La tempo ĝustas kaj la loko ĝustas, kaj ĉiuj ĉinaj elektraj aŭtomobilaj kompanioj estas okupataj.Ĉinio ŝajnas fariĝis la centro de la monda industrio de elektraj veturiloj.
Fakte, en Germanio, se via unuo ne disponigas ŝargajn amasojn, vi eble bezonos aĉeti unu mem.sur la sojlo.Tamen, ni ĉiam diskutas kial tiom da bonegaj germanaj aŭtokompanioj ne povas produkti Tesla, kaj ne estas malfacile trovi la kialojn nun.
En 2014, profesoro Lienkamp de la Teknika Universitato de Munkeno publikigis novan libron “Stato de elektra movebleco 2014″, kiu estas senpaga kaj malfermita al la socio, kaj diris: “Kvankam elektraj veturiloj havas diversajn difektojn, mi neniam vidis aŭton, kiu jam posedas elektran moveblecon.La ŝoforo de la aŭto, reeniru la brakumon de la tradicia aŭto.Eĉ la plej ofta elektra aŭto alportas al vi la ĝojon de veturado, kiu estas nekomparebla de benzinaŭto."Tia aŭto vere povas igi la aŭtoposedanton ne renovigi Reĵetante en la brakojn de tradiciaj aŭtoj?
Kiel ni ĉiuj scias, la koro de elektra veturilo estas la baterio.
Por ordinara elektra veturilo, laŭ la eŭropa norma testo, la energikonsumo po 100 kilometroj estas ĉirkaŭ 17kWh, tio estas, 17 kWh.D-ro Thomas Pesce studis la energikonsumon de kompaktaj veturiloj sub la optimuma agordo.Sen konsideri la koston, la optimuma energikonsumo por 100 kilometroj akirita uzante la ekzistantan disponeblan teknologion estas iomete pli ol 15 kWh.Ĉi tio signifas, ke baldaŭ, provante redukti energian konsumon optimumigante la efikecon de la aŭto mem, eĉ sen konsideri la kroman koston, la energiŝpara efiko estas relative malgranda.
Prenu la 85kWh-baterion de Tesla kiel ekzemplon.La nominala veturdistanco estas 500 km.Se la energikonsumo estas reduktita al 15kWh/100km per diversaj klopodoj, la veturdistanco povas esti pliigita al 560km.Sekve, oni povas diri, ke la bateria vivo de la aŭto estas proporcia al la kapablo de la kuirilaro, kaj la proporcia koeficiento estas relative fiksa.El ĉi tiu vidpunkto, la uzo de baterioj kun pli alta energidenso (kaj energio Wh/kg po unuopezo kaj energio Wh/L po unuo volumeno devas esti konsiderata) estas de granda signifo por plibonigi la rendimenton de elektraj veturiloj, ĉar en elektraj veturiloj, la kuirilaro okupas grandan parton de la tuta pezo.
Ĉiuj specoj de litio-jonaj kuirilaroj estas la plej atenditaj kaj la plej uzataj kuirilaroj.La litiobaterioj uzataj en aŭtomobiloj ĉefe inkluzivas nikelkobaltan litian manganatan ternaran baterion (NCM), nikelkobaltan litialuminatbaterion (NCA) kaj litian ferfosfatan baterion (LPF).
1. Nikel-kobalta litio manganato ternara baterio NCMestas uzata de multaj elektraj veturiloj eksterlande pro ĝia malalta varmoproduktada indico, relative bona stabileco, longa vivo, kaj energia denseco de 150-220Wh/kg.
2. NCA nikel-kobalta aluminata litia kuirilaro
Tesla uzas ĉi tiun kuirilaron.La energia denseco estas alta, je 200-260Wh/kg, kaj atendas baldaŭ atingi 300Wh/kg.La ĉefa problemo estas, ke nur Panasonic povas produkti ĉi tiun kuirilaron nuntempe, la prezo estas alta, kaj la sekureco estas la plej malbona inter la tri litiaj kuirilaroj, kio postulas alt-efikecan varmodissipadon kaj baterio-administradsistemon.
3. LPF-litia ferfosfata baterio Fine, ni rigardu la LPF-baterion plej uzatan en hejmaj elektraj veturiloj.La plej granda malavantaĝo de ĉi tiu tipo de kuirilaro estas, ke la energia denseco estas tre malalta, kiu povas atingi nur 100-120Wh/kg.Krome, LPF ankaŭ havas altan mem-senŝargitan indicon.Nenio el ĉi tio estas dezirata de EV-faristoj.La ĝeneraligita adopto de LPF en Ĉinio pli similas al kompromiso farita de hejmaj fabrikistoj por multekostaj bateriaj administrado kaj malvarmigosistemoj - LPF-kuirilaroj havas tre altan stabilecon kaj sekurecon, kaj povas certigi stabilan funkciadon eĉ kun malbonaj bateriaj administradsistemoj kaj pli longa bateria vivo.Alia utilo alportita de ĉi tiu funkcio estas, ke iuj LPF-kuirilaroj havas ekstreme altan malŝarĝan potencon-densecon, kio povas plibonigi la dinamikan agadon de la veturilo.Krome, la prezo de LPF-kuirilaroj estas relative malalta, do ĝi taŭgas por la nuna malalta kaj malaltpreza strategio de hejmaj elektraj veturiloj.Sed ĉu ĝi estos vigle disvolvita kiel la bateria teknologio de la estonteco, ankoraŭ estas demandosigno.
