Производители аккумуляторов для авто: Производители аккумуляторов | Авто аккумуляторы в Петербурге АКБ Энерго

Содержание

Производители аккумуляторов AGM — Информация

Аккумуляторные батареи, изготовленные по технологии AGM, сегодня производятся на многочисленных предприятиях по всему миру. Поэтому, выбирая такой аккумулятор, стоит внимательно изучить «родословную» каждого из производителя. Стоят АКБ AGM дорого, и за ошибки тоже приходится платить недешево. Эта статья будет первой из цикла материалов о производителях автомобильных аккумуляторов по технологии AGM. Надеемся, эта серия поможет вам сэкономить деньги при покупке источника питания.   

 

Одной из известных марок, под которой делают AGM аккумуляторы, является бренд EXIDE, принадлежащий корпорации EXIDE Technologies. Это глобальная структура, в которую входит собственный научно-исследовательский центр и несколько десятков производств, разбросанных по всему миру – от США и Европы до Японии. На долю этого гиганта приходится пятая часть всего аккумуляторного рынка мира. 

 

Преимущества EXIDE

 

  • Богатые традиции качества – торговая марка существует с 1888 года.
  • Западные стандарты управления – головной офис компании находится в США.
  • Собственная научно-исследовательская база.
  • Длительная гарантия на продукцию.
  • Широкий модельный ряд авто и мтто аккумуляторов различной емкости.

 

Также аккумуляторные батареи по технологии AGM производит всемирно известный концерн из Германии BOSCH. Это одна из старейших корпораций Европы, начавшая производство аккумуляторов более 100 лет назад.

 

Компания «BOSCH» сегодня – это многонациональная, международная структура, включающая в себя научные, производственные и дилерские подразделения, расположенные по всему миру. Огромное внимание руководством корпорации уделяется научному направлению. Так, только в прошлом году компанией в исследования было вложено более 4 миллиарда евро. Количество заявок на патенты в 2012 году составило 4800 единиц. 

 

Преимущества BOSCH

 

  • Одно из старейших предприятий по выпуску АКБ – работает более 100 лет.
  • Современные стандарты управления качеством.
  • Использование инновационных технологических решений.
  • Ассортимент аккумуляторов, удовлетворяющий потребности всех потенциальных покупателей.

 

Третий претендент на звание лучшего производителя аккумуляторов AGM типа – VARTA. Аккумуляторы для автомобилей и мотоциклов под данным брендом выпускаются под контролем со стороны американской корпорации Johnson Controls. Технологии, как две капли воды похожи на методы BOSCH. Впрочем, это продукции играет только на руку. Преимущества VARTA такие же, как и остальных двух участников обзора. Это безупречное качество, широкий модельный ряд и пр.

 

Чем же отличаются аккумуляторы VARTA, EXIDE и BOSCH помимо дизайна этикетки и маркировки? Вывод напрашивается сам собой – ценой. Проверим эту гипотезу, сравнив батареи емкостью 60 Ампер часов и мощностью около 700 Ампер. Так, модель EXIDE AGM EM-1000 стоит около USD 250, Bosch S6 – около 200 долларов, столько же и VARTA. Ну а выводы делать вам.  

19.09.2013, 6225 просмотров.

«Покупатель смотрит в сторону экономсегмента»: производители аккумуляторов о ситуации на рынке

Современные автомобили продолжают двигаться в сторону электрификации и цифровизации. Российский рынок в силу объективных причин пока держится в стороне от мировых трендов, но новые машины все равно требуют гораздо большего объема потребляемой энергии. В связи с этим производители аккумуляторных батарей продолжают совершенствовать свои технологии. Журнал «Движок» в рамках выставки MIMS 2019 пообщался с производителям аккумуляторов и выяснил, чем они готовы удивить отечественных автовладельцев.

 

«Алькор»

Отечественный бренд в этом году наконец-то запустил долгожданную линейку аккумуляторов EFB. На данный момент в продажу пошла только пробная партия таких батарей. По словам представителей бренда, новая линейка не будет сильно дороже, несмотря на то что ее можно предложить по более высокой цене. В компании хотят проанализировать реакцию покупателей на новую продукцию.

В EFB-моделях имеются два ключевых момента: двойная лабиринтная крышка, которая позволяет производить рекуперацию газов, и специальная бумага, чтобы удерживать пасту максимально долго. Батареи уже в продаже, хотя в компании не рассчитывают на большой спрос, поскольку данный продукт не является массовым. В портфеле производителя он составляет всего 2–5%, однако у этой группы очень хороший потенциал, поскольку появляется много машин с функцией Start/Stop и большим потреблением электроэнергии.

Если говорить о ситуации на рынке, то в компании отмечают небольшое падение результатов по сравнению с прошлым годом. Представители «Алькора» отметили все те же проблемы: отсутствие контроля рынка со стороны государства и, в частности, сертификации продукции, а потому на прилавки попадают батареи сомнительного качества, которые не соответствуют заявленным характеристикам.

 

Essan

На выставке MIMS 2019 турецкая компания была представлена только во второй раз. Более того, первый «заход» на российский рынок произошел аж четыре года назад, однако тогда компания не смогла закрепиться у нас из-за политических перипетий. По словам представителя компании, как только политические момент удалось урегулировать, продажи батарей на рынке РФ увеличились.

На данном этапе у производителя нет готовых договоров с дистрибьюторами, и сейчас в компании заняты поиском клиентов, в том числе и на подобных выставках. Также представители Essan отметили, что видят преимущество своего бренда в цене. Проведенный производителем анализ нашего рынка выявил симпатию российских автовладельцев в данном ценовом сегменте к корейской продукции. Собственно, с продукцией из этой страны турки и собираются конкурировать.

 

Hankook

Несмотря на раскрученное в России имя, в мире аккумуляторов это относительно новый бренд. На выставке его представлял эксклюзивный представитель на территории России, который участвует в выставке уже шестой год и в целом представляет широкий ассортиментный портфель.

На выставку компания привезла аккумуляторы для вех видов транспорта: коммерческого, грузового, транспорта для активного отдыха и т. д. Более того, в этом году Hankook показал на выставке аккумуляторы премиального сектора. Эти батареи имеют более высокую мощность и предназначены для электронагруженных машин.

 

Kainar

Казахстанский производитель приехал на выставку с самой разнообразной продукцией. Большая часть батарей этого производителя — аккумуляторы для военных нужд, но, так как в российскую армию поставляют АКБ только локального производства, бренд из Казахстана продемонстрировал линейку гражданской продукции. Компания имеет весьма амбициозные планы: по подсчетам Kainar, 10-миллионный рынок России только на 70% представлен отечественными производителями, так что у бренда есть весьма неплохие шансы потеснить как иностранных, так и российских производителей. В планах — занять до 10% рынка.

Как заявили представители компании, акцент делается на массовый сегмент в B2C-сфере. Наибольший спрос на данный момент наблюдается в группе батарей для легкового транспорта и, наоборот, тяжелых аккумуляторов для коммерческого транспорта. Цены у Kainar на среднем уровне — не дороже российской продукции, но дешевле европейской.

По этому году Kainar ощущает небольшой спад продаж, но надеется, что в сезон наверстает упущенное. Производитель настроен на дальнейшее развитие и вывод новой продукции на российский рынок.

 

Eurorepar

 

Подразделение французского концерна PSA также не осталась в стороне и представило на выставке MIMS свою линейку продукции — современные модели аккумуляторов для автомобилей с системой Start/Stop, выполненные по технологиям EFB и AGM. Линейка включает в себя 30 самых востребованных типоразмеров аккумуляторов, которые подходят для большинства автомобилей Европы и стран Азии, емкостью от 36 до 110 ам/ч, с пусковым током от 320 до 950 ампер. Для российского рынка на текущий момент доступно 20 артикулов. Все аккумумляторы Eurorepar производятся в Европе с применением высокоочищенных и ударопрочных материалов, а также новой конструкции крепления пластин, противостоящих вибрациям, выдерживащих ударные нагрузки и высокие температуры.

 

Что же касается экономической составляющей, то францзуская компания продолжает расширять свое присутствие на мировом рынке. Потенциал, который видят в Eurorepar — 300 млн автомобилей в Европе и России, при том, что на текущий момент продажи бренда уже составляют около 500 тыс. единиц.

 

В России Eurorepar также активно занимается продвижением аккумуляторов, главным образом через свою сеть СТО Eurorepar Car Service. По словам Гийома Эмили, руководителя направления IAM в Евразии компании PSA Groupe, на текущий момент заключаются контракты на поставку аккумуляторов Eurorepar во все регионы России через крупнейших дистрибьюторов, ведется работа по сертификации новых артикулов для рынка России, а также расширяется сама сервсиная сеть, где можно не только отремонтировать автомобиль, но и приобрести запасные части Eurorepar.

 

Mutlu

На данный момент у Mutlu три линейки батарей, и существенно их менять пока не планируется. Однако Mutlu, пытаясь подстроиться под рынок, сегментирует модели внутри товарных групп — из-за того, что в компании видят очевидный тренд перехода клиентов в сторону экономсегмента. Продукция делится на три уровня по цене, а также по локациям распространения. В Москве и городах-миллионниках, где доходы населения выше, акцент делается на более дорогих моделях.

Увеличивать продажи в компании планируют грамотным продвижением и рекламой. Кроме того, идет постоянная оптимизация производства. К примеру, снижения цены удалось добиться за счет визуальных изменений — батарея Maxibat вышла с черным корпусом без покраски и более тонкими пластиковыми стенками, но сами компоненты остались те же, поэтому качество не ухудшилось. В компании отмечают, что в этом году продажи уже идут с превышением показателей прошлого года, так что по итогам 2019-го ждут ощутимого роста.

 

Varta

У одного из самых известных производителей аккумуляторов сейчас важные административные изменения — головная компания выделяется в отдельный бизнес. Однако бренд Varta остается флагманом. Новинка производителя — грузовая батарея, созданная по технологии АGM. Это первый AGM-аккумулятор в грузовом сегменте. Varta уже представила его в Германии, но в России продажи только начались.

Отдельно в компании представляют новые сервисы. Например, бизнес-портал Varta для СТО. Он нужен для того, чтобы механики получали пошаговые инструкции по замене АКБ, так как замена современных батарей порой может занимать не меньше часа, в частности на машинах, оснащенных системами Start/Stop. Создан и онлайн-портал для грузовых автомобилей. У него сходный функционал и такие специализированные данные, как калькулятор общей стоимости владения автомобилем, который анализирует эксплуатацию авто и дает рекомендации, как снизить общую стоимость владения.

Продукция Varta дороже основных конкурентов. Однако в компании отмечают, что их аккумуляторы могут выдержать в шесть раз больше циклов заряда, чем аналоги. В итоге в долгосрочной перспективе первоначальные затраты окупаются, а автовладельцы оценивают долговечность батарей и в дальнейшем становятся постоянными клиентами. На схожий эффект компания рассчитывает со всеми своими новинками. Хотя в Varta признают, что вопрос ценообразования на региональных рынках для бренда остается сложным, поэтому они стараются корректировать стоимость.

Отдельно в компании отметили начало официального сотрудничества с российской гоночной командой «КАМАЗ-мастер». Однако, как подчеркнули представители Varta, партнерство скорее просто вышло на официальный уровень: КАМАЗ давно использует аккумуляторы Varta на «боевых» грузовиках.

 

Тюменские аккумуляторы

У Тюменского аккумуляторного завода два направления в производстве аккумуляторов: автомобильная группа (примерно 60% объема) и промышленные батареи (40%). Автомобильные аккумуляторы предназначены только для сегмента aftermarket, поскольку конвейерные поставки требуют выполнения большого количества условий, которые не отвечают бизнес-процессам тюменской компании.

Все АКБ производителя — обслуживаемые, с жидким электролитом. Недавно на заводе была внедрена новая технология Ca-Ca, когда и в положительные, и в отрицательные решетки пластин добавляется кальций, улучшающий характеристики батареи.

