Husto ang oras ug husto ang lugar, ug ang tanan nga kompanya sa salakyanan sa China okupado. Ang China daw nahimong sentro sa industriya sa electric vehicle sa kalibotan.
Sa tinuud, sa Alemanya, kung ang imong yunit wala maghatag mga tambak sa pag-charge, kinahanglan nimo nga paliton ang usa sa imong kaugalingon. sa pultahan. Bisan pa, kanunay namon nga gihisgutan kung ngano nga daghang mga maayo kaayo nga kompanya sa awto sa Aleman ang dili makahimo sa Tesla, ug dili lisud ang pagpangita sa mga hinungdan karon.
Sa 2014, si Propesor Lienkamp sa Technical University of Munich nagpatik sa usa ka bag-ong libro nga "Status of electrical mobility 2014", nga libre ug bukas sa katilingban, ug miingon: "Bisan tuod ang mga de-koryenteng sakyanan adunay lainlaing mga depekto, wala pa ako makakita og sakyanan nga nanag-iya na og electric mobility. Ang drayber sa sakyanan, subling misulod sa paggakos sa tradisyonal nga sakyanan. Bisan ang kasagarang de-koryenteng sakyanan makahatag kanimog kalipay sa pagdrayb, nga dili hitupngan sa usa ka gasolinahan nga sakyanan.” Ang ingon nga usa ka awto makahimo gyud sa tag-iya sa awto nga dili magbag-o Paglabay balik sa mga bukton sa tradisyonal nga mga awto?
Sama sa nahibal-an natong tanan, ang kasingkasing sa usa ka electric vehicle mao ang baterya.
Alang sa usa ka ordinaryo nga de-koryenteng salakyanan, ubos sa European standard nga pagsulay, ang konsumo sa enerhiya matag 100 kilometros mga 17kWh, nga mao, 17 kWh. Gitun-an ni Dr. Thomas Pesce ang konsumo sa enerhiya sa mga compact vehicle ubos sa labing maayo nga configuration. Kung wala gikonsiderar ang gasto, ang kamalaumon nga konsumo sa enerhiya matag 100 kilometros nga nakuha pinaagi sa paggamit sa naa na nga teknolohiya labi pa sa 15kWh. Kini nagpasabot nga sa hamubo nga termino, naningkamot sa pagpakunhod sa konsumo sa enerhiya pinaagi sa pag-optimize sa efficiency sa sakyanan sa iyang kaugalingon, bisan sa walay pagtagad sa dugang nga gasto, ang enerhiya sa pagluwas epekto mao ang medyo gamay.
Dad-a ang Tesla's 85kWh battery pack isip pananglitan. Ang nominal nga gilay-on sa pagmaneho mao ang 500km. Kung ang konsumo sa enerhiya mikunhod sa 15kWh/100km pinaagi sa lainlaing mga paningkamot, ang distansya sa pagmaneho mahimong madugangan sa 560km. Busa, mahimong isulti nga ang kinabuhi sa baterya sa awto proporsyonal sa kapasidad sa pack sa baterya, ug ang proporsyonal nga coefficient medyo naayo. Gikan niini nga punto sa panglantaw, ang paggamit sa mga baterya nga adunay mas taas nga densidad sa enerhiya (parehong enerhiya nga Wh/kg kada yunit nga gibug-aton ug enerhiya nga Wh/L kada yunit nga gidaghanon kinahanglang tagdon) dako kaayog kahulogan aron mapauswag ang pasundayag sa mga de-koryenteng sakyanan, tungod kay sa electric nga mga sakyanan, ang baterya nag-okupar sa dakong bahin sa kinatibuk-ang gibug-aton.
Ang tanan nga mga klase sa lithium-ion nga mga baterya mao ang labing gipaabut ug labing kaylap nga gigamit nga mga baterya. Ang lithium batteries nga gigamit sa mga sakyanan nag-una naglakip sa nickel cobalt lithium manganate ternary battery (NCM), nickel cobalt lithium aluminate battery (NCA) ug lithium iron phosphate battery (LPF).
1. Nickel-cobalt lithium manganate ternary battery NCMgigamit sa daghang mga de-koryenteng salakyanan sa gawas sa nasud tungod sa ubos nga rate sa produksiyon sa kainit, medyo maayo nga kalig-on, taas nga kinabuhi, ug density sa enerhiya nga 150-220Wh / kg.
