Pigesnių elektromobilių įgalinimas plėtojant elektrinius variklius – automobilių bendruomenė


Elektromobilių (EV) rinka toliau auga; Tačiau 2024 m. pirmąjį pusmetį jos augimas gerokai sulėtėjo Europoje ir JAV. Pagrindinis būdas atgaivinti augimą bus modelių išleidimas už prieinamesnę kainą. Šiuo tikslu yra daug būdų, kaip sumažinti EV kainą. Nors akumuliatorius teisingai sutelkia dėmesį, kiti transporto priemonės komponentai, pavyzdžiui, elektros variklis, taip pat gali sumažinti išlaidas.

Naujausioje IDTechEx ataskaitoje „Elektrinių transporto priemonių elektros varikliai 2025–2035 m.: technologijos, medžiagos, rinkos ir prognozės“ analizuojamos dabartinės elektromobilių elektros variklių technologijos ir medžiagų bei prognozuojamos ateities tendencijos ir poreikiai ateinantiems dešimčiai metų.

„IDTechEx“ prognozuoja, kad 2035 m. EV rinkai reikės daugiau nei 160 milijonų elektros variklių, o maždaug 30% automobilių rinkos tais pačiais metais naudos technologijas be retųjų žemių.

Našumo gerinimas, siekiant sumažinti akumuliatoriaus poreikį

Pirmasis būdas, kuriuo variklis gali sumažinti transporto priemonės kainą, yra vairavimo efektyvumas. Transporto priemonės paprastai yra sukurtos taip, kad maksimaliai padidintų atstumą atliekant bandymo ciklus (pvz., WLTP arba CLTC) ir važiuojant realiame pasaulyje. Kuo efektyvesnis variklis, tuo didesnį atstumą galima pasiekti naudojant tą pačią akumuliatoriaus talpą.

Pavyzdžiui, jei variklio efektyvumas yra 96 ​​%, o ne 93 %, tai gali sumažinti energijos, reikalingos 75 kWh transporto priemonei, suvartojimą maždaug 2,9 %, kad būtų pasiektas toks pat diapazonas. Savo ruožtu tai sumažina akumuliatoriaus kainą tiek pat; 75 kWh automobilio, kurio akumuliatoriaus kaina yra apie 100 USD/kWh, automobilio akumuliatoriaus kaina sumažėjo maždaug 200 USD.

Medžiagos ir gamybos sąnaudos variklyje

„IDTechEx“ duomenimis, 2023 m. elektromobilių rinkoje dominuos nuolatinio magneto (PM) varikliai, kuriems priklausys 85 % akumuliatorinių elektrinių ir įkraunamų hibridinių automobilių. Šiuose varikliuose naudojamuose nuolatiniuose magnetuose yra retųjų žemių ir jie gali būti labai brangūs.

Nepaisant to, kad jie yra palyginti nedidelė variklio dalis, jie dažnai užima apie trečdalį jo medžiagų. Šių retųjų žemių elementų istorinė kaina taip pat buvo labai nepastovi; nuo 2010 m. maksimali neodimio kaina buvo beveik penkis kartus didesnė už minimalią.

Kiti varikliai be magnetų, pavyzdžiui, suvynioto rotoriaus sinchroniniai varikliai (WRSM, kartais vadinami išoriškai sužadintais sinchroniniais varikliais, EESM), turi mažesnę medžiagų kainą, nes nuolatiniai magnetai pakeičiami varinėmis apvijomis.

Tačiau jų gamyba yra brangesnė, nes reikia apvijos ant rotoriaus, mechanizmo, tiekiančio srovę į rotorių, ir susijusią valdymo elektroniką. Jų efektyvumas paprastai yra mažesnis WLTP cikle, nors dažnai jis yra geresnis važiuojant dideliu greičiu. Norint kompensuoti gamybos sąnaudas ir efektyvumo sumažėjimą, PM medžiagų kaina turėtų būti didelė, kad WRSM variklis būtų tiesiogiai konkurencingas sistemos sąnaudų atžvilgiu.

Magnetai be retųjų žemių yra dar vienas ateities sprendimas; šios magnetinės medžiagos yra daug pigesnės, tačiau dėl jų našumas aukojamas. Retųjų žemių magnetai, tokie kaip feritai arba AlNiCo, gali konkuruoti su Nd magnetais specifinėmis magnetinėmis savybėmis, bet ne visomis esminėmis savybėmis.

Rezultatas yra tas, kad reikia daugiau magnetinės medžiagos, dėl ko aukojamas galios tankis ir reikalingas didesnis variklis, kad būtų pasiektas toks pat veikimas. Šis metodas galėtų būti taikomas kuriant pigią transporto priemonę; galima būtų sumontuoti daug mažesnio našumo variklį, kurio vis tiek užtektų mažam miesto automobiliui. Tačiau dėl didelio šių magnetų veikimo trūkumo rotoriaus gamybos sąnaudos gali būti padidintos, kad būtų supakuota pakankamai magnetinės medžiagos.

Svarbu tai, kad retųjų žemių nuolatinių magnetų variklių alternatyvos bus konkurencingos tik tada, kai retųjų žemių magnetų kainos yra aukštos. Kitos priežastys atsisakyti retųjų žemių elementų yra ekologiškumas ir tiekimo grandinės saugumas.



Source link

Draugai: - Marketingo agentūra - Teisinės konsultacijos - Skaidrių skenavimas - Fotofilmų kūrimas - Miesto naujienos - Šeimos gydytojai - Saulius Narbutas - Įvaizdžio kūrimas - VeidoskaitaTeniso treniruotės - Pranešimai spaudai