В целом продажи производителя держатся на уровне 2018 года. Представитель отечественной компании отметил, что рынок АКБ в России на данный момент перенасыщен китайскими аналогами. В компании согласны с коллегами из «Алькора» и сожалеют, что нет никакой государственной защитной системы, хотя бы в виде сертификации продукции, которая помогла бы рынку избавиться от некачественных и контрафактных батарей.

Аккумулятор для автомобиля в Екатеринбурге

Аккумулятор для любого автомобиля купить в Екатеринбурге недорого с доставкой Вы всегда можете в интернет-магазине АКБ 96.РФ. В нашем ассортименте присутствует более десятка брендов производителей аккумуляторов, от бюджетного класса до мировых марок премиум качества. Основное направление нашей деятельности — продажа автомобильных аккумуляторов для легковых автомобилей и мототехники. Мы всегда найдём необходимый аккумулятор для Вашего автомобиля подходящий по цене и качеству. При заказе автомобильных аккумуляторов ( АКБ) и запчастей для автомобилей в интернет-магазине АКБ 96.РФ Вы получите заказанный товар в максимально короткие сроки, благодаря настроенной логистике и надёжным поставщикам. В наших каталогах представлен широкий ассортимент аккумуляторов для японских, корейских и европейских автомобилей, а также для автомобилей выпущенных в других точках мира, которые есть в наличии на складах в Екатеринбурге, или доставим под заказ по оптимальным и выгодным ценам.
 
Также у нас представлен ассортимент зарядных устройств для аккумуляторов и автомобильной электроники, такие как сигнализации, радар-детекторы, видеорегистраторы, автомобильные GPS навигаторы и другие полезные электронные аксессуары для Вашего автомобиля. Разумеется, вся поставляемая продукция регламентирована сертификатами и гарантией, которые полностью соответствуют гарантиям производителя. У клиентов всегда есть право на возврат и гарантийное обслуживание приобретённых групп товаров в сервисных центрах производителей.
 
Наш основной приоритет это только качественные автомобильные товары и выполнение заказов клиентов в максимально короткие сроки. Мы предлагаем качественные, проверенные и надёжные автомобильные аккумуляторы для любых моделей японских, корейских, европейских и российских автомобилей и расходные автомобильные запчасти по выгодным ценам в наличии и под заказ. При покупке в нашем магазине, Вы сделаете правильный выбор и всегда найдёте  удачное решение в совокупности цены и качества аккумулятора для автомобиля.
 
Для удобства поиска необходимой модели аккумулятора предусмотрены фильтры по характеристикам аккумуляторов и форма подбора аккумулятора по модели автомобиля. Также, поиск аккумулятора для автомобиля, возможно, осуществить в категориях производителей аккумуляторов и через форму поиск по сайту. Даже если вы не нашли подходящий товар или не сориентировались, просто отправьте запрос через форму обратной связи или закажите обратный звонок: мы вам поможем подобрать аккумулятор соответствующий параметрам модели автомобиля.

ИЗВИНИТЕ, НОВЫЕ ЗАКАЗЫ ВРЕМЕННО НЕПРИНИМАЕМ !

10 ведущих производителей аккумуляторов для электромобилей

Ученым уже несколько десятилетий известно, что выбросы твердых частиц с судов могут оказывать сильнейшее влияние на низколежащие слоисто-кучевые облака над океаном. На спутниковых снимках части океанов Земли испещрены яркими белыми полосами облаков, которые соответствуют морским путям. Эти искусственно освещенные облака являются результатом крошечных частиц, производимых кораблями, и они отражают больше солнечного света обратно в космос, чем невозмущенные облака, и гораздо больше, чем темно-синий океан под ними.Поскольку эти «корабельные следы» блокируют часть солнечной энергии от достижения поверхности Земли, они предотвращают некоторое потепление, которое в противном случае произошло бы.

Формирование корабельных следов регулируется теми же основными принципами, что и все образования облаков. Облака появляются естественным образом, когда относительная влажность превышает 100 процентов, вызывая конденсацию в атмосфере. Отдельные облачные капли образуются вокруг микроскопических частиц, называемых ядрами конденсации облаков (CCN). Вообще говоря, увеличение CCN увеличивает количество облачных капель при уменьшении их размера.Через явление, известное как Эффект Туми , эта высокая концентрация капель увеличивает отражательную способность облаков (также называемую альбедо , ). Источники CCN включают аэрозоли, такие как пыль, пыльца, сажа и даже бактерии, а также антропогенные загрязнения с заводов и кораблей. В удаленных частях океана большинство CCN имеют естественное происхождение и включают морскую соль от ударов океанских волн.

Спутниковые снимки показывают «следы кораблей» над океаном: яркие облака, которые образуются из-за частиц, выброшенных кораблями. Джефф Шмальц / Группа быстрого реагирования MODIS / GSFC / NASA

Целью проекта MCB является рассмотрение вопроса о том, может ли намеренное добавление большего количества морской соли CCN к низким морским облакам охладить планету. CCN будет образовываться путем распыления морской воды с судов. Мы ожидаем, что распыленная морская вода мгновенно высохнет в воздухе и образует крошечные частицы соли, которые поднимутся в облачный слой за счет конвекции и будут действовать как семена для облачных капель. Эти сгенерированные частицы будут намного меньше, чем частицы от ударов волн, поэтому будет только небольшое относительное увеличение массы морской соли в атмосфере.Цель состоит в том, чтобы создать облака, которые будут немного ярче (на 5-10 процентов) и, возможно, более продолжительными, чем обычные облака, в результате чего больше солнечного света будет отражаться обратно в космос.

« Солнечное вмешательство в климат» « — это общий термин для таких проектов, как наш, которые включают отражение солнечного света для уменьшения глобального потепления и его наиболее опасных последствий. Другие предложения включают разбрызгивание отражающих силикатных шариков на полярные ледяные щиты и введение материалов с отражающими свойствами, таких как сульфаты или карбонат кальция, в стратосферу.Ни один из подходов в этой молодой области недостаточно изучен, и все они несут потенциально большие неизвестные риски.

Вмешательство солнечного климата , а не — замена для сокращения выбросов парниковых газов, что является обязательным условием. Но такое сокращение не повлияет на потепление из-за существующих парниковых газов, которые уже находятся в атмосфере. Поскольку последствия изменения климата усиливаются и достигаются переломные моменты, нам могут потребоваться варианты предотвращения самых катастрофических последствий для экосистем и жизни человека.И нам потребуется четкое понимание как эффективности, так и рисков, связанных с технологиями солнечного воздействия на климат, чтобы люди могли принимать информированные решения о том, следует ли их внедрять.

Наша команда, базирующаяся на Вашингтонский университет , Пало-Альто исследовательский центр (PARC) и Тихоокеанская северо-западная национальная лаборатория , объединяют экспертов в области моделирования климата, взаимодействия аэрозолей и облаков, динамики жидкости и систем распыления. Мы видим несколько ключевых преимуществ в повышении яркости морских облаков по сравнению с другими предлагаемыми формами воздействия солнечного климата на климат.Использование морской воды для образования частиц дает нам свободный, обильный источник экологически безвредного материала, большая часть которого будет возвращена в океан в результате осаждения. Кроме того, MCB может быть выполнен с уровня моря и не будет зависеть от самолетов, поэтому затраты и связанные с ними выбросы будут относительно низкими.

Воздействие частиц на облака носит временный и локальный характер, поэтому эксперименты с MCB можно проводить на небольших площадях и в короткие периоды времени (возможно, распыление в течение нескольких часов в день в течение нескольких недель или месяцев) без серьезного воздействия на окружающую среду или глобальный климат.Эти небольшие исследования все же дадут важную информацию о влиянии осветления. Более того, мы можем быстро прекратить использование MCB с очень быстрым прекращением его действия.

Солнечное вмешательство в климат — это общий термин для проектов, которые включают отражение солнечного света для уменьшения глобального потепления и его наиболее опасных последствий.

Наш проект охватывает три важнейшие области исследований. Во-первых, нам нужно выяснить, можем ли мы надежно и предсказуемо увеличить отражательную способность.Для этого нам нужно количественно оценить, как добавление сгенерированных частиц морской соли изменяет количество капель в этих облаках, и изучить, как облака ведут себя, когда в них больше капель. В зависимости от атмосферных условий MCB может влиять на такие вещи, как скорость испарения облачных капель, вероятность выпадения осадков и время жизни облаков. Количественная оценка таких эффектов потребует как моделирования, так и полевых экспериментов.

Во-вторых, нам нужно больше моделирования, чтобы понять, как MCB повлияет на погоду и климат как на местном, так и на глобальном уровне.Крайне важно изучить любые негативные непредвиденные последствия с помощью точного моделирования, прежде чем кто-либо подумает о реализации. Наша команда изначально фокусируется на моделировании реакции облаков на дополнительные CCN. В какой-то момент нам придется проверить нашу работу с мелкомасштабными полевыми исследованиями, которые, в свою очередь, улучшат региональное и глобальное моделирование, которое мы будем запускать, чтобы понять потенциальные воздействия MCB при различных сценариях изменения климата.

Третьей важной областью исследований является разработка распылительной системы, которая может производить частицы такого размера и концентрации, которые необходимы для первых небольших полевых экспериментов.Ниже мы объясним, как мы решаем эту проблему.

Одним из первых шагов в нашем проекте было определение облаков, наиболее подверженных осветлению. Посредством моделирования и наблюдательных исследований мы определили, что наилучшей целью является слоисто-кучевых облаков , которые являются маловысотными (около 1-2 км) и неглубокими; нас особенно интересуют «чистые» слоисто-кучевые облака, в которых мало CCN. Увеличение альбедо облаков с добавлением CCN обычно сильно в этих облаках, тогда как в более глубоких и высококонвективных облаках их яркость определяют другие процессы.Облака над океаном, как правило, представляют собой чистые слоисто-кучевые облака, что хорошо, потому что повышение яркости облаков над темными поверхностями, такими как океан, приведет к наибольшему изменению альбедо. Они также удобно расположены рядом с жидкостью, которую мы хотим распылить.

В явлении, называемом эффектом Туми, облака с более высокой концентрацией мелких частиц имеют более высокое альбедо, что означает, что они обладают большей отражающей способностью. Вероятность появления дождя в таких облаках меньше, а удерживаемая облачная вода будет поддерживать высокое альбедо.С другой стороны, если сухой воздух сверху облака смешивается (унос), облако может производить дождь и иметь более низкое альбедо. В полной мере влияние MCB будет заключаться в сочетании эффекта Туми и этих настроек облака. Роб Вуд

Основываясь на нашем типе облака, мы можем оценить количество генерируемых частиц, чтобы увидеть измеримое изменение альбедо. Наш расчет включает типичные концентрации аэрозолей в чистых морских слоисто-кучевых облаках и увеличение концентрации CCN, необходимое для оптимизации эффекта осветления облаков, который, по нашим оценкам, составляет от 300 до 400 на кубический сантиметр.Мы также принимаем во внимание динамику этой части атмосферы, называемой морским пограничным слоем, учитывая как глубину слоя, так и примерно трехдневную продолжительность жизни частиц в нем. С учетом всех этих факторов, по нашим оценкам, одна система распыления должна непрерывно подавать примерно 3х10 15 частиц в секунду в облачный слой, который покрывает около 2000 квадратных километров. Поскольку вероятно, что не каждая частица достигнет облаков, мы должны стремиться к тому, чтобы на порядок или два больше.

Мы также можем определить идеальный размер частиц на основе начальных исследований моделирования облаков и соображений эффективности. Эти исследования показывают, что распылительная система должна генерировать капли морской воды, которые при высыхании превращаются в кристаллы соли диаметром всего 30–100 нанометров. Если размер меньше, то частицы не будут действовать как CCN. Частицы размером более пары сотен нанометров по-прежнему эффективны, но их большая масса означает, что на их создание тратится энергия. А частицы, размер которых значительно превышает несколько сотен нанометров, могут иметь негативный эффект, поскольку они могут вызвать выпадение дождя, которое приведет к потере облаков.

