Маск объявил, что грузовики Tesla будут доставлены в этом году, а автомобиль Toyota на водородном аккумуляторе срочно нуждается в утилизации |

Первый чисто электрический автомобиль Toyota, bZ4X, был выпущен в мае. Несколько дней назад некоторые СМИ сообщили, что компания разослала владельцам автомобилей «электронное письмо с отзывом» о том, что колеса могут отвалиться во время езды на короткие расстояния.

Для Toyota, некогда непоколебимого пионера гибридов, первый полностью электрический автомобиль появился слишком поздно, а первый скандал случился слишком рано. Оглядываясь назад более чем на 20 лет назад, когда вышел первый в мире серийный гибридный автомобиль Prius, даже самая горячая звезда Голливуда Леонардо ДиКаприо был убит горем.

Toyota много лет исследовала никель-металлогидридные аккумуляторы и литий-ионные аккумуляторы и знает верхний предел плотности энергии литиевых аккумуляторов.Они считают, что гибридная технология может использоваться только как «переход», а водородные топливные элементы являются окончательный выбор.

Суждения Toyota научны, а путь развития извилист. Появление Tesla сделало литиевые батареи, литиевые рудники и всю индустрию электромобилей наиболее важными товарными областями в последние годы, а также способствовало созданию наиболее перспективных производственных областей в рамках цели «сокращения выбросов углерода» в странах по всему миру.

Недавно Маск объявил, что электрический грузовик Semi будет доставлен в этом году, что даст еще один толчок развитию отрасли грузовиков с литиевыми батареями.

С начала этого года цены на литиевую руду взлетели до небес, и крупные автомобильные компании ринулись добывать ее. GAC сказал, что это сработало для эпохи Ниндэ, а эпоха Ниндэ сказала, что прибыль была очень скудной. Без «лития» водородные топливные элементы вернулись в поле зрения публики.

Toyota против Tesla, битва двух линий

В конце 1990-х, когда Toyota выпустила гибрид Prius первого поколения, Tesla еще не родилась. Пятнадцать лет спустя, в 2012 году, глобальные продажи модельного ряда Prius достигли 4 миллионов.

В том же году Tesla выпустила Model S, доказав, что электромобили хоть и дорогие, но имеют хорошее время автономной работы, хорошую мощность и прекрасно подходят для домашнего использования. С тех пор лицом «защиты окружающей среды» является уже не Toyota, а Tesla, новый лидер в области экологичного транспорта.

Toyota игнорирует значение времени, которое олицетворяет Тесла. Хотя Toyota также инвестировала в Tesla, она рассматривает стартап не как угрозу, а как небольшого игрока, который может дополнить свою собственную отраслевую цепочку.

Эти две компании не конкурируют в одной области, Toyota — глобальный автогигант, а Tesla — всего лишь небольшой автопроизводитель в США. Отдельно Toyota рассматривает гибриды как временную меру, альтернативу, пока не будут готовы водородные топливные элементы.

Toyota проигнорировала некоторые, казалось бы, тонкие, но вызывающие бурю факторы «эффекта бабочки». Это правда, что гибриды — это просто мост к автомобилям, работающим на чистом топливе, но Toyota не может понять, насколько длинный этот мост. BlackBerry отказывается имитировать iPhone, а Toyota не смотрит на Tesla свысока, потому что BlackBerry считает, что физические клавиатуры понадобятся в ближайшие десять лет, а Toyota считает, что бензин понадобится в ближайшие несколько десятилетий.

Более широкий контекст для расширения Tesla заключается в том, что правительства всего мира присматриваются к «зеленой экономике», которая ограничивает или запрещает автомобили, работающие на ископаемом топливе. Сроки введения различных политик намного раньше, чем ожидала Toyota. Большой объем субсидий, вызванных политикой, способствовал снижению цен на электромобили, а расширение зарядной инфраструктуры также принесло больше пользы потребителям, в то время как автомобили на водородных топливных элементах не готовы ко всему.

Чтобы защитить вложенные инвестиции и оправдать собственное мнение, Toyota активно лоббирует правительства, особенно правительство США, с целью противодействия электромобилям. Поскольку это не может повлиять на противника, по крайней мере, это должно повлиять на рефери.

