След 30 години поне в градовете на Стария свят ще

...
След 30 години поне в градовете на Стария свят ще
Коментари Харесай

Идва нова епоха в автомобилостроенето - на ток и водород

След 30 години най-малко в градовете на Стария свят ще се движат единствено електрически коли

На фона на решенията на политиците в Европа за тотална електрификация на автомобилната промишленост с огромна доза сигурност може да се допусна, че след 30 години най-малко в Стария свят ще се движат единствено електрически коли.

Компаниите и учените не стопират да търсят решения по какъв начин тъкмо да осъществят амбициозните хрумвания за цялостно унищожаване на моторите с вътрешно горене. Мнозина обаче са уверени, че това въобще няма да се случи, тъй като проблемите, свързани с производството на в действителност задоволително екологично основана електрическа сила за тяхното зареждане, нейното превозване, както и самото им произвеждане, със актуалните литиево-йонни акумулатори, въобще не са дребни и не могат по този начин елементарно да се решат. Немалка част от автомобилните специалисти плануват, че по-скоро ще има многообразие от способи на задвижване на колите. Ако в градовете в действителност ще има единствено електроавтомобили, отвън тях превозът ще бъде със синтетични горива и евентуално водород, написа.

В поддръжка на предвижданията, че електроавтомобилите ще стават все по-достъпни, е статистиката, че от появяването на първата литиево-йонна батерия на Sony през 1991 година разноските по производството на този вид кафези са спаднали 18 пъти, а успеваемостта им се е нараснала 4 пъти. Само от 2010 година до края на предходната производството на литиево-йонни акумулатори се нараснало два пъти при 90% спад на разноските. Развитието на тази техника като цяло е в действителност извънредно бурно, само че проблемите с производството на ток, материалите за самите акумулатори и методът на тяхното добиване са съществени. Цените са високи и макар увеличението на търсенето то е надалеч от мечтаните равнища. Затова всички огромни автомобилни компании работят както извънредно интензивно по основаването на други възможности на сегашните акумулатори, по този начин и по решения, които не са свързани с тях.

Китайският колос в производството на акумулатори CATL, който дефинира модата в сектора, към този момент е подготвен с нова батерия. Технология, наречена M3P, би трябвало да донесе по-висока енергийна компактност и доста по-голям пробег.

Лидерът при електроавтомобилите - Tesla, е първият клиент. M3P съставляват по-нататъшно развиване на батериите с стоманен фосфат. Енергийното наличие на кг при нея е увеличено с 10 до 20% спрямо досегашните акумулатори с стоманен фосфат. В същото време разноските ще бъдат доста понижени спрямо батериите, за чието произвеждане са нужни никел и кобалт.

Проблемът с тежестта на сегашните батериите е сериозен. Той води до загуби, които всички се пробват да избегнат, освен при колите, само че и вероятно в авиацията и превоза като цяло. Поради тази причина Renault Group и Airbus оповестиха, че сплотяват старания в търсенето на различен вид доста по-леки акумулатори за коли и самолети. В тях би трябвало да бъде реализиран прогрес от днешната клетъчна химия, основана на литиеви йони, към твърдотелни акумулатори. С тази технология и двата колегата чакат да могат да реализират два пъти по-висока енергийна компактност спрямо днешните акумулатори най-късно до 2030 година с доста по-ниско тегло и размер. Те също така афишират и че ще изследват целият витален цикъл на бъдещите артикули. От производството до рециклируемостта по отношение на въглероден отпечатък.

Шведската компания Northvolt, производител на батерийни кафези за електрически коли, се споразумя от своя стана за съдействие в развойна активност с финландската група Stora Enso. Целта е да се създава аноден материал за литиево-йонни акумулатори от горска дървесина. Northvolt доставя кафези на стойност над 55 милиарда $ и работи за BMW, Volvo и VW, като последните имат 20% от нея.