Нам необходимо четкое понимание как эффективности, так и рисков, связанных с технологиями солнечного воздействия на климат, чтобы люди могли принимать информированные решения о том, применять ли их.

Создание сухих кристаллов соли оптимального размера требует разбрызгивания капель морской воды диаметром 120–400 нм, что на удивление трудно сделать с точки зрения энергоэффективности. Обычные форсунки, в которых вода проходит через узкое отверстие, создают туман диаметром от десятков микрометров до нескольких миллиметров.Чтобы уменьшить размер капель в десять раз, давление через сопло должно увеличиться более чем в 2000 раз. Другие распылители, такие как ультразвуковые распылители в домашних увлажнителях, также не могут производить достаточно маленькие капли без чрезвычайно высоких частот и требований к мощности.

Решение этой проблемы потребовало нестандартного мышления и опыта в производстве мелких частиц. Это где Armand Neukermans пришел.

После выдающейся карьеры в HP и Xerox, специализирующихся на производстве частиц тонера и струйных принтеров, в 2009 году к Нойкермансу обратились несколько выдающихся ученых-климатологов, которые попросили его применить свои знания в области создания капель морской воды.Он быстро собрал кадры добровольцев — в основном инженеров и ученых на пенсии . , и в течение следующего десятилетия эти самопровозглашенные «старые соли» решили эту задачу. Они работали в лаборатории Кремниевой долины, взятой напрокат, используя оборудование, купленное в их гаражах или из собственных карманов. Они исследовали несколько способов получения желаемого распределения частиц по размеру с различными компромиссами между размером частиц, энергоэффективностью, технической сложностью, надежностью и стоимостью.В 2019 году они переехали в лабораторию PARC, где у них есть доступ к оборудованию, материалам, объектам и другим ученым, имеющим опыт в аэрозолях, гидродинамике, микротехнологии и электронике.

Тремя наиболее многообещающими методами, идентифицированными командой, были шипучие форсунки, распыление соленой воды в сверхкритических условиях и электрораспыление для формирования конусов Тейлора (которые мы объясним позже). Первый вариант был признан наиболее простым для быстрого масштабирования, поэтому команда продвинулась вперед.В шипучей форсунке сжатый воздух и соленая вода перекачиваются в один канал, где воздух проходит через центр, а вода кружится по сторонам. Когда смесь выходит из сопла, она производит капли размером от десятков нанометров до нескольких микрометров, причем подавляющее количество частиц находится в желаемом диапазоне размеров. Шипучие форсунки используются в самых разных областях, включая двигатели, газовые турбины и покрытия распылением.

Ключ к этой технологии заключается в сжимаемости воздуха.Когда газ течет через ограниченное пространство, его скорость увеличивается с увеличением отношения давлений на входе и выходе. Это соотношение сохраняется до тех пор, пока скорость газа не достигнет скорости звука. Когда сжатый воздух покидает сопло со звуковой скоростью и попадает в окружающую среду, давление которой намного ниже, воздух подвергается быстрому радиальному расширению, в результате чего окружающее водяное кольцо разрывается на крошечные капли.

Соавтор Гэри Купер и стажер Джессика Медрадо тестируют шипучую насадку внутри палатки. Кейт Мерфи

Нойкерманс и компания обнаружили, что шипучая форсунка работает достаточно хорошо для небольших испытаний, но эффективность — энергия, необходимая для каждой капли правильного размера — все еще требует повышения. Два основных источника отходов в нашей системе — это необходимое количество сжатого воздуха и большая часть слишком больших капель. Наши последние усилия были сосредоточены на изменении конструкции путей потока в сопле, чтобы требовать меньших объемов воздуха.Мы также работаем над фильтрацией крупных капель, которые могут вызвать дождь. И чтобы улучшить распределение капель по размеру, мы рассматриваем способы увеличения заряда капель; отталкивание между заряженными каплями будет препятствовать коалесценции, уменьшая количество капель слишком большого размера.

Хотя мы делаем progress с помощью шипучей насадки, никогда не помешает иметь запасной план. И поэтому мы также изучаем технологию электрораспыления , которая может дать спрей, в котором почти 100 процентов капель находятся в пределах желаемого диапазона размеров.В этом методе морская вода подается через эмиттер — узкое отверстие или капилляр — в то время как экстрактор создает большое электрическое поле. Если электрическая сила аналогична величине поверхностного натяжения воды, жидкость деформируется в конус, который обычно называют конусом Тейлора . При превышении некоторого порогового напряжения наконечник конуса излучает струю, которая быстро распадается на сильно заряженные капли. Капли разделяются до тех пор, пока не достигнут своего предела Рэлея , точки, где отталкивание заряда уравновешивает поверхностное натяжение.К счастью, типичная проводимость поверхностной морской воды (4 Сименса на метр) и поверхностное натяжение (73 миллиньютона на метр) дают капли желаемого размера. Конечный размер капель можно даже настроить с помощью электрического поля до десятков нанометров, с более узким распределением по размерам, чем мы получаем от механических сопел.

На этой диаграмме (не в масштабе) изображена система электрораспыления, которая использует электрическое поле для создания водяных конусов, которые распадаются на крошечные капли. Кейт Мерфи

Электрораспыление относительно просто продемонстрировать с помощью одной пары эмиттер-экстрактор, но один эмиттер производит только 10 7 –10 9 капель в секунду, тогда как нам нужно 10 16 –10 17 капель в секунду.Для производства такого количества требуется массив из 100 000 на 100 000 капилляров. Создание такого массива — непростая задача. Мы полагаемся на методы, которые чаще ассоциируются с облачными вычислениями, чем с настоящими облаками. Используя те же методы литографии, травления и осаждения, которые используются при создании интегральных схем, мы можем изготовить большие массивы крошечных капилляров с выровненными экстракторами и точно расположенными электродами.

Изображения, полученные с помощью сканирующего электронного микроскопа, показывают капиллярные излучатели, используемые в системе электрораспыления. Кейт Мерфи

Тестирование наших технологий представляет собой еще один набор проблем. В идеале мы хотели бы знать начальное распределение капель соленой воды по размерам. На практике это практически невозможно измерить. Большинство наших капель меньше длины волны света, что исключает возможность бесконтактных измерений на основе светорассеяния. Вместо этого мы должны измерять размеры частиц ниже по потоку, после того, как шлейф эволюционировал. Наш основной инструмент, называемый Сканирующий спектрометр электрической подвижности измеряет подвижность заряженных сухих частиц в электрическом поле для определения их диаметра.Но этот метод чувствителен к таким факторам, как размер комнаты и воздушные потоки, а также к тому, сталкиваются ли частицы с предметами в комнате.

Для решения этих проблем мы построили герметичную палатку объемом 425 кубометров, оснащенную осушителями, вентиляторами, фильтрами и набором подключенных датчиков. Работа в палатке позволяет нам распылять в течение более длительных периодов времени и с помощью нескольких форсунок, при этом концентрация частиц или влажность не становятся выше, чем мы наблюдаем в поле. Мы также можем изучить, как струи распыления от нескольких сопел взаимодействуют и развиваются с течением времени.Более того, мы можем более точно имитировать условия над океаном и настраивать такие параметры, как скорость и влажность воздуха.

Часть команды внутри тестовой палатки; Слева направо: «Old Salts» Ли Гэлбрейт и Гэри Купер, Кейт Мерфи из PARC и стажер Джессика Медрадо. Кейт Мерфи

В конечном итоге мы перерастем палатку , и нам придется переехать в большое закрытое пространство, чтобы продолжить наши испытания. Следующим шагом будет тестирование на открытом воздухе для изучения поведения шлейфа в реальных условиях, хотя и не с достаточно высокой скоростью, чтобы мы могли измерить возмущение облаков.Мы хотели бы измерить размер и концентрацию частиц далеко за нашим распылителем, от сотен метров до нескольких километров, чтобы определить, поднимаются ли частицы или опускаются, и насколько далеко они распространяются. Такие эксперименты помогут нам оптимизировать нашу технологию, ответив на такие вопросы, как, например, нужно ли добавлять тепло в нашу систему, чтобы побудить частицы подняться в облачный слой.

Данные, полученные в ходе этих предварительных испытаний, также будут полезны для наших моделей. И если результаты модельных исследований будут обнадеживающими, мы можем перейти к полевым экспериментам, в которых облака становятся достаточно яркими для изучения ключевых процессов.Как обсуждалось выше, такие эксперименты будут проводиться в течение небольшого и короткого времени, так что любое воздействие на климат не будет значительным. Эти эксперименты обеспечат критическую проверку нашего моделирования и, следовательно, нашей способности точно предсказать воздействие MCB.

До сих пор неясно, может ли MCB помочь обществу избежать наихудших последствий изменения климата, или это слишком рискованно или недостаточно эффективно, чтобы быть полезным. На данный момент мы недостаточно знаем, чтобы отстаивать его реализацию, и мы определенно не предлагаем его в качестве альтернативы сокращению выбросов.Цель нашего исследования — предоставить политикам и обществу данные, необходимые для оценки MCB как одного из подходов к медленному потеплению, предоставляя информацию как о его потенциале, так и о рисках. С этой целью мы отправили наши экспериментальные планы на рассмотрение Национальное управление океанических и атмосферных исследований США и для открытой публикации в рамках исследования Национальной академии наук США исследований в области воздействия солнечного климата. Мы надеемся, что сможем пролить свет на возможность использования MCB в качестве инструмента для повышения безопасности планеты.

Статьи с вашего сайта

Статьи по теме в Интернете

мировых рынков твердотельных автомобильных аккумуляторов в 2021-2030 гг. С

Дублин, 20 августа 2021 г. (GLOBE NEWSWIRE) — «Глобальный рынок твердотельных автомобильных аккумуляторов по транспортным средствам (легковые и коммерческие автомобили), удельная энергия батареи (> 450 Втч / кг,> 450 Втч / кг), Отчет «Движение (Bev, Phev), Компонент (катод, анод и электролит)» и «Регион — прогноз до 2030 года» был добавлен в ResearchAndMarkets.com .

Прогнозируется, что объем мирового рынка твердотельных автомобильных аккумуляторов вырастет с 27 070 единиц в 2025 году до 661 724 единиц к 2030 году при среднегодовом темпе роста 89,5%.

На мировом рынке твердотельных автомобильных аккумуляторов доминируют такие глобальные игроки, как Toyota Motor Corporation (Япония), Solid Power (США), QuantumScape (США), Samsung SDI (Южная Корея), LG Chem (Южная Корея).

Факторы, такие как растущий спрос на электромобили во всем мире, более высокая емкость аккумуляторов и дальность действия электромобилей с использованием твердотельных автомобильных аккумуляторов, а также другие особенности SSB, такие как более длительное время автономной работы, более высокая плотность энергии и улучшенные функции безопасности по сравнению с используемыми в настоящее время литий-ионными батареями. .Растущее беспокойство о поездках на большие расстояния с использованием электромобилей также будет стимулировать рынок.

Основную проблему для пользователей электромобилей вызывает меньшая дальность действия автомобиля без подзарядки. Эта проблема была основным фактором, сдерживающим рост рынка электромобилей. Ожидается, что по сравнению с электромобилями, использующими обычные литий-ионные батареи, те, которые установлены с твердотельными батареями, будут иметь значительно больший запас хода из-за высокой плотности батареи.

Теоретически твердотельные батареи могут хранить в два раза больше энергии, чем литий-ионные батареи.Таким образом, различные ведущие производители электромобилей инвестируют в эту технологию. Электромобиль, установленный с твердотельной батареей, по мнению различных отраслевых экспертов, может иметь запас хода около 600+ миль.

Сегмент легковых автомобилей, как ожидается, станет крупнейшим рынком в сегменте типов транспортных средств.

