Il-ħin huwa tajjeb u l-post huwa tajjeb, u l-kumpaniji Ċiniżi kollha tal-vetturi elettriċi huma okkupati.Iċ-Ċina tidher li saret iċ-ċentru tal-industrija tal-vetturi elettriċi tad-dinja.
Fil-fatt, fil-Ġermanja, jekk l-unità tiegħek ma tipprovdix munzelli ta 'ċċarġjar, jista' jkollok bżonn tixtri waħda lilek innifsek.fuq l-għatba.Madankollu, aħna dejjem qed niddiskutu għaliex tant kumpaniji eċċellenti tal-karozzi Ġermaniżi ma jistgħux jagħmlu Tesla, u mhux diffiċli li ssib ir-raġunijiet issa.
Fl-2014, il-Professur Lienkamp tal-Università Teknika ta’ Munich ippubblika ktieb ġdid “Status of electrical mobility 2014″, li huwa ħieles u miftuħ għas-soċjetà, u qal: “Għalkemm il-vetturi elettriċi għandhom diversi difetti, qatt ma rajt karozza li diġà għandu mobilità elettrika.Is-sewwieq tal-karozza, jerġa 'jidħol fit-tgħanniqa tal-karozza tradizzjonali.Anke l-aktar karozza elettrika komuni ġġiblek il-ferħ tas-sewqan, li mhux imqabbel minn karozza tal-gażolina.”Karozza bħal din tista 'verament tagħmel lis-sid tal-karozza ma ġġeddedx Tfigħ lura f'armi ta' karozzi tradizzjonali?
Kif nafu lkoll, il-qalba ta 'vettura elettrika hija l-batterija.
Għal vettura elettrika ordinarja, taħt it-test standard Ewropew, il-konsum tal-enerġija għal kull 100 kilometru huwa ta 'madwar 17kWh, jiġifieri, 17 kWh.Dr Thomas Pesce studja l-konsum tal-enerġija ta 'vetturi kompatti taħt l-aħjar konfigurazzjoni.Mingħajr ma titqies l-ispiża, l-aħjar konsum tal-enerġija għal kull 100 kilometru miksub bl-użu tat-teknoloġija eżistenti disponibbli huwa ftit aktar minn 15kWh.Dan ifisser li fi żmien qasir, tipprova tnaqqas il-konsum tal-enerġija billi tottimizza l-effiċjenza tal-karozza nnifisha, anke mingħajr ma tikkunsidra l-ispiża addizzjonali, l-effett tal-iffrankar tal-enerġija huwa relattivament żgħir.
Ħu l-pakkett tal-batterija ta '85kWh ta' Tesla bħala eżempju.Id-distanza nominali tas-sewqan hija 500km.Jekk il-konsum tal-enerġija jitnaqqas għal 15kWh/100km permezz ta 'diversi sforzi, id-distanza tas-sewqan tista' tiżdied għal 560km.Għalhekk, jista 'jingħad li l-ħajja tal-batterija tal-karozza hija proporzjonali għall-kapaċità tal-pakkett tal-batterija, u l-koeffiċjent proporzjonali huwa relattivament fiss.Minn dan il-lat, l-użu ta 'batteriji b'densità ta' enerġija ogħla (kemm l-enerġija Wh/kg għal kull unità ta 'piż kif ukoll l-enerġija Wh/L għal kull unità ta' volum jeħtieġ li jiġu kkunsidrati) huwa ta 'sinifikat kbir biex itejjeb il-prestazzjoni tal-vetturi elettriċi, minħabba li f' vetturi elettriċi, il-batterija tokkupa parti kbira mill-piż totali.
It-tipi kollha ta 'batteriji tal-jone tal-litju huma l-aktar batteriji antiċipati u l-aktar użati.Il-batteriji tal-litju użati fil-karozzi prinċipalment jinkludu nikil kobalt litju manganate ternary battery (NCM), nikil kobalt litju aluminate batterija (NCA) u batterija tal-litju tal-fosfat tal-ħadid (LPF).
1. Nikil-kobalt tal-litju manganate ternary batterija NCMtintuża minn ħafna vetturi elettriċi barra mill-pajjiż minħabba r-rata baxxa ta 'produzzjoni tas-sħana tagħha, stabbiltà relattivament tajba, ħajja twila, u densità ta' enerġija ta '150-220Wh/kg.