Но время уходит. Продажи BlackBerry продолжали расти в течение нескольких лет после выпуска телефонов iPhone и Android. Сегодня у BlackBerry нулевая доля на рынке мобильных телефонов.

Изменения на автомобильном рынке происходят медленнее, чем на рынке мобильных телефонов, и Toyota все же поспешно выпустила bZ4X. «bZ» — Beyond Zero — означает электромобиль с нулевым уровнем выбросов, а «4X» — компактный кроссовер-внедорожник, похожий на RAV4 того же размера. Автомобиль построен на платформе e-TNGA, совместно разработанной Toyota и Subaru, и к 2025 году будет выпущено семь полностью электрических моделей bZ.

Данные bZ4X не очень красивы, ускорение не очень быстрое, а время автономной работы не очень продолжительное. Время разгона 0-100 км/ч составляет 8,4 секунды и 7,7 секунды соответственно для переднеприводной и полноприводной моделей. Обе модели оснащены литий-ионными аккумуляторными батареями емкостью 71,4 кВтч, с запасом хода 460 километров и 500 километров соответственно.

Самой большой изюминкой или уловкой является панорамный люк на крыше с солнечными батареями, который может питать автомобиль почти на 1800 километров в год.Эти данные не были проверены.

Было слишком поздно проверять практичность «генерирования энергии с люком» Toyota, с 25-летним опытом электрификации, подверглась «падению колеса», первому электромобилю bZ4X.

Технологии против политики, битва за линией фронта

Битва между литиевыми батареями и водородными топливными элементами — это борьба между двумя путями.

С технической точки зрения водородные топливные элементы лучше, чем литиевые батареи, с точки зрения диапазона использования, времени дозаправки, срока службы, возможности вторичной переработки, долговечности и плотности энергии. Toyota уже много лет занимается исследованиями силовых аккумуляторов, и ее твердая уверенность в преимуществах водородного топлива не лишена оснований.

Как и водородный топливный элемент, его можно полностью зарядить за три-пять минут. Литиевый аккумулятор необходимо заряжать в течение семи-восьми часов, если его заряжать слишком быстро, он сгорит. Как и у литиевых батарей, обычно бывает от 500 до 800 циклов зарядки, при этом накладывается стиль вождения водителя, а срок службы автомобиля составляет от семи до десяти лет. А автомобили, работающие на водороде, без проблем ездят уже 20 лет.

Как и электромобили с литиевыми батареями, он больше подходит для теплых мест, но не для высоких широт или холодных регионов. Ранее владелец Теслы в Пекине жаловался, что вырастил «электрического отца».Одной из причин было то, что зимой приходилось ездить под одеялом — не решался включить кондиционер, и мощность пропадала. слишком быстро. А водородное топливо не боится сильного холода и жары, и оно необходимо для вылета космических кораблей из-под земли.

Самый фундаментальный вопрос — плотность энергии. Водород имеет высокую плотность энергии и является самым легким элементом во Вселенной, поэтому водородные топливные элементы имеют значительное преимущество в весе. Литиевые аккумуляторные батареи настолько тяжелые, что их вообще нельзя использовать в грузовиках, поэтому водородные топливные элементы до сих пор широко используются в автобусах и больших грузовиках.

По данным производителя коммерческих грузовиков, грузовик с грузом 20 тонн имеет собственный вес 7 тонн, литиевую аккумуляторную батарею 2,5 тонны и запас хода 200 километров, оставляя 10 тонн свободного места; к общему значению в 500 километров прибавляется пробег, добавляется как минимум три тонны аккумуляторных батарей, и тогда остается место только для семи-восьми тонн груза – если грузовик будет слишком мал, прибыли не будет вообще.

Многие хотят спросить, будет ли с развитием технологий увеличиваться плотность энергии литиевых аккумуляторов?

Не будет. Это определяется физическими принципами. Роль батареи заключается в окислительно-восстановительной реакции, в которой электроны приобретаются или теряются для создания тока. Плотность электронов – это плотность энергии. Пять элементов, подходящих для батарей, коэффициент использования электронов: водород (100%), углерод (66%), бор (60%), бериллий (50%), литий (33%).