Легковые автомобили и небольшая часть коммерческого транспорта рассматриваются как типы транспортных средств на рынке автомобильных твердотельных аккумуляторов в связи с растущим спросом на электромобили премиум-класса.Спрос на другие электромобили и коммерческие автомобили, использующие твердотельные батареи, вырастет в ближайшие годы после того, как твердотельные батареи будут коммерциализированы для использования в автомобилях. Ожидается, что Азиатско-Тихоокеанский регион станет рынком для легковых автомобилей, за ним последуют Европа и Северная Америка.

Это связано с сильной государственной поддержкой внедрения электромобилей в регионе. Северная Америка будет самым быстрорастущим регионом с быстрорастущим спросом на электромобили премиум-класса, в которых в ближайшие годы будут использоваться твердотельные батареи.Ожидается, что в ближайшие годы рынок Европы будет расти.

Это связано с жесткими правилами выбросов и различными субсидиями, грантами и стимулами для внедрения электромобилей в таких странах, как Германия, Франция, Нидерланды, Норвегия, Швеция и Великобритания. Спрос на твердотельные батареи в электромобилях будет расти с увеличением спроса на электромобили и массовым производством автомобильных твердотельных аккумуляторов.

Ожидается, что в прогнозируемом периоде крупнейшим рынком будет Азия.

На рынке твердотельных автомобильных аккумуляторов в Азиатско-Тихоокеанском регионе будут лидировать такие страны, как Китай, Япония и Южная Корея. Правительства этих стран поддержали рост спроса на электромобили посредством субсидий, благоприятной политики в отношении электромобилей и отказа от использования бензина. Это приведет к быстрому росту спроса на твердотельные автомобильные аккумуляторы в регионе, как только они появятся на рынке.

ЭМ премиум-класса, использующие твердотельные батареи, будут запущены в Китае и Японии, а затем в Южной Корее и Индии.В первые годы рост будет медленнее, но ускорится после 2026 года. Индия будет самым быстрорастущим рынком в регионе благодаря текущей и будущей политике в области электромобилей.

Япония также будет одним из самых быстрорастущих рынков в регионе благодаря ведущим OEM-производителям, таким как Toyota, Nissan и Mitsubishi, а также производителям аккумуляторов, работающим над разработкой твердотельных аккумуляторов.

Северная Америка будет самым быстрорастущим регионом в течение прогнозируемого периода

Ожидается, что в североамериканском регионе будет наблюдаться самый высокий рост рынка твердотельных автомобильных аккумуляторов.Ожидается, что рынок будет лидером продаж электромобилей премиум-класса в США и Канаде. Ведущие производители оригинального оборудования, такие как GM и Ford, работают с производителями аккумуляторов над разработкой твердотельных аккумуляторов для своих электромобилей и планируют выпустить их на рынок в ближайшие годы. Ожидается, что будет более высокий спрос на BEV в двух странах и более медленный спрос на PHEV.

Premium Insights

  • Растущий спрос на дальние перевозки с нулевым уровнем выбросов, чтобы стимулировать рынок
  • Азиатско-Тихоокеанский регион, по прогнозам, станет крупнейшим рынком в течение прогнозного периода
  • Сегмент легковых автомобилей станет более крупным сегментом в течение периода прогноза. прогнозный период (2025-2030 гг.)
  • Сегмент аккумуляторных электромобилей будет расти с более высокими среднегодовыми темпами роста в течение прогнозного периода (2025-2030 гг.)
  • Сегмент <450 Вт · ч / кг станет более крупным сегментом в течение прогнозного периода (2025 г.) -2030)

Динамика рынка

Драйверы

  • Ожидается, что более быстрая зарядка по сравнению с литий-ионными аккумуляторами при использовании того же режима зарядки Ev повысит спрос на твердотельные автомобильные аккумуляторы
  • Более высокая емкость твердотельных аккумуляторов. Государственные батареи, приводящие к увеличению диапазона напряжений, ведущему к более высокому спросу
  • Более низкая вероятность перегрева по сравнению с литий-ионными батареями делает Solid-S Батареи tate безопаснее

Ограничения

  • Более высокая стоимость по сравнению с обычными батареями Ev

Возможности

  • Ожидается рост спроса на твердотельные батареи, который будет стимулировать спрос на твердотельные батареи
  • Государственные инициативы, связанные с увеличением ожидаемых требований к Evs для твердотельных батарей
  • Ожидается, что рост инвестиций в НИОКР приведет к увеличению спроса на твердотельные батареи

Вызовы

  • Технологические барьеры при разработке твердотельных батарей
  • Твердая керамика, используемая для разработки Твердотельные аккумуляторы хрупкие и имеют проблемы с механическими нагрузками
  • Таблица 5 Рынок твердотельных автомобильных аккумуляторов: влияние динамики рынка

Экосистема рынка твердотельных автомобильных аккумуляторов

  • Поставщики зарядных устройств для ЭВ
  • Поставщики уровня 1 (Ev Поставщики аккумуляторов)
  • Oems
  • Конечные пользователи

Пример использования

  • Обзор производительности и стоимости выбранных твердотельных электролитов: гонка между полимерными электролитами и неорганическими сульфидными электролитами

Профили компании

Ключевые игроки

  • Toyota Motor Corporation
  • Power
  • Quantumscape
  • Samsung Sdi
  • LG Chem
  • Ilika
  • Brightvolt
  • Panasonic
  • Catl
  • Ioniq Materials
  • Northvolt
  • 0
  • Cymbet 902 902 Группа проигрывателей Generalotors 902 Стеллантис Н.V.
  • Kia Motors
  • Mitsubishi Motors
  • Volkswagen Ag
  • Ford Motor Company
  • Byd
  • Hyundai Group
  • Sk Innovation
  • Dyson
  • Prieto Battery
  • Storedot
Посетите этот отчет https://www.researchandmarkets.com/r/41v1h8

 

Как США планируют захватить рынок аккумуляторов для электромобилей

Продажи электромобилей в США, кажется, растут с каждой минутой.Несмотря на то, что они все еще занимают лишь крошечный уголок автомобильного рынка, астрономические оценки лидеров отрасли, таких как Tesla, позволяют взглянуть на потенциал практически зарождающегося рынка. Чтобы еще больше снизить затраты и заинтересовать потребителей, США планируют в течение следующего десятилетия увеличить производство аккумуляторов у себя дома. Имея далеко впереди глобальных конкурентов, есть ли у США технологии или, что более важно, ресурсы, чтобы завоевать позиции на рынке аккумуляторов для электромобилей?

Мировой рынок аккумуляторных батарей для электромобилей сегодня

Все мы знакомы с бытовой электроникой и батареями, которые используются для ее питания.В последние два десятилетия производство литий-ионных аккумуляторов росло от конца к концу каждый год, в частности, из-за увеличения производства электромобилей. В настоящее время почти все производители аккумуляторов находятся в Азии, особенно в Китае. Согласно WSJ , только Китай в настоящее время контролирует 75% всего производства литий-ионных аккумуляторных элементов. Даже производители со штаб-квартирой в Японии или Южной Корее, такие как Panasonic и SK Innovation соответственно, по-прежнему производят большое количество своих батарей в Китае из-за меньших ограничений.

Производство — это лишь один из элементов общего производства аккумуляторов, необходимых для питания постоянно растущего парка электромобилей по всему миру. Соединенные Штаты, похоже, собирают средства и нанимают производителей, чтобы присоединиться к гонке, но будет ли этого достаточно?

США идут ва-банк на производство аккумуляторов для электромобилей

Да, Китай в настоящее время доминирует на рынке по производству батарей, необходимых для электромобилей. Однако по мере того, как производство электромобилей в США продолжает расти, инвесторы ищут компании, стремящиеся расширить производство аккумуляторов и связанных с ними материалов в домашних условиях.

За время своего непродолжительного пребывания на этом посту президент Байден предпринял активные усилия в области политики, касающейся чистой энергии и изменения климата. План 46-го президента «Build Back Better» предусматривает значительные инвестиции в федеральные НИОКР. В частности, веб-сайт президента Байдена предлагает увеличить федеральные закупки на 400 миллиардов долларов в течение его первого срока. Цель состоит в том, чтобы закупить и внедрить ключевые источники экологически чистой энергии, такие как батареи, с целью позиционирования США как мирового лидера в области чистой энергии.

Это освежающее изменение темпа по сравнению с предыдущей администрацией, но президент может использовать свое влияние только для того, чтобы усилить и ускорить усилия. Он не может сделать это в одиночку. Вот где два полушария американского бизнеса, в некотором смысле, работают вместе для достижения этой цели. Сюда входят стартапы аккумуляторных батарей для электромобилей в государственном секторе и известные производители в частном секторе.

Стартапы прокладывают себе путь на рынке аккумуляторов для электромобилей в США

Основное внимание в стремлении к производству аккумуляторов в США направлено на противодействие нынешней зависимости страны от Китая.Руководители отрасли и законодатели считают, что для сохранения конкурентоспособности в производстве электромобилей литий-ионные батареи должны производиться внутри страны вместе с самими электромобилями. Этот процесс поможет снизить стоимость электромобилей и сделает их еще более привлекательными для потребителей.

Уолл-Стрит тоже верит в это, поскольку недавно поддержала публичные стартапы по производству аккумуляторов. Аналитики весьма оптимистичны в отношении того, что в ближайшее десятилетие продажам электромобилей некуда будет расти. Эти стартапы включают основанную в Кремниевой долине компанию Sila Nanotechnologies Inc., который только что привлек 590 миллионов долларов в виде нового финансирования с Уолл-стрит. В прошлом году компания Romeo Power стала публичной компанией и занимается разработкой литий-ионных аккумуляторов в Калифорнии. Между тем, Lithium Americas Corp. базируется в Канаде, но также работает в США. Этот стартап недавно продал акции на сумму 400 миллионов долларов в рамках публичного предложения, чтобы профинансировать новый литиевый проект в Неваде. Интересно, работают ли другие автопроизводители над батареями в Неваде?

Большая часть финансирования этих стартапов идет на строительство заводов и оптимизацию процессов производства аккумуляторов.Однако, хотя эти грандиозные раунды государственного финансирования обнадеживают будущее рынка аккумуляторов для электромобилей в США, небольшим компаниям не хватает ресурсов аккумуляторов, необходимых для масштабирования в направлении подлинной конкурентоспособности.

К толпу присоединились крупные аккумуляторные конгломераты

К счастью, Давиды по запуску аккумуляторных батарей нашли Голиафа в многонациональных конгломератах по производству аккумуляторов. Южнокорейские компании, такие как LG Chem и SK Innovations, расширили заводы на территории США, чтобы помочь в расширении производства электромобилей и, надеюсь, получить долю предполагаемой прибыли.В дополнение к огромному выпуску аккумуляторов, чтобы удовлетворить растущий спрос со стороны Tesla, LG Chem строит завод в Огайо. Это сделано для поддержки совместного предприятия с General Motors.

Говоря о Tesla, американский автопроизводитель продолжает разрабатывать собственные аккумуляторы в США, приобретая при этом столько аккумуляторных элементов, сколько могут предоставить иностранные поставщики. В то время как самый ценный автопроизводитель в мире по рыночной капитализации продолжает сотрудничать с другими производителями, производство большего количества компонентов для своих автомобилей собственными силами значительно сократит его цепочку поставок.Кроме того, Tesla, как и вышеперечисленные производители, продолжают вводить новшества и внедрять новые аккумуляторные технологии для увеличения емкости аккумуляторных элементов. Это, в свою очередь, поможет повысить эффективность, снизить производственные расходы и, как следствие, снизить стоимость электромобилей для всех.

Это снова легче сказать, чем сделать. Tesla, LG Chem и Sila добились больших успехов в производстве аккумуляторов в Соединенных Штатах, но с географической точки зрения страна испытывает огромный недостаток в сырье.

Препятствия, с которыми столкнутся США при производстве аккумуляторов

В настоящее время на рынке аккумуляторных батарей для электромобилей Китай является явным лидером, за ним следуют другие азиатские страны, такие как Южная Корея и Япония. Чтобы Соединенные Штаты имели хоть какой-то шанс на участие в соревнованиях, они должны выполнить две основные задачи, чтобы обеспечить максимальную прибыль. Во-первых, производители аккумуляторов в Штатах должны продвигать инновации, чтобы максимально увеличить емкость аккумуляторных элементов и производительность. Действия частного и государственного секторов, а также поддержка главнокомандующего должны способствовать этому процессу.