Stora пък е един от най-големите притежатели на гори в света и създава хартия, опаковки и нарязан дървен материал. Друг артикул на Stora Enso обаче е корав въглерод, наименуван Lignode, който се извлича от лигнина на преработваните дървета. В множеството модерни литиево-йонни акумулатори се употребяват най-вече графитни аноди. Графитът се добива с натурален генезис основно в Китай или се създава синтетично от първични материали като въглища и нефт.
Заедно с американската компания ONE концернът BMW работи върху първообраз с нова химия на батерията. Тя обезпечава доста по-голям пробег, като работи с два вида химия на клетките (Dual-Chemistry). Освен това тя е с 20% по-малко литий в съпоставяне със общоприетите акумулатори за електрически коли. Суровината графит се влага в по-малки количества с цели 60%. Консумацията на никел и кобалт също е сведена до най-малко. ONE има намерение в бъдеще да се откаже изцяло от тези първични материали. Батериите на започващата компания се чака да бъдат устойчиви, само че също по този начин рентабилни и създадени с безконфликтна верига за доставки.
Компанията Graphene Manufacturing Group (GMC) пък предложи алуминиево-йонна батерия. Тя е основана на изследователската работа на Университета в Куинсленд в Австралия. Клетките на GMC дават обещание благоприятни условия за зареждане със 70 пъти по-висока скорост от тази при средностатистическите литиево-йонни кафези. Същевременно с това алуминиево-йонните акумулатори са по-чисти, по-надеждни, производството им е с по-високо равнище на запазване на околната среда и имат по-голяма изходна мощ. На процедура скоростта им на зареждане и разреждане е съвсем като при суперкондензаторите. Технологията на компанията всъщност заменя скъпия литий ($13 000 на тон) с алуминий ($2000), като по едно и също време с това обезпечава забележителен растеж на енергийната компактност.

Подобни образци могат да се изброяват десетки и сигурно ще дадат нов подтик на електроавтомобилите, които да вършат пробег, даже и по-голям от сегашните с вътрешно горене. Въпреки това има много анализатори, които считат, че цената на екологичния ток и построяването на голямата инфраструктура за зареждане, преработването и съхранението на отработените акумулатори ще запазят високите цени при потребление на електроколите.

Една от другите възможности на бензина, дизела и електричеството е водородът. Горивните кафези, употребяващи " зелен " (добит посредством ВЕИ) водород, изглеждаха единствено допреди двайсетина години доста примамливо решение със своята кардинална индиферентност във връзка с парниковите газове и с опцията за зареждане по познатия от фосилните горива прийом на " бензиностанция ". Когато горивото свърши, просто отивате до водородната станция и в границите на минути имате разполагаем пробег от стотици километри. Техническите спънки по реализацията на тази скица също изглеждаха преодолими - в края на краищата първият автомобил с горивни кафези е показан още в далечната 1966 година

Досега гласовият помощник се ограничаваше до авансово заложени задания и отговори, да вземем за пример за ръководството на автомобила, спортните резултати, времето или заобикалящата среда. Компанията обаче отива и още по-напред, като показа един от своите следващи прототипи с мозъчно-компютърен интерфейс (Brain Сomputer Interface), който разрешава въображаемо превключване на радиостанциите, климатика и така нататък

Съхранението на водорода се счита за несъмнено с нови материали и способи на заваряване. Проблемите с него обаче също не са малко и би трябвало да бъдат решени. Енергийният разход на колите с водородни кафези е четири пъти по-висок от тези при електромоделите. Ако при електроавтомобилите 70% от силата доближава до задвижващите колела, при водородните този дял е до 20%. При това в общата сметка не се включва генерирането и превоза на водорода от мястото със безоблачен или прохладен климат, където теоретично може да се допусна остатък от зелена електрическа енергия до мястото на ползване. Оказва се също по този начин, че зарядните колонки на много скъпите за създаване водородни станции са в положение да заредят до 3 автомобила в границите на 15 минути. Тоyota, Honda, BMW пробваха с непълен триумф на пазари в обособени райони, само че пробив в тази област се счита за вероятен единствено при вложение на още повече запаси за проучвания и развиване, каквито Renault реши да отдели да вземем за пример.

Накрая, само че не на последно място, идват синтетичните или е-горива, които се основават посредством добиване на въглероден двуокис от атмосферата. Най-известният план в това отношение е заводът на Porsche в Чили. Той изсмуква въглероден двуокис от въздуха. Разгражда го на чист О2, който още веднъж връща в природата, и въглероден окис.

Процесите на Фишер-Тропс са познати от десетилетия и посредством тях Германия създава бензин от въглища за танковете си по-време на Втората международна война. Въглеродният окис се свързва в мечтани вериги във водород, който пък се извлича от океана посредством електролиза. При нея още веднъж в атмосферата се отделя чист О2. Всичко още веднъж изисква огромно количество електрическа енергия, която в тази ситуация се набира от мощните ветрове по крайбрежията на Чили, само че е допустимо да бъде и с различен генезис, примерно от нуклеарни централи, от които би идвал и токът за електроавтомобили, в случай че въобще нуклеарната енергетика бъде приета от политиците за " чиста ".

При въпросните процеси на синтез би могло да се получат горива с най-различни качества, които при съчетаване на рационализиране още на сегашните мотори с вътрешно горене може да създадат процесите суперефективни, нездравословните излъчвания - оскъдни, с пъти по-ниски по отношение на " поеманите " количества въглероден двуокис от въздуха.

