба, имаат помали батерии и затоа се помалку издржливи.

Автономијата на водечките брендови во процес

Така, возачите кои бараат поголема автономија можат да бидат сигурни дека производителите продолжуваат да ги подобруваат возилата што можат да патуваат на долги растојанија, како што се седаните или теренците. За да го разберете ова, едноставно анализирајте го капацитетот на батеријата на одредено возило гледајќи ја еволуцијата на модел по модел. Tesla Model S, во продажба од 2012 година, постојано се зголемува неговата автономија:

• 2012: 426 километри
• 2015: 424 километри
• 2016: 507 километри
• 2018: 539 километри
• 2020: 647 километри
• 2021: 663 километри

Ова редовно зголемување е добиено преку различни методи. Особено, Palo Alto создаде се поголеми и поголеми батерии додека го подобруваше софтверот за контрола на Model S. Постојано се ажурира за да го направи возилото поефикасно и да го оптимизира капацитетот на батеријата.

Амбициозни краткорочни цели

За дополнително подобрување на автономијата на електричните возила, денес се истражуваат неколку патишта. Истражувачите се обидуваат да ги направат батериите уште поефикасни бидејќи производителите се обидуваат да „размислуваат електрични“ од дизајнот на шасијата на возилата.

Нови Stellantis платформи за електромоторизација

Групацијата Stellantis, главен играч на автомобилскиот пазар, сака да ја развие својата палета на електрични возила. Од 2023 година, 14 од брендовите на групацијата (вклучувајќи ги Citroën, Opel, Fiat, Dodge и Jeep) ќе нудат возила изградени на шасија дизајнирани како чисто електрични платформи. Ова е вистинска еволуција во време кога повеќето ЕВ користат шасија на еквивалентни термални модели.

Конкретно, Stellantis е посветен да реагира на алармите за дефект, кои остануваат важни за возачите на ЕВ. Затоа, програмерите воведоа четири платформи посветени на овој конкретен мотор:

• Мал: ќе биде резервиран за градски и повеќенаменски возила како што се Peugeot e-208 или Fiat 500. Оваа платформа ветува опсег од 500 километри.
• Медиум: Оваа платформа ќе се инсталира на подолги седан возила. Соодветните батерии ќе обезбедат опсег од 700 до 800 километри.
• Голема: Оваа платформа ќе биде дизајнирана за теренци со деклариран опсег од 500 километри.
• Рамка: Четвртата платформа ќе биде целосно резервирана за комерцијални возила.

Целта на оваа стандардизација е делумно да се надоместат трошоците за електрификација. Покрај проширувањето на гамата, Stellantis се надева дека ќе понуди и подостапни EV модели. Овој пристап е забележлив за возачите: во Франција, повисоките трошоци за купување електрични возила сè уште делумно се неутрализираат со премијата за конверзија, но веројатно ќе се намали во иднина.

800 километри автономија во 2025 година?

Самсунг и батерија со цврста состојба

Според производителите, многу наскоро автономијата на наполнета батерија ќе биде еднаква на онаа на полн резервоар! Истражувачите кои работат со брендот Samsung открија нов концепт на батерија со цврст електролит во март 2020 година. Во моментов, литиум-јонските батерии, кои се опремени со повеќето електрични возила, работат со употреба на течни електролити или во форма на гел; префрлањето на батерии со цврст електролит ќе значи поголема густина на енергија и побрзо полнење.

Со двојно поголем волумен од традиционалните батерии, оваа иновација на Samsung ќе им овозможи на електричните возила да патуваат до 800 километри. Животниот век е уште еден аргумент во корист на оваа батерија бидејќи може да се наполни над 1000 пати. Останува да го помине производствениот курс... Ако прототипот на Samsung е ветувачки, засега ништо не кажува дека производителите ќе прибегнат кон него!

SK Innovation и супер брзо полнење

Друга јужнокорејска компанија која се стреми кон автономија од 800 километри е SK Innovation. Групата објави дека работи на нова, поавтономна, со висок интензитет, батерија базирана на никел, додека го намалува времето на полнење на брзиот терминал на 20 минути! SK Innovation, веќе снабдувач на производителот Kia, сака да се развива понатаму и гради неколку фабрики во Грузија. Крајната цел е да се опремат Форд и Фолксваген со електрични возила произведени во САД.

На растојание од 2000 километри?

Она што пред неколку години можеби помина за научна фантастика може брзо да стане опиплива реалност. Група германски и холандски научници кои работат за Fraunhofer и SoLayTec, соодветно, развија патентиран процес наречен Spatial Atom Layer Deposition.

(САЛТА). Нема промени во хемијата овде, како што е случајот со јужнокорејците Samsung и SK Innovation. Постигнатиот напредок се однесува на технологијата на батерии. Истражувачите имале идеја да го применат активниот материјал на електродите во форма на слој дебел неколку нанометри. Бидејќи собирањето на литиумските јони се случува само на површината, нема потреба од подебели електроди.

Затоа, за еднаков волумен или тежина, процесот SALD оптимизира три клучни елементи:

• ефективна област на електрода
• нивната способност да складираат електрична енергија
• брзина на полнење

Така, возилата опремени со SALD батерија може да имаат досег три пати поголем од најмоќните модели моментално на пазарот. Брзината на повторно вчитување може да се зголеми пет пати! Френк Верхаге, извршен директор на SALD, основана за да ја пласира оваа иновација, вели дека досегот од 1000 километри за градски автомобили и до 2000 километри за седаните. Лидерот не сака да постави теоретски рекорд за автономија, но се надева дека ќе ги смири возачите. Дури и спортските возачи се уште можат да имаат 20 или 30% моќ по патување 1000 километри, рече тој.

Друга добра вест е дека процесот SALD е компатибилен со различната хемија на постоечките клетки:

• NCA (никел, кобалт, алуминиум)
• NMC (никел, манган, кобалт)
• батерии со цврст електролит

Можеме да се обложиме дека оваа технологија оди подалеку од фазата на прототип, додека SALD веќе вели дека е во дискусија со некои производители на автомобили.