Вторая важная задача и реально наиболее сложное препятствие — это цепочка поставок сырья для производства самих аккумуляторов. Северная Америка в целом долгое время полагалась на импорт для поставки компонентов таких технологий, как батареи. Сюда входят такие элементы, как никель, литий, графит и кобальт, и многие другие. Такие материалы имеют решающее значение как для анодов, так и для катодов, необходимых для генерации тока батареи.

И снова здесь Китай уже взял верх.Помимо производства большинства мировых аккумуляторов, его земля также является богатым источником многих минералов и других материалов, необходимых для производства аккумуляторов. Другие континенты, такие как Австралия и Южная Америка, также могут дорабатывать эти компоненты, но они остаются довольно удаленными с точки зрения логистики от Северной Америки и, таким образом, добавляют нежелательный провал в цепочке поставок.

Как США могут преодолеть проблемы с аккумуляторами электромобилей

Так что, возможно, США найдут способ начать очищать материалы, такие как кобальт, в Северной Америке (мы смотрим на вас, Канада). В качестве альтернативы, они должны творчески изменить свой подход к аккумуляторным технологиям, чтобы устранить свою зависимость от иностранных поставщиков.Например, Sila Nanotechnologies отточила свои силы в разработке анодов на основе кремния вместо использования традиционного графита. Руководители компании говорят, что эти аноды действительно способны накапливать больше энергии, чем те, которые используются в современных батареях.

Австралийская компания Novonix Ltd. имеет американские корни и имеет завод в Чаттануге, штат Теннесси. Здесь производится синтетический графит для анодов. Фактически, у компании уже есть контракт на продажу 500 тонн синтетического графита производителю аккумуляторов Samsung SDI Co.

Это две небольшие компании, мыслящие нестандартно, и их нужно быстро масштабировать и масштабировать. Это, безусловно, то, что они планируют сделать; государственное финансирование и крупные контракты помогут ускорить этот процесс. Однако производители аккумуляторов в США в целом должны работать над творческими инновациями и материальными альтернативами, чтобы иметь шанс на победу. В центре внимания США будет емкость аккумуляторов, укороченная цепочка поставок и инновационные альтернативы материалам для аккумуляторов, которые помогут закрепиться на рынке.

FTC: Мы используем автоматические партнерские ссылки для получения дохода. Подробнее.


Подпишитесь на Electrek на YouTube, чтобы смотреть эксклюзивные видео, и подписывайтесь на подкаст.

Конструируйте аккумуляторы для усиления автомобиля, увеличивайте запас хода

Автопроизводители и производители аккумуляторов стремятся разработать новые аккумуляторы для электромобилей, которые могут укрепить конструкцию кузова и открыть дверь к прорыву в области дальности езды.

То, что инженеры называют структурными батареями, обещает более легкий вес и большую энергоэффективность, в результате чего запас хода между зарядками почти вдвое превышает 326 миль (525 км) Tesla Model Y.

Volvo Cars компании Geely в конце июня представила новую конструкцию аккумуляторной батареи, которую она разрабатывает со шведским производителем аккумуляторов Northvolt, которая, по словам Volvo, должна обеспечить пробег без подзарядки 600 миль или более.

Технология структурных аккумуляторов находится в зачаточном состоянии, и производители не остановились на стандартном подходе.

Одна концепция, называемая «ячейка-упаковка» или CTP, позволяет снизить вес за счет исключения этапа объединения отдельных аккумуляторных элементов в модули перед окончательной сборкой в ​​большой аккумуляторный блок.

Стартап под названием Our Next Energy (ONE), созданный год назад, который до сих пор работал в скрытом режиме, работает над двойной батареей, которая сочетает в себе конструктивную конструкцию от ячейки к батарее со вторым высокоэнергетическим блоком, который может перезарядить первый, потенциально удваивающий пробег.

«Мы хотим полностью изобрести батарею», — сказал Муджиб Иджаз, основатель и исполнительный директор компании в Нови, штат Мичиган. Он добавил, что конструкция его компании с двумя батареями более безопасна и экологична, поскольку в ней не используются никель или кобальт, ключевые ингредиенты многих современных аккумуляторов электромобилей.

Последние конструкционные аккумуляторы разрабатываются автопроизводителями от Tesla до General Motors и производителями аккумуляторов, такими как китайские BYD и Contemporary Amperex Technology.

«Если у них есть мозг, то это способ сделать это», — сказала консультант из Мичигана Сэнди Манро. «Это экономит много денег, времени и веса».

Варианты конструкции

Есть много способов спроектировать структурную батарею. Исследования, направленные на разработку аккумуляторов, которые могут укрепить кузов и шасси автомобиля, идут рука об руку с усилиями по уточнению химического состава аккумуляторов и снижению стоимости того, что находится внутри элементов.

Подход GM к своей новой батарее Ultium начинается с основных строительных блоков — тонких аккумуляторных элементов карманного типа, которые объединяются в модули, а затем собираются в большие блоки. В Hummer EV, запуск которого запланирован на конец этого года, аккумуляторные батареи Ultium установлены в шасси автомобиля и помогают укрепить его. По словам Джоша Тавела, исполнительного главного инженера GM по аккумуляторным электрическим грузовым автомобилям, это, в свою очередь, улучшает ходовые качества и управляемость, уменьшая вибрацию и жесткость.

В Китае BYD и CATL разработали усовершенствованные батареи, которые устраняют промежуточную ступень модулей, что позволяет собирать элементы непосредственно в большие блоки.

Катоды в аккумуляторных элементах обеих компаний используют фосфат лития-железа (LFP), химический состав, основные материалы которого более многочисленны, менее дороги, менее подвержены возгоранию и менее вредны для окружающей среды, чем такие материалы, как кобальт и никель, которые чаще используются в катодах батарей электромобилей.

LFP-элементы, однако, не хранят столько энергии, как никель-кобальт-марганцевые (NCM) или никель-кобальт-алюминиевые (NCA) элементы, поэтому они обеспечивают значительно меньший диапазон движения между зарядами.Это означает, что транспортному средству потребуется более крупный и тяжелый пакет литий-железных батарей, чтобы соответствовать мощности батарей, использующих кобальт и никель.

Разработка литий-ионных аккумуляторов для усиления конструкции автомобиля снижает вес и помогает сократить диапазон дальности действия.

Новый тип структурной батареи, представленный в сентябре прошлого года генеральным директором Tesla Илоном Маском, который первоначально должен был питать модель Y, скрепляет сотни крупноформатных цилиндрических ячеек вместе с помощью структурного клея, а затем помещает их между двумя металлическими листами, предназначенными для крепления чтобы укрепить кузов и шасси автомобиля.

Для сравнения, ONE использует массив аккумуляторных элементов LFP в металлическом корпусе, называемых призматическими элементами, соединенных вместе в блок с металлическими сторонами, верхом и низом. Затем пакет устанавливается на шасси транспортного средства, где он помогает укрепить конструкцию транспортного средства.

Не все думают, что подход «ячейка-упаковка» — хорошая идея.

Тони Акила, генеральный директор стартапа электромобилей Canoo Inc, сказал, что структурные батареи имеют смысл, но только если элементы сначала объединяются в модули. «Чтобы его можно было отремонтировать, он должен быть модульным», — сказал он.

Даниэль Барел, генеральный директор израильского стартапа электромобилей Ree, также считает, что ячейки должны быть объединены в модули для максимальной гибкости. «Если вы не встраиваете модули прямо в шасси, это не имеет смысла», — сказал он.

Гонка на электромобиле только начинается

На южной окраине Брюсселя, где город превращается в пригород, будущее самого успешного автопроизводителя Германии вырисовывается внутри своеобразного автомобильного завода.Здесь нет выхлопных труб, трансмиссии и топливных баков. Нет свечей зажигания, радиаторов или коллекторов. Однако у завода Volkswagen Group есть батареи, уложенные на стропила.

Тридцать шесть аккумуляторных модулей размером с обувную коробку, каждый из которых содержит дюжину литий-ионных элементов, упакованы в электрические аккумуляторные блоки длиной семь футов и брошены под пол каждого производимого здесь внедорожника.Первый электрический внедорожник от роскошного бренда Audi Volkswagen, e-tron, может проехать 400 километров (почти 250 миль) за один цикл от аккумулятора и зарядиться всего за полчаса. Стиль традиционен, интерьер роскошный, а поездка почти бесшумна.

У внедорожника e-tron есть одна задача для Volkswagen: доказать, что производитель автомобилей, который почти полностью полагался на двигатель внутреннего сгорания с момента своего основания 82 года назад, может производить электромобили, которые люди хотят покупать, и политики будут приветствовать их, когда они ищут способы борьбы с климатическим кризисом.Успех означает, что Volkswagen обгонит конкурентов, включая Tesla, по продажам электромобилей и отразит новых конкурентов из Китая и Кремниевой долины; Провал может означать начало конца для компании с 665 000 сотрудников и годовым доходом в 265 миллиардов долларов.

Аккумуляторы собираются на заводе Audi e-tron в Брюсселе.- Предоставлено: Стефан Уортер / AUDI AG.

Volkswagen не одинок. Авторитетные производители автомобилей по всему миру меняют свои бизнес-модели в надежде адаптироваться к новому миру, в котором электричество заменяет бензин и дизельное топливо. Заводы модернизируются для производства электромобилей, а автопроизводители раскупают все аккумуляторы, которые могут найти. Высокая стоимость разработки электромобилей вынуждает одни компании искать партнеров и превращать другие в объекты для приобретения.Необходимость соблюдать строгие стандарты выбросов в Китае и Европе означает, что руководители уделяют гораздо больше внимания политике, проводимой в Пекине или Брюсселе, чем тому, что конкуренты строят в Детройте или Вольфсбурге, родном городе Volkswagen.

Немецкий концерн, которому также принадлежат Porsche, Bugatti, Skoda, Lamborghini и SEAT, принимает вызов, проводя радикальные преобразования, не имевшие аналогов со времен Второй мировой войны.Компания потратит 30 миллиардов евро (34 миллиарда долларов) в течение следующих пяти лет на производство электрической или гибридной версии каждого автомобиля в своей линейке и планирует выпустить 70 новых электрических моделей к 2028 году. К концу 2030 года она хочет четыре из каждых 10 проданных автомобилей — электрические, и эта игра для массового рынка зависит от успеха новой линейки автомобилей под названием «ID».

Капитальный ремонт имеет серьезные последствия для крупнейшего в мире автопроизводителя, который пытается перевернуть страницу своего скандала с дорогостоящими выбросами дизельного топлива.Volkswagen тратит миллиарды долларов на модернизацию заводов от Германии до Китая для производства автомобилей на базе своей модульной платформы для производства электромобилей, MEB. Компания также дала понять, что она будет использовать часть денег, которые она зарабатывает от продажи автомобилей, работающих на топливе, для производства собственных аккумуляторов и построения сетей зарядки.

Инициативы дорогие.Но уровень инвестиций Volkswagen и его конкурентов в сочетании с агрессивными целевыми показателями выбросов, установленными регулирующими органами, показывает, что пути назад нет. Все это приводит к новому вопросу: сможет ли Tesla сохранить лидерство в глобальной гонке за электромобилем?

Электронный tron ​​демонстрируется на собрании акционеров Volkswagen в 2019 году в Берлине, Германия.- Предоставлено: Карстен Коалл / Getty Images.