Kiom granda devus esti la baterio de averaĝa elektra aŭto?Ĉu ĝi estas kuirilaro kun miloj da Tesla baterioj en serio kaj paralela, aŭ kuirilaro konstruita kun kelkaj grandaj baterioj de BYD?Ĉi tio estas subesplorata demando, kaj nuntempe ne ekzistas definitiva respondo.Nur la karakterizaĵoj de la kuirilaro kunmetita de grandaj ĉeloj kaj malgrandaj ĉeloj estas enkondukitaj ĉi tie.
Kiam la kuirilaro estas malgranda, la totala varmodisipa areo de la baterio estos relative granda, kaj la temperaturo de la tuta kuirilaro povas esti efike kontrolita per racia varmodisipa dezajno por malhelpi la altan temperaturon akceli kaj malpliigi de la baterio. vivo de la kuirilaro.Ĝenerale, la potenco kaj energia denseco de kuirilaroj kun pli malgranda ununura kapablo estos pli alta.Fine, kaj pli grave, ĝenerale, ju malpli da energio havas unu kuirilaro, des pli alta estas la sekureco de la tuta veturilo.Baterio komponita de granda nombro da malgrandaj ĉeloj, eĉ se unu ĉelo malsukcesas, ĝi ne kaŭzos tro da problemo.Sed se estas problemo ene de kuirilaro kun granda kapablo, la sekureca danĝero estas multe pli granda.Sekve, grandaj ĉeloj postulas pli da protektaj aparatoj, kio plu reduktas la energian densecon de la kuirilaro kunmetita de grandaj ĉeloj.
Tamen, kun la solvo de Tesla, la malavantaĝoj ankaŭ estas evidentaj.Miloj da kuirilaroj postulas ekstreme kompleksan baterian administradsistemon, kaj la kromkosto ne povas esti subtaksita.La BMS (Battery Management System) uzita sur la Volkswagen E-Golf, sub-modulo kapabla administri 12 bateriojn, kostas $17.Laŭ la takso de la nombro da kuirilaroj uzataj de Tesla, eĉ se la kosto de memevoluinta BMS estas malalta, la kosto de la investo de Tesla en BMS estas pli ol 5 000 usonaj dolaroj, kio okupas pli ol 5% de la kosto de la. tuta veturilo.El ĉi tiu vidpunkto, oni ne povas diri, ke granda kuirilaro ne estas bona.En la kazo, ke la prezo de BMS ne estis signife reduktita, la grandeco de la kuirilaro devas esti determinita laŭ la pozicio de la aŭto.
Kiel alia kernteknologio en elektraj veturiloj, la motoro ofte fariĝas la kerno de diskuto, precipe la akvomelona motoro de Tesla kun agado de sportaŭto, kio estas eĉ pli miriga (la maksimuma potenco de la modelo S-motoro povas atingi pli ol 300kW, La maksimuma tordmomanto estas 600 Nm, kaj la pinta potenco estas proksima al la potenco de ununura motoro de altrapida EMU).Kelkaj esploristoj en la germana aŭtindustrio komentis jene:
Tesla uzas preskaŭ nenion krom konvenciaj komponentoj (aluminia korpo,nesinkrona motoro por propulso, konvencia ĉasio teknologio kun aerosuspendo, ESP kaj konvencia bremssistemo kun elektra vakupumpilo, tekokomputilĉeloj ktp.)
Tesla uzas ĉiujn konvenciajn partojn, aluminian korpon, nesinkronajn motorojn, konvencian aŭtostrukturon, bremsan sistemon kaj tekkomputilan kuirilaron ktp.
La sola vera novigo kuŝas en la teknologio kunliganta la kuirilaronĉeloj, kiuj uzas ligajn dratojn, kiujn Tesla patentis, same kiel kuirilaronmastruma sistemo kiu povas esti fulmita "super la aero", signifante ke laveturilo ne plu bezonas veturi al laborejo por ricevi programajn ĝisdatigojn.
La sola genia invento de Tesla estas en ilia uzado de la baterio.Ili uzas specialan baterian kablon, kaj BMS, kiu ebligas rektan sendratan reton sen neceso reiri al la fabriko por ĝisdatigi la programaron.
Fakte, la asinkrona motoro de alta potenco denseco de Teslo ne estas tro nova.En la plej frua modelo Roadster de Tesla, la produktoj de la tajvana Tomita Electric estas uzataj, kaj la parametroj ne tro diferencas de la parametroj anoncitaj de Model S. En la nuna esplorado, fakuloj en- kaj eksterlande havas dezajnojn por malmultekostaj, alt-potencaj. motoroj kiuj povas esti rapide enproduktitaj.Do rigardante ĉi tiun kampon, evitu la mitan Tesla - la motoroj de Tesla estas sufiĉe bonaj, sed ne tiom bonaj ke neniu alia povas konstrui ilin.
Inter la multaj motortipoj, tiuj kutime uzataj en elektraj veturiloj estas ĉefe nesinkronaj motoroj (ankaŭ nomataj induktaj motoroj), ekstere ekscititaj sinkronaj motoroj, konstantaj magnetaj sinkronaj motoroj kaj hibridaj sinkronaj motoroj.Tiuj, kiuj kredas, ke la unuaj tri motoroj havas iom da scio pri elektraj veturiloj, havos kelkajn bazajn konceptojn.Nesinkronaj motoroj havas malaltan koston kaj altan fidindecon, konstantaj magnetaj sinkronaj motoroj havas altan potencan densecon kaj efikecon, malgrandan grandecon sed altan prezon kaj kompleksan altrapidan sekciokontrolon..
Vi eble aŭdis malpli pri hibridaj sinkronaj motoroj, sed lastatempe multaj eŭropaj motorprovizantoj komencis provizi tiajn motorojn.La potenca denseco kaj efikeco estas tre altaj, kaj la superŝarĝa kapablo estas forta, sed la kontrolo ne malfacilas, kio estas tre taŭga por elektraj veturiloj.
Estas nenio speciala pri ĉi tiu motoro.Kompare kun la permanenta magneta sinkrona motoro, krom la permanentaj magnetoj, la rotoro ankaŭ aldonas ekscitan bobenon similan al la tradicia sinkrona motoro.Tia motoro ne nur havas la altan potencan densecon alportitan de la permanenta magneto, sed ankaŭ povas ĝustigi la magnetan kampon laŭ la bezonoj per la ekscita bobenaĵo, kiu povas esti facile kontrolita ĉe ĉiu rapidsekcio.Tipa ekzemplo estas la HSM1-seriomotoro produktita fare de BRUSA en Svislando.La karakteriza kurbo HSM1-10.18.22 estas kiel montrita en la suba figuro.La maksimuma potenco estas 220kW kaj la maksimuma tordmomanto estas 460Nm, sed ĝia volumeno estas nur 24L (30 cm en diametro kaj 34 cm en longo) kaj pezas ĉirkaŭ 76kg.La potenca denseco kaj tordmomanto estas esence kompareblaj al la produktoj de Tesla.Kompreneble, la prezo ne estas malmultekosta.Ĉi tiu motoro estas ekipita per frekvenca konvertilo, kaj la prezo estas ĉirkaŭ 11.000 eŭroj.
Por la postulo de elektraj veturiloj, la amasiĝo de motora teknologio estas sufiĉe matura.Nuntempe mankas motoro desegnita specife por elektraj veturiloj, ne la teknologio por fari tian motoron.Oni kredas, ke kun la laŭgrada matureco kaj disvolviĝo de la merkato, motoroj kun alta potenco-denseco fariĝos pli kaj pli popularaj, kaj la prezo fariĝos pli kaj pli proksima al la homoj.
Por la postulo de elektraj veturiloj, nuntempe nur mankas motoroj speciale desegnitaj por elektraj veturiloj.Oni kredas, ke kun la laŭgrada matureco kaj disvolviĝo de la merkato, motoroj kun alta potenco-denseco fariĝos pli kaj pli popularaj, kaj la prezo fariĝos pli kaj pli proksima al la homoj.
La esploro pri elektraj veturiloj devas reveni al la esenco.La esenco de elektraj veturiloj estas sekura kaj malaltekosta transportado, ne movebla teknologia laboratorio, kaj ĝi ne nepre bezonas uzi la plej altnivelan kaj modan teknologion.En la fina analizo, ĝi devus esti planita kaj desegnita laŭ la bezonoj de la regiono.
La apero de Tesla montris al homoj, ke la estonteco devas aparteni al elektraj veturiloj.Kiel aspektos la estontaj elektraj veturiloj kaj kian pozicion Ĉinio okupos en la elektra veturilo en la estonteco estas ankoraŭ nekonataj.Jen ankaŭ la ĉarmo de industria laboro: malsame ol naturscienco, eĉ la neevitebla rezulto indikita de la leĝoj de la socioscienco postulas, ke homoj atingu ĝin per peniga esplorado kaj penado!
(Aŭtoro: PhD-kandidato pri elektra veturilo-inĝenierado ĉe la Teknika Universitato de Munkeno)
Afiŝtempo: Mar-24-2022