2. Batterija tal-litju aluminat tan-nikil-kobalt NCA
Tesla tuża din il-batterija.Id-densità tal-enerġija hija għolja, f'200-260Wh/kg, u hija mistennija li tilħaq 300Wh/kg dalwaqt.Il-problema ewlenija hija li Panasonic biss jista 'jipproduċi din il-batterija fil-preżent, il-prezz huwa għoli, u s-sigurtà hija l-agħar fost it-tliet batteriji tal-litju, li teħtieġ dissipazzjoni tas-sħana ta' prestazzjoni għolja u sistema ta 'ġestjoni tal-batterija.
3. Batterija tal-fosfat tal-ħadid tal-litju LPF Fl-aħħarnett, ejja nħarsu lejn il-batterija LPF l-aktar użata f'vetturi elettriċi domestiċi.L-akbar żvantaġġ ta 'dan it-tip ta' batterija huwa li d-densità tal-enerġija hija baxxa ħafna, li tista 'tilħaq biss 100-120Wh/kg.Barra minn hekk, LPF għandu wkoll rata għolja ta 'awto-kwittanza.Xejn minn dan mhu mixtieq minn dawk li jfasslu l-EV.L-adozzjoni mifruxa ta 'LPF fiċ-Ċina hija aktar bħal kompromess magħmul minn manifatturi domestiċi għal sistemi ta' ġestjoni u tkessiħ tal-batteriji għaljin - Il-batteriji LPF għandhom stabbiltà u sigurtà għolja ħafna, u jistgħu jiżguraw tħaddim stabbli anke b'sistemi ta 'ġestjoni fqira tal-batterija u ħajja itwal tal-batterija.Benefiċċju ieħor miġjub minn din il-karatteristika huwa li xi batteriji LPF għandhom densità ta 'qawwa ta' skarigu estremament għolja, li tista 'ttejjeb il-prestazzjoni dinamika tal-vettura.Barra minn hekk, il-prezz tal-batteriji LPF huwa relattivament baxx, għalhekk huwa adattat għall-istrateġija attwali ta 'livell baxx u bi prezz baxx ta' vetturi elettriċi domestiċi.Imma jekk hux se jiġi żviluppat b'mod vigoruż bħala t-teknoloġija tal-batterija tal-futur, għad hemm mistoqsija.
Kemm għandha tkun kbira l-batterija ta 'karozza elettrika medja?Huwa pakkett ta 'batteriji b'eluf ta' batteriji Tesla f'serje u parallel, jew pakkett ta 'batteriji mibni bi ftit batteriji kbar minn BYD?Din hija mistoqsija li mhix riċerkata, u bħalissa m'hemm l-ebda tweġiba definita.Hawn huma introdotti biss il-karatteristiċi tal-pakkett tal-batterija magħmul minn ċelloli kbar u ċelloli żgħar.
Meta l-batterija tkun żgħira, iż-żona totali tad-dissipazzjoni tas-sħana tal-batterija tkun relattivament kbira, u t-temperatura tal-pakkett kollu tal-batterija tista 'tiġi kkontrollata b'mod effettiv permezz ta' disinn raġonevoli tad-dissipazzjoni tas-sħana biex tevita li t-temperatura għolja taċċellera u tnaqqas mill- ħajja tal-batterija.Ġeneralment, il-qawwa u d-densità tal-enerġija tal-batteriji b'kapaċità waħda iżgħar se jkunu ogħla.Fl-aħħar nett, u aktar importanti, b'mod ġenerali, inqas ma batterija waħda jkollha enerġija, iktar tkun għolja s-sigurtà tal-vettura kollha.Pakkett ta 'batteriji magħmul minn numru kbir ta' ċelloli żgħar, anki jekk ċellula waħda tfalli, mhux se jikkawża wisq problema.Imma jekk hemm problema ġewwa batterija b'kapaċità kbira, il-periklu għas-sigurtà huwa ħafna akbar.Għalhekk, ċelloli kbar jeħtieġu aktar apparat ta 'protezzjoni, li jnaqqas aktar id-densità tal-enerġija tal-pakkett tal-batterija magħmul minn ċelloli kbar.