2. NCA nickel-cobalt aluminate lithium nga baterya
Gigamit ni Tesla kini nga baterya. Taas ang densidad sa enerhiya, sa 200-260Wh/kg, ug gilauman nga moabot sa 300Wh/kg sa dili madugay. Ang nag-unang problema mao nga ang Panasonic lamang ang makahimo niini nga baterya sa pagkakaron, ang presyo taas, ug ang kaluwasan mao ang pinakagrabe sa tulo ka lithium nga mga baterya, nga nagkinahanglan sa high-performance heat dissipation ug battery management system.
3. LPF lithium iron phosphate battery Sa kataposan, atong tan-awon ang LPF nga baterya nga kasagarang gigamit sa mga domestic electric vehicles. Ang pinakadako nga disbentaha niini nga matang sa baterya mao nga ang densidad sa enerhiya ubos kaayo, nga makaabot lamang sa 100-120Wh/kg. Dugang pa, ang LPF usab adunay taas nga rate sa pagdiskarga sa kaugalingon. Walay usa niini ang gitinguha sa mga tighimog EV. Ang kaylap nga pagsagop sa LPF sa China mas susama sa usa ka pagkompromiso nga gihimo sa mga domestic nga tiggama alang sa mahal nga pagdumala sa baterya ug mga sistema sa pagpabugnaw - Ang mga baterya sa LPF adunay taas kaayo nga kalig-on ug kaluwasan, ug makasiguro sa lig-on nga operasyon bisan sa dili maayo nga mga sistema sa pagdumala sa baterya ug mas taas nga kinabuhi sa baterya. Ang laing kaayohan nga gidala niini nga bahin mao nga ang pipila ka LPF nga mga baterya adunay hilabihan ka taas nga discharge power density, nga makapauswag sa dinamikong performance sa sakyanan. Dugang pa, ang presyo sa mga baterya sa LPF medyo ubos, mao nga kini angay alang sa karon nga ubos nga katapusan ug ubos nga presyo nga estratehiya sa mga domestic electric nga mga sakyanan. Apan kung kini kusog nga pauswagon ingon nga teknolohiya sa baterya sa umaabot, adunay marka nga pangutana.
Unsa ka dako ang baterya sa kasagaran nga electric car? Kini ba usa ka baterya pack nga adunay libu-libo nga Tesla nga mga baterya sa serye ug parallel, o usa ka baterya pack nga gitukod gamit ang pipila ka dagkong mga baterya gikan sa BYD? Kini usa ka ubos nga panukiduki nga pangutana, ug sa pagkakaron walay tino nga tubag. Ang mga kinaiya lamang sa battery pack nga gilangkuban sa dagkong mga selula ug gagmay nga mga selula ang gipaila dinhi.
Kung gamay ang baterya, ang kinatibuk-ang lugar sa pagwagtang sa kainit sa baterya mahimong medyo dako, ug ang temperatura sa tibuuk nga pakete sa baterya mahimong epektibo nga makontrol pinaagi sa usa ka makatarunganon nga disenyo sa pagwagtang sa kainit aron mapugngan ang taas nga temperatura gikan sa pagpadali ug pagkunhod sa kinabuhi sa baterya. Kasagaran, ang gahum ug kusog nga density sa mga baterya nga adunay gamay nga single nga kapasidad mahimong mas taas. Sa katapusan, ug labi ka hinungdanon, sa kasagaran nga pagsulti, ang gamay nga kusog sa usa ka baterya, labi ka taas ang kaluwasan sa tibuuk nga awto. Ang usa ka battery pack nga gilangkoban sa usa ka dako nga gidaghanon sa mga gagmay nga mga selula, bisan kon ang usa ka cell mapakyas, kini dili hinungdan sa sobra nga problema. Apan kung adunay problema sa sulod sa usa ka baterya nga adunay dako nga kapasidad, ang peligro sa kaluwasan mas dako. Busa, ang dagkong mga selyula nanginahanglan ug dugang nga mga himan sa pagpanalipod, nga dugang nga nagpamenos sa densidad sa enerhiya sa battery pack nga gilangkoban sa dagkong mga selula.