На процедура това е пътят, по който реши да върви Формула 1, в комбиниране и с електрозадвижване. Той е считан за в действителност перспективен макар актуалните дребни количества създаван сходен бензин и високата му цена. Любопитно е още, че най-големият производител на нефт в света, колосът от Саудитска Арабия Аramco, работи извънредно интензивно по сходен вид е-горива. Вече 50% от бензина, който компанията доставя на съпътстващите надпревари във Формула 2 и Формула 3, е тъкмо с подобен състав. Експерти настояват, че евентуално е-горивата ще се употребяват по-масово в авиацията и корабната промишленост, както и в превоза на дълги дистанции в слабонаселени райони, където построяването на зарядни станции би било неизгодно.

Задвижването напълно не е единствената област обаче, в която се развиват и ще се трансформират колите в идващите 30 години. Почти несъмнено е, че в края на този интервал колите ще се движат самостоятелно. Човекът просто ще задава мястото, на което ще желае да отиде, и те ще го закарат. Технологично огромна част от фирмите и в този момент имат опция да вършат надалеч по-самостоятелно движещи се транспортни средства. Свързаността им с околния свят е цялостна, връзката сред тях - допустима. Но пречките за всеобщото им нахлуване са най-вече морални и юридически. С огромна доза сигурност обаче може да се планува, че в идващите десетилетия те ще бъдат отстранени и ще бъде развита инфраструктурата за придвижване, при която всички оптимално ще бъдат улеснени.

Самата връзка с автомобила сигурно ще бъде доста по-пълно от сегашната. Mercedes към този момент изпитва на пазара в Съедините щати прибавяне в инфо-развлекателната система MBUX на изкуствен интелект посредством услугата Azure Open-AI на Microsoft. ChatGPT ще обезпечава по-естествена гласова връзка сред хората и автомобила. По този метод би трябвало да е допустимо освен да се предават команди, само че и да се водят същински диалози. Досега гласовият помощник се ограничаваше до авансово заложени задания и отговори, да вземем за пример за ръководството на автомобила, спортните резултати, времето или заобикалящата среда. Компанията обаче отива и още по-напред, като показа един от своите следващи прототипи с мозъчно-компютърен интерфейс (Brain Сomputer Interface), който разрешава въображаемо превключване на радиостанциите, климатика и така нататък Системата към този момент работи, като човек се концентрира върху няколко признака на таблото, мозъчната кора реагира по избран метод и устройство на главата разчита желанието за смяна! Вниманието би трябвало да е ориентирано към стремежи знак в границите на към минута. След 30 години това време въобще няма да е същото. BMW от своя страна са подготвени с технология AWF за маневриране на колите в завода без водач. Това ще увеличи продуктивността и ще понижи разноските.

Големят проблем, към който не се шуми обаче, е по какъв начин в действителност ще се провежда трафикът, в случай че популацията на Земята - и най-много в огромните градове, ще се усили още, ще има още по-големи благоприятни условия и какъвто и автомобил да има, колкото и да е по-скъп, той би трябвало някъде да се движи и паркира. Групата Renault създава обща софтуерна среда дружно с разнообразни други телекомуникационни и публични структури, в която да се контролира цялата подвижност. Според доста прогнози тя ще е в огромна степен споделена. Германските колоси BMW и Mercedes се сплотиха в общ план в тази тенденция - основаване на общи услуги за устойчива градска подвижност. Те ще влагат повече от 1 милиарда евро за развиване и по-тясно обвързване на техните оферти за шерване на коли, пътешестване, паркиране, зареждане на електрически автомобили и мултимодален превоз. Хората в действителност все по-малко ще употребяват частни транспортни средства и ще комбинират другите форми на екологичен превоз. Но все пак за 30 години желанието на мнозина да имат и да се движат със лична кола надали ще изчезне.

Ужасната обстановка в забогателия Китай, който е най-големият авто пазар в света, единствено удостоверява потребността от търсене на решения в тази посока. Ясно е, че построяването на нова пътна инфраструктура, евентуално над актуалната, е наложително, както и основаването на нови зони за паркиране, както и приложения за тяхното потребление. Вдигането още и още на цената за владение и потребление на кола също може да помогне, само че до каква степен е противоречив въпрос. Вариантът с транспортни средства, които се движат във въздуха, също съществува, само че това няма да са коли. Този вид техника в действителност може и да изчезне, само че надали след 30 години.
Източник: flagman.bg


СПОДЕЛИ СТАТИЯТА


КОМЕНТАРИ
НАПИШИ КОМЕНТАР