Madankollu, bis-soluzzjoni ta 'Tesla, l-iżvantaġġi huma wkoll ovvji.Eluf ta 'batteriji jeħtieġu sistema ta' ġestjoni tal-batterija estremament kumplessa, u l-ispiża addizzjonali ma tistax tiġi sottovalutata.Il-BMS (Battery Management System) użata fuq il-Volkswagen E-Golf, sub-modulu li kapaċi jimmaniġġja 12-il batterija, jiswa $17.Skont l-istima tan-numru ta 'batteriji użati minn Tesla, anki jekk l-ispiża tal-BMS żviluppata waħedha hija baxxa, l-ispiża tal-investiment ta' Tesla fil-BMS hija aktar minn 5,000 dollaru Amerikan, li jammonta għal aktar minn 5% tal-ispiża tal- vettura kollha.Minn dan il-lat, ma jistax jingħad li batterija kbira mhix tajba.Fil-każ li l-prezz tal-BMS ma ġiex imnaqqas b'mod sinifikanti, id-daqs tal-pakkett tal-batterija għandu jiġi determinat skont il-pożizzjoni tal-karozza.
Bħala teknoloġija ewlenija oħra fil-vetturi elettriċi, il-mutur ta 'spiss isir il-qalba tad-diskussjoni, speċjalment il-mutur tad-daqs tad-dulliegħa ta' Tesla b'rendiment ta 'karozzi sportivi, li huwa saħansitra aktar tal-għaġeb (l-ogħla qawwa tal-mutur tal-Mudell S tista' tilħaq aktar minn 300kW, Il-massimu it-torque huwa 600Nm, u l-ogħla qawwa hija qrib il-qawwa ta 'mutur wieħed ta' EMU b'veloċità għolja).Xi riċerkaturi fl-industrija tal-karozzi Ġermaniża kkummentaw kif ġej:
Tesla ma tuża kważi xejn ħlief komponenti konvenzjonali (korp tal-aluminju,Mutur mhux sinkroniku għall-propulsjoni, teknoloġija tax-chassis konvenzjonali bl-arjasospensjoni, ESP u sistema tal-brejk konvenzjonali b'pompa tal-vakwu elettrika, ċelluli laptop eċċ.)
Tesla tuża l-partijiet konvenzjonali kollha, korp tal-aluminju, muturi asinkroniċi, struttura konvenzjonali tal-karozzi, sistema tal-brejkijiet u batterija tal-laptop eċċ.
L-unika innovazzjoni ġenwina tinsab fit-teknoloġija li tgħaqqad il-batterijaċelluli, li juża wajers ta 'twaħħil li Tesla għandha privattiva, kif ukoll batterijasistema ta 'ġestjoni li jistgħu jiġu flashed "fuq l-arja", li jfisser li l-vettura m'għadhiex teħtieġ issuq għal workshop biex tirċievi aġġornamenti tas-softwer.
L-unika invenzjoni ta 'ġenju ta' Tesla hija fl-immaniġġjar tagħhom tal-batterija.Huma jużaw kejbil speċjali tal-batterija, u BMS li jippermetti netwerking mingħajr fili dirett mingħajr il-ħtieġa li jmorru lura fil-fabbrika biex taġġorna s-softwer.
Fil-fatt, il-mutur asinkroniku ta 'densità ta' qawwa għolja ta 'Tesla mhuwiex ġdid wisq.Fl-ewwel mudell Roadster ta 'Tesla, jintużaw il-prodotti ta' Tomita Electric tat-Tajwan, u l-parametri mhumiex wisq differenti mill-parametri mħabbra mill-Mudell S. Fir-riċerka attwali, studjużi fid-dar u barra għandhom disinji għal prezz baxx, qawwa għolja muturi li jistgħu jitqiegħdu fil-produzzjoni malajr.Allura meta tħares lejn dan il-qasam, evita t-Tesla mitika - il-muturi ta 'Tesla huma tajbin biżżejjed, iżda mhux daqshekk tajbin li ħaddieħor ma jista' jibnihom.
Fost il-ħafna tipi ta 'muturi, dawk komunement użati fil-vetturi elettriċi huma prinċipalment muturi asinkroniċi (imsejħa wkoll muturi ta' induzzjoni), muturi sinkroniċi eċċitati esternament, muturi sinkroniċi b'kalamita permanenti u muturi sinkroniċi ibridi.Dawk li jemmnu li l-ewwel tliet muturi għandhom xi għarfien dwar vetturi elettriċi se jkollhom xi kunċetti bażiċi.Muturi asinkroniċi għandhom spiża baxxa u affidabilità għolja, muturi sinkroniċi b'kalamita permanenti għandhom densità u effiċjenza għolja ta 'enerġija, daqs żgħir iżda prezz għoli, u kontroll kumpless ta' sezzjoni ta 'veloċità għolja..