Bisan pa, sa solusyon ni Tesla, klaro usab ang mga disbentaha. Liboan ka mga baterya nanginahanglan usa ka labi ka komplikado nga sistema sa pagdumala sa baterya, ug ang dugang nga gasto dili maminusan. Ang BMS (Battery Management System) nga gigamit sa Volkswagen E-Golf, usa ka sub-module nga makahimo sa pagdumala sa 12 ka baterya, nagkantidad ug $17. Sumala sa pagbana-bana sa gidaghanon sa mga baterya nga gigamit sa Tesla, bisan kung ang gasto sa self-developed BMS ubos, ang gasto sa pagpamuhunan sa Tesla sa BMS labaw pa sa 5,000 US dollars, nga nagkantidad ug labaw pa sa 5% sa gasto sa tibuok sakyanan. Gikan niini nga punto sa panglantaw, dili kini makaingon nga ang usa ka dako nga baterya dili maayo. Sa kaso nga ang presyo sa BMS wala kaayo makunhuran, ang gidak-on sa battery pack kinahanglang matino sumala sa positioning sa sakyanan.
Ingon nga lain nga kinauyokan nga teknolohiya sa mga de-koryenteng mga salakyanan, ang motor kanunay nga nahimong kinauyokan sa diskusyon, labi na ang pakwan-kadako nga motor sa Tesla nga adunay pasundayag sa sports car, nga labi ka katingad-an (ang peak nga gahum sa motor sa Model S mahimong makaabut sa labaw sa 300kW, Ang labing kataas torque mao ang 600Nm, ug ang peak nga gahum mao ang duol sa gahum sa usa ka motor sa usa ka high-speed EMU). Ang ubang mga tigdukiduki sa industriya sa automotive sa Aleman mikomento sama sa mosunod:
Ang Tesla wala'y gigamit gawas sa naandan nga mga sangkap (aluminium nga lawas,asynchronous nga motor alang sa propulsion, conventional chassis nga teknolohiya nga adunay hanginsuspension, ESP ug usa ka conventional brake system nga adunay electrical vacuum pump, laptop cells ug uban pa)
Gigamit sa Tesla ang tanan nga naandan nga mga bahin, lawas nga aluminyo, asynchronous nga mga motor, naandan nga istruktura sa awto, sistema sa preno ug baterya sa laptop ug uban pa.
Ang bugtong tinuod nga kabag-ohan anaa sa teknolohiya nga nagsumpay sa bateryamga cell, nga naggamit sa mga bonding wire nga gi-patent ni Tesla, ingon man ang bateryasistema sa pagdumala nga mahimong i-flash "over the air", nagpasabot nga angAng sakyanan dili na kinahanglan nga magmaneho sa usa ka workshop aron makadawat mga update sa software.
Ang bugtong henyo nga imbensyon ni Tesla mao ang ilang pagdumala sa baterya. Gigamit nila ang usa ka espesyal nga kable sa baterya, ug usa ka BMS nga makahimo sa direkta nga wireless networking nga dili kinahanglan nga mobalik sa pabrika aron ma-update ang software.
Sa tinuud, ang high power density nga asynchronous nga motor sa Tesla dili kaayo bag-o. Sa labing una nga modelo sa Roadster sa Tesla, gigamit ang mga produkto sa Tomita Electric sa Taiwan, ug ang mga parameter dili kaayo lahi sa mga parameter nga gipahibalo sa Model S. Sa karon nga panukiduki, ang mga eskolar sa balay ug sa gawas sa nasud adunay mga disenyo alang sa mubu, taas nga gahum. mga motor nga dali nga mabutang sa produksiyon. Mao nga kung tan-awon kini nga uma, likayi ang mito nga Tesla - Ang mga motor sa Tesla igo na, apan dili kaayo maayo nga wala’y lain nga makahimo niini.
Lakip sa daghang mga tipo sa motor, ang kasagarang gigamit sa mga de-koryenteng mga salakyanan mao ang panguna nga mga asynchronous nga motor (gitawag usab nga induction motors), externally excited synchronous nga mga motor, permanenteng magnet nga magkasabay nga mga motor ug hybrid nga magkasabay nga mga motor. Kadtong nagtuo nga ang unang tulo ka mga motor adunay pipila ka kahibalo bahin sa mga de-koryenteng mga sakyanan adunay pipila ka mga batakang konsepto. Ang mga asynchronous nga motor adunay mubu nga gasto ug taas nga kasaligan, permanente nga magnet nga kasabay nga mga motor adunay taas nga densidad sa gahum ug kahusayan, gamay nga gidak-on apan taas nga presyo, ug komplikado nga kontrol sa seksyon sa high-speed. .