Батарея из оксида лития-кобальта, используемая Tesla, уже является самой «совершенной» литиевой батареей на рынке.По сравнению с углеводородным маслом разрыв в плотности энергии почти в пятьдесят раз; разрыв в плотности энергии с водородными топливными элементами еще больше.

Энергией более «мощной», чем ископаемое топливо, может быть только водородная энергия и ядерная энергия.

Будущее водородных топливных элементов такое яркое, почему Toyota потерпела неудачу?

Во-первых, сложность сохранения. Чистый водород взрывоопасен.Авиакатастрофа "Гинденбурга" была вызвана взрывом водорода.С тех пор дирижабли перешли на гелий.

Второй – низкая эффективность, так как для получения чистого водорода его либо очищают, либо рафинируют с помощью ископаемого топлива, а процесс не является экологически чистым, при производстве водорода выделяются токсичные вещества, такие как сульфиды, и нет эффективных средств обнаружение или используется электролиз, а эффективность слишком низкая Потеря половины энергии, повторное охлаждение, транспортировка, хранение и потребление большего количества энергии.

В сочетании с отсутствием вспомогательной инфраструктуры производители автомобилей, разрабатывавшие водородные топливные элементы в первые годы, также потеряли интерес.

Это касается вопроса политической линии.

Европейские автомобильные компании начали внедрять водородные топливные элементы 20 лет назад, а Mercedes-Benz, Ford и Nissan совместно разработали топливные элементы в Канаде. Немецкая автомобильная промышленность доминирует в Европе, но она всегда шла по пути чистого дизельного топлива, чтобы соответствовать стандартам ЕС.Этот выбор затрудняет внедрение водородных топливных элементов.

После инцидента с «эмиссионными воротами» Европа также начала переходить на электромобили с литиевыми батареями. Volkswagen является наиболее активным, потому что у него нет ни накопления новых энергетических технологий, ни богатства топливных элементов. Mercedes-Benz также отказался от технологического маршрута для легковых автомобилей на водородных топливных элементах. Daimler и Volvo совместно разрабатывают водородные топливные элементы для коммерческих автомобилей.

Сегодня рынок транспортных средств с литиевыми батареями имеет сильные позиции в США и Китае. Соединенные Штаты всегда шли по пути автомобилей с литиевыми батареями. Toyota и Hyundai, которые придерживаются водородного пути, имеют очень маленькие рынки в Японии и Южной Корее. После многих лет лоббирования им не удалось произвести впечатление на основной рынок легковых автомобилей. в Соединенных Штатах, но они завоевали американское водородное топливо.Большую долю рынка коммерческих автомобилей.

Китайские электросети и нефтяные компании имеют высокую стабильность, в сочетании с огромным внутренним рынком, поддержка литиевых батарей добилась результатов. После визита премьер-министра Ли Кэцяна в Японию в 2018 году внутренний рынок водородной энергетики был постепенно запущен. При объеме рынка «внутреннего обращения» достаточно одновременно развивать литиевые аккумуляторы и водородные топливные элементы, выкладывать рынок легковых и коммерческих автомобилей.

Аккумуляторная батарея против топливного элемента, реальность и будущее

10 августа по североамериканскому восточному времени Маск объявил в социальных сетях, что электрический грузовик Semi с запасом хода 500 миль (дальнемагистральная версия, 804 километра) будет доставлен в этом году. Этот «тяжеловоз», который трясся с момента своего «лица» в 2017 году, появился внезапно.

Чисто электрический Semi хочет повторить историю Model S, «подорвавшей» Prius, бросив вызов области тяжелых грузовиков с «большой нагрузкой и длительным временем автономной работы» и сосредоточившись на водородных топливных элементах.

По словам Маска, у Semi есть батарея на 500 кВтч с максимальной дальностью более 1000 километров. Оснащенный новейшей полноразмерной батареей 4680, плотность энергии увеличена на 500% по сравнению с оригинальной батареей 18650, а выходная мощность увеличена на 600%, но для этого требуются хорошие условия рассеивания тепла.