Jista 'jkun li smajt inqas dwar muturi sinkroniċi ibridi, iżda reċentement, ħafna fornituri Ewropej tal-muturi bdew jipprovdu muturi bħal dawn.Id-densità tal-qawwa u l-effiċjenza huma għoljin ħafna, u l-kapaċità ta 'tagħbija żejda hija b'saħħitha, iżda l-kontroll mhuwiex diffiċli, li huwa adattat ħafna għal vetturi elettriċi.
M'hemm xejn speċjali dwar dan il-mutur.Meta mqabbel mal-mutur sinkroniku ta 'kalamita permanenti, minbarra l-kalamiti permanenti, ir-rotor iżid ukoll stralċ ta' eċċitazzjoni simili għall-mutur sinkroniku tradizzjonali.Mutur bħal dan mhux biss għandu d-densità ta 'qawwa għolja miġjuba mill-kalamita permanenti, iżda wkoll jista' jaġġusta l-kamp manjetiku skont il-ħtiġijiet permezz tal-istralċ ta 'eċċitazzjoni, li jista' jiġi kkontrollat faċilment f'kull sezzjoni tal-veloċità.Eżempju tipiku huwa l-mutur tas-serje HSM1 prodott minn BRUSA fl-Isvizzera.Il-kurva karatteristika HSM1-10.18.22 hija kif muri fil-figura hawn taħt.Il-qawwa massima hija 220kW u t-torque massimu huwa 460Nm, iżda l-volum tiegħu huwa biss 24L (30 ċm fid-dijametru u 34 ċm fit-tul) u jiżen madwar 76kg.Id-densità tal-qawwa u d-densità tat-torque huma bażikament komparabbli mal-prodotti ta 'Tesla.Naturalment, il-prezz mhuwiex irħis.Dan il-mutur huwa mgħammar b'konvertitur tal-frekwenza, u l-prezz huwa madwar 11,000 ewro.
Għad-domanda għal vetturi elettriċi, l-akkumulazzjoni tat-teknoloġija tal-mutur hija matura biżżejjed.Dak li huwa nieqes bħalissa huwa mutur iddisinjat speċifikament għall-vetturi elettriċi, mhux it-teknoloġija biex tagħmel tali mutur.Huwa maħsub li bil-maturità gradwali u l-iżvilupp tas-suq, muturi b'densità ta 'qawwa għolja se jsiru aktar u aktar popolari, u l-prezz se jsir aktar u aktar qrib in-nies.
Għad-domanda għall-vetturi elettriċi, bħalissa hemm biss nuqqas ta 'muturi ddisinjati apposta għall-vetturi elettriċi.Huwa maħsub li bil-maturità gradwali u l-iżvilupp tas-suq, muturi b'densità ta 'qawwa għolja se jsiru aktar u aktar popolari, u l-prezz se jsir aktar u aktar qrib in-nies.
Ir-riċerka dwar il-vetturi elettriċi jeħtieġ li terġa 'lura għall-essenza.L-essenza tal-vetturi elettriċi hija trasport sikur u affordabbli, mhux laboratorju tat-teknoloġija mobbli, u mhux bilfors jeħtieġ li tuża l-aktar teknoloġija avvanzata u moda.Fl-aħħar analiżi, għandha tkun ippjanata u mfassla skont il-ħtiġijiet tar-reġjun.
L-emerġenza ta 'Tesla wriet lin-nies li l-futur irid jappartjeni għall-vetturi elettriċi.X'se jidhru l-vetturi elettriċi futuri u x'pożizzjoni se tokkupa ċ-Ċina fl-industrija tal-vetturi elettriċi fil-futur għadhom mhux magħrufa.Dan huwa wkoll is-seħer tax-xogħol industrijali: b'differenza mix-xjenza naturali, anke r-riżultat inevitabbli indikat mil-liġijiet tax-xjenza soċjali jeħtieġ li n-nies jiksbuh permezz ta 'esplorazzjoni u sforz iebes!
(Awtur: kandidat PhD fl-inġinerija tal-vetturi elettriċi fl-Università Teknika ta 'Munich)
Ħin tal-post: Mar-24-2022