Mahimong dili kaayo ka nakadungog bahin sa mga hybrid nga synchronous nga mga motor, apan bag-ohay lang, daghang mga supplier sa motor sa Europa ang nagsugod sa paghatag sa ingon nga mga motor. Ang power density ug efficiency taas kaayo, ug ang overload nga kapasidad lig-on, apan ang pagkontrol dili lisud, nga haom kaayo alang sa mga de-koryenteng sakyanan.
Walay espesyal niini nga motor. Kung itandi sa permanente nga magnet nga kasabay nga motor, dugang sa mga permanente nga magnet, ang rotor nagdugang usab usa ka pagpukaw nga pagpaliko sama sa tradisyonal nga kasabay nga motor. Ang ingon nga motor dili lamang adunay taas nga densidad sa gahum nga gidala sa permanente nga magnet, apan mahimo usab nga i-adjust ang magnetic field sumala sa mga panginahanglanon pinaagi sa pagpaikot-ikot nga pagpukaw, nga dali nga makontrol sa matag seksyon sa tulin. Usa ka tipikal nga pananglitan mao ang HSM1 series motor nga gihimo sa BRUSA sa Switzerland. Ang HSM1-10.18.22 nga kinaiya nga kurba sama sa gipakita sa hulagway sa ubos. Ang labing kataas nga gahum mao ang 220kW ug ang labing kadaghan nga torque mao ang 460Nm, apan ang volume niini 24L (30 cm ang diyametro ug 34 cm ang gitas-on) ug adunay gibug-aton nga 76kg. Ang power density ug torque density kay batakan nga ikatandi sa mga produkto ni Tesla. Siyempre, ang presyo dili barato. Kini nga motor nasangkapan sa usa ka frequency converter, ug ang presyo hapit sa 11,000 euro.
Alang sa panginahanglan alang sa mga de-koryenteng salakyanan, igo na ang pagtipon sa teknolohiya sa motor. Ang kulang karon mao ang usa ka motor nga gidisenyo alang sa mga de-koryenteng sakyanan, dili ang teknolohiya sa paghimo sa ingon nga motor. Gituohan nga sa anam-anam nga pagkahamtong ug pag-uswag sa merkado, ang mga motor nga adunay taas nga densidad sa kuryente mahimong labi ka popular, ug ang presyo mahimong labi ka duol sa mga tawo.
Alang sa panginahanglan alang sa mga de-koryenteng salakyanan, sa pagkakaron kulang ra ang mga motor nga espesyal nga gidisenyo alang sa mga de-koryenteng salakyanan. Gituohan nga sa anam-anam nga pagkahamtong ug pag-uswag sa merkado, ang mga motor nga adunay taas nga densidad sa kuryente mahimong labi ka popular, ug ang presyo mahimong labi ka duol sa mga tawo.
Ang panukiduki bahin sa mga de-koryenteng salakyanan kinahanglan nga mobalik sa esensya. Ang esensya sa mga de-koryenteng sakyanan luwas ug barato nga transportasyon, dili usa ka laboratoryo sa mobile nga teknolohiya, ug dili kinahanglan nga gamiton ang labing abante ug uso nga teknolohiya. Sa katapusan nga pagtuki, kini kinahanglan nga giplano ug gidisenyo sumala sa mga panginahanglan sa rehiyon.
Ang pagtunga sa Tesla nagpakita sa mga tawo nga ang umaabot kinahanglan nga iya sa mga de-koryenteng sakyanan. Unsa ang hitsura sa umaabot nga mga de-koryenteng salakyanan ug kung unsa nga posisyon ang pag-okupar sa China sa industriya sa electric vehicle sa umaabot wala pa mahibal-an. Kini usab ang kaanyag sa industriyal nga trabaho: dili sama sa natural nga siyensya, bisan ang dili kalikayan nga sangputanan nga gipakita sa mga balaod sa sosyal nga syensya nanginahanglan sa mga tawo nga makab-ot kini pinaagi sa lisud nga pagsuhid ug paningkamot!
(Tagsulat: PhD nga kandidato sa electric vehicle engineering sa Technical University of Munich)
Oras sa pag-post: Mar-24-2022