История — не лучший показатель того, кто выйдет из этой битвы победителем. Отрасль имеет плохую репутацию с электромобилями.EV1 General Motors появился на американских дорогах в 1996 году, в том же году автомобильная промышленность успешно лоббировала требование Калифорнийского совета по воздушным ресурсам производить больше электромобилей. Модель была отменена в 2003 году, после чего последовал ряд недовольных покупателей, а документальный фильм «Кто убил электромобиль?» Chevrolet отключил Volt, который никогда не продавался в больших количествах, в прошлом году. Nissan Leaf все еще находится в производстве, но ему не удалось достичь уровня коммерческого успеха, на который рассчитывал бывший председатель компании Карлос Гон.В более широком плане спросу препятствуют опасения по поводу дальности пробега автомобилей, отсутствия инфраструктуры для зарядки и высоких ценовых тарифов.

EV-1, сделанный в Калифорнии в 1997 году.EV1 был новаторским электромобилем, но он не смог привлечь внимание многих водителей. — Предоставлено: Джон Б. Карнетт / Bonnier Corp. через Getty Images.

До недавнего времени у Volkswagen никогда не было особых причин беспокоиться об электромобилях. Вместо этого он вложил инвестиционные доллары в то, чтобы сделать свои дизельные двигатели более экономичными и доступными, что помогло ему продавать огромные объемы автомобилей и обогнать японского конкурента Toyota. В 2018 году Volkswagen поставил рекордные 10 автомобилей.8 миллионов машин. В нем говорится, что только 40 000 из них, или 0,4%, были электромобилями. Еще 60 000 были подключаемыми гибридами. По данным консалтинговой компании LMC Automotive, глобальные продажи электромобилей были лишь немного менее анемичными: из примерно 95 миллионов автомобилей, проданных по всему миру в 2018 году, 1,3 миллиона были электротехническими.

Отсутствие интереса со стороны традиционных автопроизводителей расчистило путь к победе на первых этапах гонки Tesla, компании, управляемой неутомимым предпринимателем Илоном Маском.По данным LMC Automotive, в 2018 году Tesla продала более 220 000 электромобилей, что примерно на 70 000 больше, чем ее ближайший конкурент, китайская государственная группа BAIC. Глобальный альянс Renault, Nissan и Mitsubishi Motors в прошлом году продал около 130 000 электромобилей, в то время как немецкие конкуренты Volkswagen, BMW и Daimler, продали 33 000 и 14 400 автомобилей соответственно. В конце списка оказалась Toyota, второй по величине производитель автомобилей в мире, который решил сосредоточиться на гибридных автомобилях и технологиях топливных элементов. В прошлом году было продано всего 1000 электромобилей, что больше нуля в 2017 году.LMC, чьи данные не включают продажи в Южной Америке, Канаде и Мексике или коммерческих фургонов, имеет Volkswagen, продающий 26 000 электромобилей.

Генеральный директор Tesla Илон Маск представляет модель Tesla D в Хоторне, штат Калифорния, в октябре 2014 года.Маск превратил Tesla в мирового лидера продаж электромобилей. — Предоставлено: Кеворк Джансезян / Getty Images.

Несмотря на то, что у электромобилей неоднозначное прошлое, руководители и аналитики автомобильной отрасли сходятся во мнении, что приближается переломный момент, когда массовое внедрение станет неизбежным из-за падения стоимости аккумуляторов, давления со стороны регулирующих органов и щедрых государственных субсидий.«Эти факторы объединились, чтобы заставить традиционную промышленность серьезно относиться к электрификации — быстрее, чем мы ожидали ранее», — сказал Макс Уорбертон, аналитик исследовательской фирмы Bernstein. «Это сейчас действительно происходит».

По словам Бернштейна, резкое снижение цен на аккумуляторы позволит ведущим автопроизводителям продавать полностью электрические автомобили по цене ниже, чем автомобили, работающие на бензине и дизельном топливе, уже к 2022 году.Они утверждают, что электромобили уже набирают обороты: еще в 2010 году годовые продажи были близки к нулю. «В электромобили вкладывают невероятные суммы денег, — сказал Аль Бедвелл, директор по глобальным силовым агрегатам в LMC Automotive. — Я смотрю на эту отрасль в течение 20 лет, и мне кажется, что она вроде бы сейчас не остановить ».

Бедвелл сказал, что традиционных автопроизводителей подталкивают к более быстрому продвижению благодаря двум дополнительным факторам: новым строгим правилам ЕС, которые требуют от автопроизводителей резко сократить выбросы CO2, начиная со следующего года.А в Китае, который уже является крупнейшим в мире рынком электромобилей, правительство внедрило систему, которая требует от производителей автомобилей производить экологически чистые автомобили или покупать кредиты на выбросы CO2, производимые их автомобилями.

Активисты Гринпис проводят демонстрацию на заводе Volkswagen в Вольфсбурге, Германия, в ноябре 2015 года.Volkswagen все еще борется с последствиями скандала с выбросами в 2015 году. — Предоставлено: Джон Макдугалл / AFP / Getty Images.

Volkswagen, заплативший штрафов на сумму более 30 миллиардов долларов с момента признания в 2015 году фальсификации выбросов миллионов дизельных автомобилей, принял электричество с энтузиазмом новообращенного. «Volkswagen радикально изменится», — сказал акционерам в марте генеральный директор Герберт Дисс. «Некоторые из вас могут до сих пор тереть глаза от изумления.Но не заблуждайтесь — супертанкер набирает скорость ».

В то время как компания объявила о своих амбициях на массовом рынке электромобилей, ее люксовые бренды лидируют.Первый полностью электрический Porsche Taycan поступит в продажу в конце этого года. Тем временем Audi планирует предложить к 2025 году 12 чисто электрических моделей. На Женевский автосалон в этом году бренд представил только электрифицированные автомобили, в том числе компактный внедорожник, производство которого ожидается к концу 2020 года. Успех этих ранних роскошных моделей. жизненно важно: Volkswagen производит более 10 миллионов автомобилей каждый год, но полагается на продажу 2 миллионов Audi и Porsche для получения 65% своей прибыли.

Генеральный директор Volkswagen Герберт Дисс выступает в штаб-квартире компании в Вольфсбурге, Германия, в марте.Diess делает ставку на будущее компании на платформе MEB или модульных автомобилей. — Предоставлено: Шон Гэллап / Getty Images.

Человек, которому поручено сделать электромобили Audi успешным, — это Стефан Ниманд, руководитель отдела электрификации бренда.В интервью в штаб-квартире Audi в баварском городе Ингольштадт этот человек с бочкообразной грудью утверждал, что компания хорошо подготовлена ​​к своему электрическому будущему. По его словам, следующее поколение электромобилей будет дешевле и оснащено технологиями, которые нужны клиентам. «Мы многому научились с помощью аккумуляторной системы e-tron, аварийной системы, системы охлаждения, системы подключения и всего остального. И, конечно же, теперь мы лучше понимаем, где мы можем снизить затраты, где мы можем оптимизировать систему, где мы можем увеличить диапазон или производительность.”

В Брюсселе строятся аккумуляторные батареи E-tron — Фото: Audi

Самый важный вопрос — откликнутся ли клиенты на такие автомобили, как e-tron.«Думаю, мы сделали все, что могли. Мы сделали первую машину, и я думаю, что она очень хороша, — говорит Ниманд.

Задумавшись о том, готовы ли потребители массово внедрять электромобили, Ниманд вспоминает свой первый опыт работы с R8 e-tron, электрической версией двухместного спортивного автомобиля Audi, который испытывался в различных формах по крайней мере с 2010 года. .Перед тем, как вести машину, профессиональный водитель предупредил руководителя, что это будет намного быстрее, чем он ожидал. Ниманд сказал, что, по его мнению, водитель шутил. «Затем я нажал на дроссельную заслонку и… я знал, забудьте обо всем остальном».

Его опыт не оставил ему сомнений: «Это будущее.”

Ведущие производители электромобилей в 2025 году

Показатели продаж будущих лидеров отрасли

0

20 000

40 000

60 000

80 000

100 000

120 000

160 000

200 000

240 000

250 000

500 000

750 000

1 000 000

1,250,000

1 500 000

Рено-Ниссан-Митсубиси

Источник: LMC Automotive.Продажи и прогнозы
LMC не включают Южную Америку, Канаду и Мексику, а также коммерческие фургоны.

2015

Компания Nissan, производящая Leaf, объединилась с партнером по альянсу Renault, чтобы стать лидером мировых автопроизводителей по продажам электромобилей.

2016

Tesla опережает Renault и Nissan, которые остаются лидерами в чартах.Продажи электромобилей Volkswagen упали до чуть более 13 000 единиц.

2017

Nissan и Renault теряют корону электромобилей в пользу Tesla, которая продала почти 100 000 автомобилей в 2017 году.

2018

Tesla уверенно лидирует.По мере роста производства Model 3 компания продает около 222 000 автомобилей.

2025

Volkswagen является лидером среди всех автопроизводителей с более чем 1,4 миллиона продаж. Renault-Nissan и китайская Geely также обогнали Tesla.

Если удастся завоевать сердца и умы стойких фанатов скорости, вопрос для Audi состоит в том, как получить преимущество перед Tesla, которая стала синонимом электромобилей и конкурирует за тех же потребителей роскоши, что и немецкий бренд.Для Ниманда ответ заключается в том, чтобы делать то, что Audi делала более 100 лет: создавать автомобили, которыми люди хотят управлять. «Это то, в чем мы действительно хороши, — сказал он. «В этом преимущество. Если вы сравните e-tron с другими полностью электрическими автомобилями новичков, то увидите знания, которыми мы обладаем в создании автомобилей. Я думаю, клиенты это уважают ».

E-tron — первый электрический внедорожник Audi. Фото: Audi.

Ниманд признает, что Audi может многому научиться у Tesla, особенно когда речь идет о скорости внедрения инноваций.Но когда дело доходит до производства, он сказал, что у Audi есть большое преимущество. «Мистер. Маск говорил о производственном аду », — сказал он, имея в виду комментарии генерального директора Tesla, сделанные в 2017 году.« Именно здесь у нас гораздо больше опыта и знаний. С запуском e-tron мы не попали в производственный ад, и мы все еще нет, и мы не попадем ни в какой производственный ад ». Ниманд более пренебрежительно относится к попыткам технологических компаний, таких как Uber, Google и Apple, проникнуть в автомобильный бизнес. «Если вы посмотрите на все усилия по автономному вождению от Uber, Google и Apple, и если вы увидите результат до сих пор, он почти ничего не стоит.Почему? Потому что это все еще о машине ».

У

Tesla есть одно важное преимущество перед более традиционными конкурентами: отсутствие багажа.У американского выскочки нет крупной дилерской сети, устойчивых профсоюзов или унаследованного бизнеса, которым нужно было бы управлять. «Для традиционных автопроизводителей очень дорого стоит освоить рынок электромобилей», — сказал Бедвелл, аналитик LMC Automotive. «В то же время они должны поддерживать всю свою обычную деятельность. Вот где они получают большую часть дохода. Volkswagen, например, не может перестать продавать автомобили с двигателями внутреннего сгорания. Он не может перестать продавать дизельные автомобили в Европе.”

Срочная необходимость высвободить денежные средства для новых технологий заставляет автопроизводителей находить партнеров, которые разделяют расходы. BMW и Daimler, которые жестко конкурируют на рынке предметов роскоши, объявили о партнерстве, направленном на высокоавтоматизированное и автономное вождение.Они также инвестируют 1 миллиард долларов в новое предприятие по развитию мобильных услуг, включая системы совместного использования поездок и зарядки для электромобилей. Ford будет строить автомобили на электрической платформе Volkswagen в соответствии с сделкой, о которой было объявлено в июле. Тем временем Volkswagen присоединится к своему американскому конкуренту и инвестирует в Argo AI, компанию по производству автономных транспортных средств, стоимость которой составляет 7 миллиардов долларов. Рассматриваются более кардинальные изменения. В мае Fiat Chrysler предложил слияние с Renault, в результате которого будет создан третий по величине производитель автомобилей в мире, а ежегодная экономия затрат составит более 5 миллиардов евро (5 долларов США).6 миллиардов). Когда предложение было отозвано, Renault посетовал на упущенную возможность, заявив, что слияние имело «большую финансовую ценность» и «убедительную промышленную логику».