Он оснащен 4 электродвигателями, а мощность комплексной системы превышает 1000 лошадиных сил, при полной загрузке 40 тоннами груза время разгона от 0 до 100 км/ч составляет 20 секунд, а при полной загрузке он разгоняется до 100 за 5 секунд. машина пуста. Головка выполнена в виде «пули», а коэффициент лобового сопротивления составляет всего 0,36, что позволяет лучше снизить энергопотребление.

Вес аккумуляторной батареи Semi не разглашается, и в настоящее время невозможно оценить ее фактическую грузоподъемность и сравнить ее с другими тяжелыми грузовиками, работающими на водороде. Данные, на которые можно сослаться, заключаются в том, что для модели Y требуется около 960 аккумуляторов 4680, а аккумуляторный блок весит около 800 кг.

В случае грузовиков на водородных топливных элементах, согласно эксплуатационным данным топливных элементов и литиевых батарей для транспортных средств логистики в Пекине, Шанхае и Гуанчжоу, средний ежедневный пробег топливных элементов почти вдвое превышает пробег литиевых батарей. При одинаковом сроке службы батареи нагрузка автомобиля на топливных элементах немного выше, чем у автомобиля с литиевыми батареями, на 5%.

Следует отметить, что 9 августа Tesla только что подписала контракт на сумму около 5 миллиардов долларов США на закупку аккумуляторных материалов у компании по переработке никеля в Индонезии, что равносильно «грабежу шахт». Кроме того, Tesla также «переманила людей» из Bosch и SAFT, а те люди занимаются топливными элементами и аккумуляторами с плавиковой кислотой.

В настоящее время применение водородных топливных элементов не идет ни в какое сравнение с литиевыми батареями.Самая фундаментальная проблема заключается в том, что эти два типа различны, и преобразование энергии очень различно. Литиевые батареи являются аккумуляторами энергии, а водородные топливные элементы являются топливными элементами.Последние требуют дополнительной стадии потребления энергии для очистки энергии.В отличие от первых, которые могут напрямую накапливать электрическую энергию, их эффективность сильно снижается.

Бизнес-логика топливных элементов и аккумуляторов энергии также совершенно иная. Индустрия топливных элементов похожа на индустрию газового отопления.Ей необходимо накапливать денежный поток за счет непрерывной разработки новых проектов, а затем инвестировать в новые проекты, чтобы повторить рулон. В настоящее время в Китае насчитывается 36 миллионов грузовиков и 240 миллионов легковых автомобилей, с огромной разницей в размерах.Топливным элементам трудно зарабатывать деньги на одном звене.

В водородной энергетике есть поговорка «долина смерти»: до того, как масштаб отрасли достигнет определенной величины, вся бизнес-цепочка потеряет деньги, а денежный поток всегда будет отрицательным. Где переломный момент? По оценкам Министерства энергетики США, когда ежегодно производится 100 000 автомобилей с водородным двигателем, цена может быть равна цене электромобилей. Годовой объем производства в Китае составляет около 1000 единиц.

Этап «Долины смерти» полностью зависит от государственных дотаций, но сложно точно судить, насколько велики будут эти дотации и как они будут реализовываться.

Режим работы компании, производящей водородные топливные элементы, будет подобен газовой компании, «сносящей» разные города и регионы, устанавливающей станции заправки водородом и загружающие транспортные средства. И это эксклюзивно, одна компания работает на площади, а другие компании не могут работать, а это значит, что при получении определенной площади можно получить дотации минимум на десять лет.

У Nikola, американской компании по производству тяжелых грузовиков, работающих на водородных топливных элементах, есть модель, согласно которой клиенты покупают автомобили, не платя за заправку водородом. Компания отвечает за установку станций заправки водородом на складах на обоих концах логистической компании или за аренду автомобилей для клиентов, чтобы гарантировать, что клиенты, управляющие линией, будут достаточно прибыльными.

Самое главное, реальность есть реальность, а будущее есть будущее.

Никто не знает верхнего предела водородных топливных элементов, в конце концов, водород — один из самых распространенных элементов во Вселенной. Верхний предел литиевых батарей очевиден, и добыча однажды будет исчерпана.

#Добро пожаловать на официальный аккаунт Айфанер в WeChat: Айфанер (WeChat: ifanr), в ближайшее время вам будет представлен более интересный контент.

Love Faner | Исходная ссылка · Просмотреть комментарии · Sina Weibo