ماشین برقی دیروز ، امروز و فردا: قسمت 2

سیستم عامل های مستقل یا راه حل های اصلاح شده برای وسایل نقلیه الکتریکی

آیا ایجاد و اجرای سکوهای کاملاً برقی از نظر اقتصادی مقرون به صرفه است؟ پاسخ: بستگی دارد. در سال 2010 ، شورولت ولت (Opel Ampera) نشان داد که راههایی برای تبدیل بهینه و مقرون به صرفه ساختار بدنه برای یک سیستم پیشران معمولی با ادغام یک بسته باتری در تونل مرکزی پلت فرم Delta II که سیستم اگزوز در آن قرار دارد ، وجود دارد. به ) و در زیر صندلی عقب خودرو. با این حال ، از منظر امروز ، ولت یک هیبرید پلاگین است (با وجود فناوری بسیار پیچیده مشابه با تویوتا پریوس) با باتری 16 کیلووات ساعت و موتور احتراق داخلی. ده سال پیش ، این شرکت به عنوان یک وسیله نقلیه الکتریکی با افزایش مسافت پیموده شده توسط شرکت پیشنهاد شد و این نشان دهنده مسیری است که این نوع خودروها در این دهه طی کرده اند.

برای فولکس واگن و بخش‌های آن، که برنامه‌های بلندپروازانه‌شان شامل تولید یک میلیون خودروی الکتریکی در سال است، تا سال 2025 ایجاد پلت‌فرم‌هایی که به‌طور خاص برای خودروهای برقی طراحی شده‌اند، موجه است. با این حال، برای سازندگانی مانند BMW، موضوع بسیار پیچیده‌تر است. پس از i3 که به شدت سوخته بود، که در خط مقدم قرار داشت اما در زمانی متفاوت ایجاد شد و بنابراین هرگز از نظر اقتصادی مقرون به صرفه نشد، عوامل مسئول در شرکت باواریایی تصمیم گرفتند که طراحان باید به دنبال راهی برای ایجاد پلتفرم‌های انعطاف‌پذیر باشند که بتواند کارایی هر دو را به حداکثر برساند. انواع درایو متأسفانه، پلتفرم‌های الکتریکی که به‌طور سنتی سازگار شده‌اند، واقعاً یک مصالحه در طراحی هستند - سلول‌ها در بسته‌های جداگانه بسته‌بندی می‌شوند و در جایی که جا وجود دارد قرار می‌گیرند، و در طرح‌های جدیدتر این حجم‌ها برای چنین ادغام‌هایی ارائه می‌شوند.

با این حال، از این فضا به اندازه هنگام استفاده از سلول های تعبیه شده در کف استفاده نمی شود و المان ها توسط کابل هایی به هم متصل می شوند که باعث افزایش وزن و مقاومت می شود. مدل های الکتریکی فعلی اکثر شرکت ها، مانند e-Golf و کلاس B الکتریکی مرسدس، دقیقاً همین هستند. بنابراین، ب ام و از نسخه های بهینه شده پلتفرم CLAR استفاده خواهد کرد که iX3 و i4 آینده بر اساس آن ساخته خواهند شد. مرسدس در سال های آینده رویکرد مشابهی خواهد داشت و از نسخه های اصلاح شده پلتفرم های فعلی خود قبل از معرفی (حدود دو سال بعد) EVA II اختصاصی استفاده خواهد کرد. آئودی برای اولین مدل های الکتریکی خود، به ویژه e-Tron، از نسخه اصلاح شده MLB Evo معمولی خود استفاده کرد که کل فاصله بین دو محور را تغییر داد تا یک بسته باتری کامل را یکپارچه کند. با این حال، پورشه و آئودی در حال حاضر در حال توسعه یک پلتفرم برقی ممتاز (PPE) هستند که به طور خاص برای پیشرانه الکتریکی طراحی شده است که توسط بنتلی نیز استفاده خواهد شد. با این حال، حتی نسل جدید پلتفرم های اختصاصی EV نیز به دنبال رویکرد آوانگارد i3 نیستند که عمدتاً از فولاد و آلومینیوم برای این منظور استفاده می کنند.

و بنابراین هر کس به دنبال راه جدید خود در جنگل های آینده نزدیک است. فیات نسخه برقی پاندا را 30 سال پیش فروخت ، اما FiatChrysler اکنون از این روند عقب مانده است. نسخه فیات 500e و نسخه پلاگین Chrysler Pacifica در حال حاضر در ایالات متحده در حال فروش هستند. در طرح تجاری این شرکت سرمایه گذاری 9 میلیارد یورویی در مدل های برقی تا سال 2022 پیش بینی شده است و به زودی تولید 500 خودروی برقی در اروپا با استفاده از یک پلت فرم برقی جدید آغاز می شود. مازراتی و آلفارومئو نیز دارای مدل های برقی خواهند بود.

تا سال 2022، فورد قرار است 16 وسیله نقلیه الکتریکی را بر روی پلت فرم MEB در اروپا عرضه کند. هوندا از پیشرانه های برقی استفاده می کند تا دو سوم مدل های خود را تا سال 2025 وارد اروپا کند. هیوندای نسخه‌های الکتریکی Kona و Ioniq را به خوبی به فروش رسانده است، اما اکنون با یک پلت فرم کاملا جدید EV آماده است. تویوتا مدل های برقی آینده خود را بر اساس e-TNGA که به طور خاص برای خودروهای الکتریکی ساخته شده است، قرار خواهد داد، مزدا نیز از آن استفاده خواهد کرد و در حالی که نام آن با تعدادی از راه حل های جدید TNGA یکسان است، اما کاملاً خاص است. تویوتا تجربه زیادی در مورد خودروهای برقی و مدیریت انرژی دارد، اما در مورد باتری‌های لیتیوم یونی نه، زیرا به نام قابلیت اطمینان، تا انتها از باتری‌های هیدرید نیکل فلزی استفاده کرده است. رنو-نیسان-میتسوبیشی از طرح های اقتباس شده موجود برای اکثر مدل های برقی خود استفاده می کند، اما به زودی پلت فرم الکتریکی جدید CMF-EV را نیز عرضه خواهد کرد. نام CMF نباید شما را گول بزند - مانند تویوتا و TNGA، CMF-EV تقریبا هیچ ارتباطی با CMF ندارد. مدل‌های PSA از نسخه‌های پلتفرم‌های CMP و EMP2 استفاده خواهند کرد. پلت فرم یکی از پیشگامان تحرک الکتریکی جدید جگوار I-Pace نیز کاملاً الکتریکی است.

تولید چگونه انجام خواهد شد

مونتاژ یک وسیله نقلیه در کارخانه 15 درصد از کل مراحل تولید را تشکیل می دهد. 85 درصد باقیمانده شامل تولید هر یک از بیش از ده هزار قطعه و پیش مونتاژ آنها در حدود 100 واحد از مهمترین واحدهای تولیدی است که سپس به خط تولید ارسال می شوند. امروزه خودروها بسیار پیچیده هستند و مشخصات اجزای آنها اجازه تولید کامل آنها توسط یک شرکت خودروسازی را نمی دهد. این حتی در مورد تولیدکنندگانی مانند دایملر نیز صدق می کند که از درجه یکپارچه سازی و تولید خودکار اجزایی مانند جعبه دنده بالاتر هستند. روزهایی که این شرکت تا کوچکترین جزئیات مانند فورد مدل T تولید کرد ، مدتهاست که سپری شده است. شاید به این دلیل که در مدل T جزئیات زیادی وجود ندارد ...

با این حال ، شتاب قوی در توسعه وسایل نقلیه الکتریکی در سال های اخیر چالش های کاملا جدیدی را برای تولیدکنندگان خودروهای معمولی ایجاد کرده است. روند تولید به همان اندازه که انعطاف پذیر است ، بیشتر شامل مدل های سیستم مونتاژ با بدنه ، پیشرانه ها و پیشرانه های معمولی است. اینها شامل مدلهای پلاگین هیبریدی هستند که تفاوت آنها در طرح به غیر از اضافه کردن باتری و لوازم الکترونیکی برقی در یک مکان مناسب روی شاسی تفاوت ندارد. این موضوع حتی در مورد خودروهای برقی مبتنی بر طراحی های سنتی نیز صادق است.

ساخت اتومبیل ها ، از جمله اتومبیل های برقی ، همزمان با طراحی فرایندهای تولید رخ می دهد ، که در آن هر یک از شرکت های خودروسازی روش خاص خود را برای اقدام انتخاب می کنند. ما در مورد تسلا صحبت نمی کنیم ، تولید آن تقریباً از ابتدا بر اساس خودروهای الکتریکی ساخته می شود ، بلکه در مورد تولیدکنندگان شناخته شده ای است که بسته به نیاز آنها ، باید تولید اتومبیل را با درایو معمولی و الکتریکی ترکیب کنند. و از آنجا که هیچ کس واقعاً نمی داند در کوتاه مدت چه اتفاقی خواهد افتاد ، همه چیز باید به اندازه کافی انعطاف پذیر باشد.

سیستم های جدید تولید ...

برای اکثر تولیدکنندگان ، راه حل انطباق خطوط تولید آنها با خودروهای الکتریکی است. به عنوان مثال GM در کارخانه های موجود ولت هیبریدی و پیچ و مهره الکتریکی تولید می کند. دوستان سابق PSA می گویند که ماشین هایشان را با همان رویکرد طراحی می کنند.

کار دایملر برای تولید وسایل نقلیه الکتریکی با نام تجاری جدید EQ و سازگاری کارخانه ها براساس تخمین 15 تا 25 درصد از فروش مرسدس بنز تا سال 2025 است. آماده بودن برای این امر با توسعه بازار ، از جمله در نظر گرفتن این طیف گسترده ای از پیش بینی ها ، این شرکت کارخانه خود را در Sindelfingen با کارخانه ای به نام Factory 56 توسعه می دهد. مرسدس این گیاه را به عنوان "اولین کارخانه آینده" تعریف می کند و شامل تمام راه حل های فن آوری است ... Enya و سیستم ها نامیده می شوند. صنعت 4.0. مانند کارخانه PSA در ترمری ، این کارخانه و کارخانه Daimler Full-Flex در Kecskemét قادر به تولید وسایل نقلیه الکتریکی در کنار خودروهای معمولی خواهند بود. تولید نیز در تویوتا انعطاف پذیر است ، که وسایل نقلیه الکتریکی خود را در Motomachi ، Toyota City خواهد ساخت. این شرکت برای دهه ها بهره وری تولید را به یک فرقه افزایش داده است ، اما در کوتاه مدت ، به عنوان یک رقیب و VW در خودروهای الکتریکی خالص ، هیچ قصد جاه طلبی ندارد.

... یا کارخانه های کاملاً جدید

همه تولیدکنندگان از این روش انعطاف پذیر استفاده نمی کنند. به عنوان مثال فولکس واگن یک میلیارد یورو در کارخانه Zwickau خود سرمایه گذاری می کند و آن را فقط برای تولید وسایل نقلیه الکتریکی طراحی می کند. این شرکت تعدادی از آنها را آماده می کند ، از جمله مدل های مارک های مختلف مورد توجه ، که براساس معماری مدولار کاملاً جدید MEB (Modularer E-Antriebs-Baukasten) ساخته خواهد شد. تاسیسات تولیدی که VW در حال آماده سازی است قادر به مقابله با حجم زیادی خواهد بود و برنامه های بلند پروازانه این شرکت در قلب این تصمیم قرار دارند.

حرکت آهسته در این جهت توضیح منطقی خود را دارد - خودروسازان معتبر از الگوهای ثابت و ثابت فرآیندهای ساخت و تولید خودرو پیروی می کنند. رشد باید ثابت و بدون سقوط باشد، مانند تسلا. علاوه بر این، معیارهای کیفیت بالا نیاز به مراحل زیادی دارد و این زمان می برد. تحرک الکتریکی فرصتی برای شرکت های چینی برای گسترش گسترده تر به بازارهای بین المللی است، اما آنها همچنین باید ابتدا شروع به تولید خودروهای مطمئن و مهمتر از همه ایمن کنند.

در واقع ساخت پلت فرم و سازماندهی فرآیندهای تولید برای خودروسازان مشکل کمتری دارد. در این زمینه تجربه بسیار بیشتری نسبت به تسلا دارند. طراحی و ساخت یک پلتفرم محرک الکتریکی صرفاً پیچیده‌تر از وسایل نقلیه معمولی است - برای مثال، ساختار پایین‌تر این پلت‌فرم دارای پیچ‌ها و اتصالات بسیار بیشتری است که به فرآیند ساخت پیچیده‌تر و پرهزینه‌تری نیاز دارد. شرکت ها تجربه زیادی در تطبیق چنین محصولاتی دارند و این مشکلی برای آنها ایجاد نخواهد کرد، به خصوص که آنها تجربه زیادی در ساخت چند متری به دست آورده اند. درست است که انطباق فرآیندها زمان بر است، اما مدرن ترین خطوط تولید از این نظر بسیار انعطاف پذیر هستند. یکی از مشکلات مهم وسایل نقلیه الکتریکی نحوه ذخیره انرژی، یعنی باتری است.