На июльской пресс-конференции генеральный директор Volkswagen Герберт Дисс и Джим Хакетт, генеральный директор Ford, объявили, что будут вместе работать над электромобилями.- Предоставлено: Йоханнес Эйзеле / ​​AFP / Getty Images.

Выживание некоторых из самых известных мировых автомобильных брендов висит на волоске. Согласно прогнозу LMC Automotive, огромный объем инвестиций, вкладываемых Volkswagen, поможет ему продавать более 1,4 миллиона электромобилей в год к 2025 году — больше, чем у любого другого автопроизводителя, и более чем в три раза больше, чем ожидается от Tesla. Альянс Renault, Nissan и Mitsubishi Motors собирается занять второе место в 2025 году, продав в этом году около 590 000 электромобилей.Китайская Geely, владеющая Volvo, займет третье место. Тесла будет четвертой с 413 000 автомобилей, за ней следует Toyota. По прогнозам Daimler, Hyundai, General Motors и Ford в 2025 году продадут от 330 000 до 400 000 автомобилей.

«Если вы посмотрите на все усилия по автономному вождению от Uber, Google и Apple, и если вы увидите результат до сих пор, он почти ничего не стоит.Почему? Потому что это все еще о машине ».

СТЕФАН НИМАНД, AUDI

Бедвелл сказал, что ресурсы и опыт Volkswagen помогут ему обойти Tesla, которая столкнется с новой жесткой конкуренцией за покупателей роскошных автомобилей и может продолжать испытывать проблемы роста, которые ограничивают ее способность резко наращивать производство.«У них просто есть такая позиция, — сказал Бедвелл о Volkswagen, — чтобы отгружать такие объемы и производить их более эффективно, чем у Tesla, и зарабатывать на этом деньги».

Вся отрасль готовится к решению этой задачи.Генеральный директор Ford Джим Хакетт недавно сказал CNN Business, что создание автомобилей — это не только технология. «У нас должна быть промышленная модель. Форд действительно хорош в этом », — сказал он. И он выстрелил в Маска, который также является генеральным директором космической компании SpaceX. «Мне довелось соревноваться с ученым-ракетчиком, который действительно умен, и я уважаю его за это», — сказал Хакетт. «И да, он соревнуется с главным разрушителем в Генри Форде».

Электрические и гибридные автомобили Volkswagen перемещаются на надземные платформы на заводе в Вольфсбурге, Германия, в апреле 2016 года.- Предоставлено: Кристиан Бочи / Bloomberg через Getty Images.

На данный момент, однако, Tesla имеет преимущество. В этом году компания планирует поставить от 360 000 до 400 000 автомобилей. В нем говорится, что производство может вырасти до 500000 в течение 12 месяцев до 30 июня 2020 года, в зависимости от того, как быстро будет запущен новый завод в Шанхае. А утечки говорят о том, что Porsche Taycan, который часто называют «убийцей Tesla», не оправдает этих ожиданий.По мнению аналитиков UBS, автомобилю потребуется на полсекунды больше, чем модели Tesla S Performance, чтобы разогнаться с нуля до 100 километров в час. У Porsche также не будет диапазона Model S.

.

Porsche утверждает, что производительность — это больше, чем просто скорость.Покупатели Taycan получат лучшее мастерство и материалы, но они тоже будут платить больше. Ожидается, что автомобиль будет продаваться в Германии по крайней мере за 90 000 евро (100 000 долларов США), а версия Turbo будет стоить более 150 000 евро (167 000 долларов США) — это примерно на 50 000 евро (56 000 долларов США) больше, чем модернизированная Model S. «Мы находим это. Интересно, что даже ведущий производитель спортивных автомобилей не смог превзойти Tesla по ключевым показателям », — заявили аналитики UBS.

Электрический Taycan от Porsche выставлен в Штутгарте, Германия, в июне 2018 года.Taycan был объявлен «убийцей Tesla».

Находясь в двух шагах от музея, до потолка забитого дизельными и бензиновыми автомобилями, Ниманд из Audi предлагает радикальные изменения.

«Тридцать лет назад или 40 лет назад дизель был непроходимым двигателем.У него почти не было лошадиных сил, ему требовалась примерно одна минута, чтобы прогреть систему, прежде чем можно было запустить двигатель, и все такое. А потом вы увидите, на что сегодня способно дизельное топливо, это совершенно другая история », — пояснил руководитель. «То же самое, я думаю, верно и в отношении электромобильности. Сейчас мы [достигли] точки, когда вы можете производить такие автомобили, как e-tron, которые действительно удовлетворяют потребности многих клиентов. Они не идеальны, но очень хороши ».

Выступая в марте, когда он представил Model Y, генеральный директор Tesla Маск сказал: «Наша цель с самого начала состояла в том, чтобы попытаться заставить остальную автомобильную промышленность перейти на электрическую.”

Кто бы ни победил, Маск скоро исполнит свое желание.

электромобилей и угроза нехватки электромобилей

  • Ввиду того, что многие автопроизводители обещают в ближайшем будущем линейки электромобилей, некоторые полагают, что производственных мощностей не хватит для удовлетворения всех потребностей в аккумуляторах.
  • Пренебрежение фиксацией конструкции батареи и внедрение потенциальных будущих технологических изменений в производственные помещения может привести к появлению линий сборки батарей, которые устареют еще до того, как они когда-либо будут использованы.
  • Ничто из этого не объясняет проблем с обеспечением достаточного количества сырья, такого как кобальт и литий.

    Автопроизводители, у которых относительно короткие сроки перехода на использование только электромобилей, включают Volvo, Jaguar, Volkswagen (в Европе), Bentley, Lotus, Cadillac и, как стремление, все General Motors.GM заявила, что к 2025 году у нее на рынке будет 30 электромобилей, 20 из которых будут проданы в Северной Америке. Стартапы, готовые к развертыванию электромобилей, включают Rivian, Lucid, Bollinger и Fisker. Электромобилей много, а значит, много батарей. Будут ли пакеты и ячейки готовы к установке в транспортные средства? Впечатляющий круг экспертов говорят, что, возможно, нет.

    Удо Паненка (Udo Panenka) — президент глобального сегмента промышленной автоматизации компании ATS Automation Tooling Systems в Германии, которая устанавливает линии сборки аккумуляторов по всему миру (в том числе для GM).Мартин Старки — управляющий директор Ricardo Performance Products в Великобритании, поставщика силовых агрегатов для нишевых приложений для электромобилей. Оба были гостями онлайн-форума Reuters по проблемам батареи, который я модерировал 14 июля. И оба обеспокоены.

    Удо Панека беспокоится о заряде батареи.

    Эсекьель Скагнетти

    «Я слышу, что руководители автомобильных компаний объявляют каждый день, — сказал Паненко в интервью.«У них амбициозные цели, но не у всех есть четкий план того, как их достичь. Мы наблюдаем волну западных компаний, которые переходят на собственное производство элементов питания, уменьшая свою зависимость от крупных азиатских производителей аккумуляторов. Это необходимо — нам нужно больше ячеек, и мы должны производить их в регионе. Но есть большое давление, чтобы выпустить электромобили ».

    Паненка продолжила: «Все пытаются оптимизировать свои конструкции, делая лучшие аккумуляторы, которые они могут, с развивающимися технологиями и снижением стоимости аккумуляторов, но если они планируют запускать аппараты в ближайшие два-три года, нам нужно будет изменить правила. игры, и подходить к таким сложным проектам автоматизации по-разному.В противном случае OEM-производители и их поставщики не смогут производить достаточное количество батарей ».

    Паненка говорит, что, если они не посмотрят на потенциальные будущие технологические изменения и не спроектируют эти линии с учетом возможности модернизации, производители с конструкциями элементов и блоков, которые продолжают развиваться, могут инвестировать миллионы долларов в линии сборки аккумуляторов, которые выйдут из употребления, прежде чем они станут устаревшими. когда-либо использовался. А аккумуляторные блоки, запущенные в производство в спешном порядке, вероятно, будут отозваны чаще.

    Во второй половине 2020 года более 150 000 электромобилей были отозваны GM, Hyundai и Ford из-за проблем с аккумуляторами у поставщиков элементов первого уровня LG Energy Solution и Samsung SDI, сказал Тал Шолклаппер, генеральный директор и соучредитель компании. Voltaiq, базирующийся в Беркли, Калифорния, который предоставляет автопроизводителям интеллектуальную информацию об аккумуляторах предприятия. Владельцам отозванных автомобилей Chevrolet Bolts с 2017 по 2019 год недавно посоветовали парковать автомобили на открытом воздухе.

    Тал Шолклаппер, генеральный директор и соучредитель Voltaiq в Беркли, штат Калифорния, рассказывает о технологиях своей компании.

    Voltaiq

    Старки из

    Рикардо отмечает, что правительство Великобритании запретило новые бензиновые и дизельные автомобили к 2030 году. «Электромобили по-прежнему составляют менее 10 процентов продаж в Великобритании, и поэтому время идет с точки зрения ускорения более широкого внедрения. , — сказал Старки по электронной почте. «У Великобритании есть особый набор потребностей в поставках аккумуляторов: не только крупные гигафабрики, но и требования наших уникальных нишевых сетей транспортных средств, включая аэрокосмическую, оборонную, спортивные автомобили, роскошные автомобили и внедорожную технику.Мы обеспокоены тем, что эта проблема не решается достаточно быстро, чтобы поддержать эти ключевые рынки Великобритании ».

    Угу. Эту точку зрения поддерживает Сэм Абуэлсамид, главный аналитик по электронной мобильности в Guidehouse Insights. «Нехватка батарей — это серьезный риск», — сказал он. «В настоящее время мощности по производству аккумуляторов составляют лишь небольшую часть того, что было обещано с точки зрения продаж электромобилей. Даже заявленная емкость новых ячеек пока не соответствует обещанным продуктам.И если цели ЕС, Калифорнии и других регионов по запрету новых продаж двигателей внутреннего сгорания осуществятся, нам понадобится гораздо больше ».

    Абуельсамид сказал, что GM «вероятно, наиболее близко к тому, чтобы иметь емкость ячеек в соответствии с заявленной краткосрочной целью» — более миллиона продаж ежегодно в Северной Америке и Китае к середине десятилетия. К тому времени у него будет четыре плана ячеек Ultium, два из которых уже строятся.

    В заявлении GM говорится: «GM и LG Energy Solution в настоящее время создают два совместных предприятия по производству аккумуляторных элементов в Лордстауне, штат Огайо, и Спринг-Хилл, штат Теннесси.Только эти два завода будут иметь более 70 гигаватт-часов (ГВт-ч) производственной мощности аккумуляторных элементов. Мы также недавно объявили о планах ускорить создание двух дополнительных совместных предприятий по производству аккумуляторных элементов в США к середине десятилетия, и у нас есть дополнительные глобальные производственные мощности по производству аккумуляторных элементов. Наши аккумуляторы Ultium проходят тщательную проверку в лаборатории аккумуляторов Estes Engineering Center в Уоррене, штат Мичиган, в дополнение к виртуальным и дорожным испытаниям на других объектах. Наши данные показывают, что с Ultium можно обеспечить время автономной работы на миллион миль.”

    Рендеринг завода по производству аккумуляторных элементов Ultium Cells LLC в Спринг-Хилле, штат Теннесси. Его планируется открыть в конце 2023 года.

    Дженерал Моторс

    Lucid сообщает, что у него есть собственный запас батарей. «Lucid Motors разработала собственный запатентованный аккумуляторный модуль для наших автомобилей, который мы будем собирать на собственном предприятии в Аризоне, поэтому мы уверены, что сможем удовлетворить растущий спрос», — сказал официальный представитель Дэйв Бучко.

    Но Шолклаппер, отметив нехватку квалифицированных инженеров по аккумуляторным батареям, сказал, что автопроизводители «не имеют достаточной емкости для испытаний или достаточного количества данных, чтобы определить, есть ли у них хороший аккумулятор или нет. Вам нужно действительно понимать данные с течением времени ». Он добавил, что серьезным препятствием является заставить производителей аккумуляторов сертифицировать свои продукты на срок службы от 10 до 12 лет во многих разных частях мира, с разными диапазонами температур и климатом.

    Абуельсамид говорит, что блокировка батареи — сложная задача.«По ходу тестирования вы обнаруживаете проблемы, которые необходимо решать, и если вы не будете делать все последовательно, вам придется переделывать, а это требует времени и денег», — сказал он. «С другой стороны, если вы будете делать что-то последовательно, вам нужно будет закрепиться раньше, и вы можете застрять с чем-то, что не работает или устарело к тому моменту, когда оно будет запущено в производство».

    В сообщении блога для Medium, технический директор и соучредитель Voltaiq Эли Леланд отмечает, что Panasonic и Tesla потребовалось три года, с 2014 по 2017 год, чтобы начать производство ячеек на своей «Gigafactory» в Неваде, а также В 2019 году по-прежнему использовалось две трети запланированной производственной мощности.«Как бы ни были сложны аккумуляторы, строительство и эксплуатация заводов по производству аккумуляторов на самом деле сложны — особенно запуск нового завода и доведение его до полных объемов производства с качеством и производительностью, необходимыми для долгосрочной жизнеспособности», — написал Лиланд. И часы отсчитывают новые автомобильные программы.

    Вид с воздуха на Tesla Gigafactory Three в Шанхае, Китай.

    Barcroft MediaGetty Images

    Паненка сказал, что в рамках одного проекта по сборке аккумуляторной батареи клиент выдал более 400 заказов на внесение изменений, что имело серьезные последствия с точки зрения затрат и сроков.Он выступает за скорейшее встраивание экспертов своей компании в группы разработчиков аккумуляторов, чтобы обеспечить практичность планов — особенно дизайн для производства и дизайн для гибкости — и считает, что автопроизводители и их поставщики средств автоматизации должны сократить текущие двух-трехлетние планы. окно для построения производственных линий на что-то ближе к 10 месяцам.

    Очевидно, что перед аккумуляторной промышленностью стоят и другие проблемы, помимо производственных мощностей, включая обеспечение жизненно важных поставок сырья, такого как кобальт, который в основном поступает из проблемной Демократической Республики Конго.Литий, по крайней мере, более широко доступен, и в США появляются его внутренние поставки. General Motors недавно инвестировала в программу по экологически чистой добыче лития в Калифорнийском Солтон-Си.

    Автопроизводители, подталкиваемые регулирующими органами, стремятся перейти к полностью электрическому будущему и объявляют об окончании программ двигателей внутреннего сгорания. Но для того, чтобы он работал, в нем должны быть проверенные и надежные аккумуляторы.

    Зарегистрируйтесь, чтобы поделиться своими мыслями о и возможной нехватке аккумуляторной батареи для электромобилей в разделе комментариев ниже.

    Этот контент создается и поддерживается третьей стороной и импортируется на эту страницу, чтобы помочь пользователям указать свои адреса электронной почты. Вы можете найти больше информации об этом и подобном контенте на сайте piano.io.

    Растущий интерес к электромобилям ставит задачу масштабирования цепочки поставок

    Мировой аппетит к электромобилям растет, но остаются вопросы о жизнеспособности цепочки поставок аккумуляторов для электромобилей.Спрос может вырасти так быстро в ближайшем будущем, что цепочке поставок могут возникнуть трудности с его поддержанием.

    В октябре 2018 года J.P. Morgan прогнозировал, что к 2025 году на электромобили и гибридные электромобили будут приходиться примерно 30% всех продаж автомобилей. Для сравнения, в 2016 году этот показатель составлял всего 1%.

    «Электрификация ускорилась в глазах правительства и политических кругов», — сказал Джеймс Николсон, партнер консалтинговой фирмы EY-Parthenon. «Это ускоряется в глазах потребителей, с точки зрения их ожиданий в отношении электрификации, а также числа тех, кто действительно купит или рассматривает возможность покупки [электромобиля], поэтому наступает естественный дисбаланс спроса и предложения.«

    Одна из проблем цепочки поставок — задержка в производстве элементов, из которых состоят батареи. В октябре генеральный директор Tesla Илон Маск заявил, что проблема не позволяет компании наращивать производство своих полуприцепов. Он повторил вопрос о доходах Tesla в январе о том, что доступность сотовых сетей является «фундаментальным ограничением для электромобилей прямо сейчас».

    «Мы масштабируем цепочку поставок, которая была способна обеспечивать промышленность бытовой электроники для снабжения транспортной отрасли», — сказала Селина Миколайчак, вице-президент по аккумуляторным технологиям в компании Panasonic Energy в Северной Америке, одном из ведущих производителей аккумуляторов для электромобилей.

    Миколайчак отметил, что у мобильного телефона одна батарея, а у ноутбука — дюжина ячеек. Но для обычного электромобиля требуются тысячи ячеек.

    «Как быстро масштабировать отрасль в 100 раз?» она сказала. «Вам нужно больше сырья, квалифицированный талант и машины для извлечения сырья, фабрики, чтобы перерабатывать сырье в компоненты клеток, а затем фабрики, чтобы превратить эти компоненты в клетки».

    Препятствия в цепочке поставок: запчасти и полезные ископаемые

    Компоненты, необходимые для производства электромобилей, отличаются от компонентов, необходимых для производства автомобилей с двигателями внутреннего сгорания.По словам Николсона, около 25% цепочки поставок автомобилей с ДВС не отражаются в цепочке поставок электромобилей. У электромобилей не так много деталей, как у автомобилей с ДВС.

    «Допустим, это 10 000 деталей в автомобиле [ICE] и 4000 деталей в электромобиле. Если я сделаю сиденья, это нормально», — сказал Николсон. «Но если я делаю клапаны для двигателей или свечи зажигания, я изолирован; у меня действительно нет будущего».

    Николсон сказал, что для решения этой проблемы производители автомобилей осознали, что им также необходимо производить батареи, в которых содержится около 40% стоимости электромобиля.Вот почему такие компании, как Tesla, General Motors, Toyota и другие, начали создавать свои собственные.


    «Как быстро масштабировать отрасль в 100 раз?»

    Селина Миколайчак

    Вице-президент по аккумуляторным технологиям в Panasonic Energy в Северной Америке


    «Вы не хотите, чтобы эта ценность исчезла в другом месте», — сказал Николсон. Согласно анализу McKinsey & Co. за 2019 год, на рынке аккумуляторов для электромобилей в 2018 году доминировали Китай, Япония и Южная Корея, при этом менее 3% спроса обеспечивалось производителями аккумуляторов, расположенными за пределами этих стран.Европа и США играют в догонялки.

    «Вы видите в Европейском Союзе и в Северной Америке … спектр поощрения и стимулирования локализации» для производства аккумуляторов, — сказал Николсон.

    Но для производства батарей получение и переработка сырья являются препятствиями.

    Основными материалами в элементах являются литий, никель, кобальт, марганец, алюминий, медь и графит. Первые три, возможно, доставляют производителям больше всего хлопот.

    «В земле много лития. Физического недостатка в нем нет, — сказал Николсон. «Но его экономическая нехватка заключается в том, что цены на литий не поддерживают инвестиции в горнодобывающую промышленность, необходимые для рентабельного извлечения его из недр. Вам нужно поднять цены на литий, чтобы развернуть капитал для рытья рудников, чтобы вывести литий в цепочку поставок ».

    Проблема с никелем заключается в его очистке — процессе, который в Азии дешевле, чем в Северной Америке и Европе.

    «Есть источники никеля в Северной Америке, Финляндии, России, на Дальнем Востоке и в Китае, но вы также должны очищать никель, и есть ограниченное количество мест, где вы можете это сделать», — сказал Николсон, указав на большинство из этих мощностей находится в Китае, поэтому компаниям на Западе дешевле перерабатывать там сырье.

    Большая часть мирового кобальта содержится в Демократической Республике Конго, которую высмеивали за противоречивые методы добычи.Но Николсон объяснил, что производители аккумуляторов смогли использовать пропорционально больше никеля и лития в новых поколениях аккумуляторов и меньше кобальта в попытке устранить неотъемлемый риск, связанный с добычей кобальта.

    «Panasonic уже разработала технологию производства безкобальтовых батарей, и ожидается, что она будет запущена в продажу в течение следующих двух-трех лет», — сказал Миколайчак.

    Пополнение региональной базы снабжения

    По мере того, как производители автомобилей начинают производить аккумуляторы, они также вступают в партнерские отношения с производителями аккумуляторов и инвестируют в них.«Это помогает им обеспечивать поставки, поскольку они являются стратегическими инвесторами и способствуют притоку капитала», — сказал Николсон.

    Volkswagen и BMW инвестировали в производителя аккумуляторов Northvolt. GM строит свой завод Ultium Cells вместе с LG Chem в Лордстауне, штат Огайо, где GM в 2019 году закрыла завод по производству автомобилей с ДВС. Tesla заключает долгосрочные соглашения со своими предпочтительными поставщиками, чтобы обеспечить мощность и выгодные цены.

    «Во время пандемии COVID-19 компании осознали, что важно иметь прочные отношения и множество поставщиков, чтобы один сбой в цепочке поставок не остановил производство», — сказал Николсон.

    Volkswagen и BMW инвестировали в производителя аккумуляторов Northvolt, поскольку они стремятся обеспечить партнерство и поставки для разработки электромобилей.

    Предоставлено Northvolt

    «Самым важным для автомобильного сектора в целом является наличие процветающей региональной цепочки поставок аккумуляторов», — сказал Николсон. «Не только в ячейках, но и в материалах, в цепочке поставок, которая стоит за этим … Чего они не хотят, так это концентрации поставок за пределами своих регионов, где они производят автомобили.Это им не поможет «.

    Региональная база поставок также сокращает транспортные выбросы между узлами цепочки поставок, что особенно важно для такой отрасли, как электромобили, которая гордится своей устойчивостью.

    Одной из компаний, занимающихся вопросами устойчивого развития, является компания Redwood Materials из Карсон-Сити, штат Невада, которая в партнерстве с Panasonic перерабатывает отходы аккумуляторных батарей с завода Tesla Gigafactory. Redwood также сотрудничает с Amazon по переработке электромобилей и других литий-ионных аккумуляторов из частей своего бизнеса.

    Алексис Джорджсон, вице-президент по коммуникациям и связям с правительством Redwood Materials, сказал, что компания сосредоточена на создании круговой цепочки поставок. Она отметила, что Redwood является крупнейшим переработчиком аккумуляторов в Северной Америке, ежегодно получая около 2 гигаватт-часов материала, что составляет около 30 000 автомобилей.


    «Самым важным для автомобильного сектора в целом является наличие процветающей региональной цепочки поставок аккумуляторов».

    Джеймс Николсон

    Партнер консалтинговой фирмы EY-Parthenon


    «Мы восстанавливаем около 95% -98% никеля, кобальта, лития [и] меди из аккумуляторов и сосредоточились на возвращении этого сырья производителям аккумуляторов и электромобилей», — сказал Джорджесон.

    Самостоятельная цепочка поставок означала бы, что компаниям не нужно было бы так сильно полагаться на добычу полезных ископаемых для получения сырья, поскольку его можно было бы извлечь из отходов.

    Инновация, представленная в Redwood, является примером того, что может продвинуть вперед цепочку поставок аккумуляторов для электромобилей. По словам Николсона, отношение к батареям электромобилей как к любому другому товару может сдерживать развитие отрасли.

    «Мы потерпим поражение как отрасль, если будем уделять слишком много внимания поиску самых дешевых импортных аккумуляторов любой ценой, как если бы это был еще один товар, например колесная гайка», — сказал он.«Если мы сделаем это, мы не сможем развивать устойчивую цепочку поставок, и долгосрочная ценность будет подорвана».

    Эта история была впервые опубликована в нашем еженедельном информационном бюллетене «Погружение в цепочку поставок: закупки». Подпишите здесь.

    .

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *