Fremskridt inden for elbilers autonomi

Indhold

Bemærkelsesværdige fremskridt fra 2010 til 2020
Ambitiøse kortsigtede mål
- Nye Stellantis-platforme til elektromotorisering
- 800 kilometers autonomi i 2025?
  - Samsung og solid state batteri
  - SK Innovation og superhurtig opladning
I en afstand af 2000 kilometer?

Bemærkelsesværdige fremskridt fra 2010 til 2020

Siden fremkomsten af elektriske køretøjer på markedet har batterilevetid altid tiltrukket sig opmærksomhed og kontrovers. Hvordan har producenterne håndteret dette problem, og hvilke fremskridt er der gjort i løbet af det seneste årti?

Elektriske køretøjers autonomi: en bremse på massemarkedet?

I 2019 anså 63 % af respondenterne til Argus Energy-barometeret rækkevidde som den vigtigste hindring for overgangen til elektriske køretøjer. Bilister er virkelig tilbageholdende med at tænke på at skulle genoplade deres bil flere gange for at rejse lange afstande. Kunne udviklingen af en offentligt tilgængelig opladningsinfrastruktur mindske denne bekymring? De hurtige terminaler, som i stigende grad er til stede på motorvejsrekreative steder, genopretter deres fulde kapacitet for de fleste modeller på mindre end 45 minutter. Fans af varmemotoren vil ikke undlade at huske, at denne varighed forbliver meget længere end fuld benzin.

Selvom en acceleration af udbredelsen af ladestandere kunne berolige nogle bilister, er forventningerne fortsat fokuseret på selve autonomien.

Har du brug for hjælp til at komme i gang?

Øget gennemsnitlig autonomi

Ifølge Global Electric Vehicles Outlook 2021-rapporten udarbejdet af Det Internationale Energiagentur er elbilers autonomi fortsat med at blive forbedret siden deres introduktion på markedet. Således har vi bevæget os fra den erklærede gennemsnitlige autonomi på 211 kilometer i 2015 til 338 kilometer i 2020. Her er detaljerne for de seneste seks år:

2015: 211 km
2016: 233 kilometer
2017: 267 kilometer
2018: 304 kilometer
2019: 336 kilometer
2020: 338 kilometer

Hvis de observerede fremskridt over de første fem år er opmuntrende, kan man blive overrasket over stagnationen mellem 2019 og 2020. Faktisk er denne mere beskedne vækst drevet af indtoget af endnu mere kompakte modeller på markedet. Designet til bybrug, de har mindre batterier og er derfor mindre holdbare.

Flagskibsmærkernes autonomi i processen

Således kan bilister, der leder efter mere autonomi, være sikre på, at producenterne fortsætter med at forbedre køretøjer, der kan køre lange afstande, såsom sedaner eller SUV'er. For at forstå dette skal du blot analysere batterikapaciteten for et bestemt køretøj ved at se på udviklingen af model for model. Tesla Model S, der har været til salg siden 2012, har set sin autonomi stige kontinuerligt:

2012: 426 kilometer
2015: 424 kilometer
2016: 507 kilometer
2018: 539 kilometer
2020: 647 kilometer
2021: 663 kilometer

Denne regelmæssige stigning er opnået gennem forskellige metoder. Især Palo Alto har skabt større og større batterier og samtidig forbedret Model S's kontrolsoftware. Den opdateres konstant for at gøre køretøjet mere effektivt og optimere batterikapaciteten.

Ambitiøse kortsigtede mål

For yderligere at forbedre elektriske køretøjers autonomi undersøges flere veje i dag. Forskere forsøger at gøre batterier endnu mere effektive, da fabrikanter søger at "tænke elektrisk" fra designet af køretøjets chassis.

Nye Stellantis-platforme til elektromotorisering

Stellantis Group, en stor aktør på bilmarkedet, ønsker at udvikle sit udvalg af elektriske køretøjer. Fra 2023 vil 14 af koncernens mærker (inklusive Citroën, Opel, Fiat, Dodge og Jeep) tilbyde køretøjer bygget på chassis designet som rent elektriske platforme. Dette er en reel udvikling på et tidspunkt, hvor de fleste elbiler bruger chassiset fra tilsvarende termiske modeller.

Især Stellantis er forpligtet til at reagere på nedbrudsalarmer, som fortsat er vigtige for elbilister. Derfor har udviklerne introduceret fire platforme dedikeret til denne særlige motor:

Lille: Den vil være forbeholdt by- og multifunktionskøretøjer som Peugeot e-208 eller Fiat 500. Denne platform lover en rækkevidde på 500 kilometer.
Medium: Denne platform vil blive monteret på længere sedanbiler. De tilsvarende batterier vil give en rækkevidde på 700 til 800 kilometer.
Stor: Denne platform vil være designet til SUV'er med en deklareret rækkevidde på 500 kilometer.
Ramme: Den fjerde platform vil være fuldt forbeholdt erhvervskøretøjer.

Formålet med denne standardisering er delvist at udligne omkostningerne ved elektrificering. Udover at udvide sortimentet håber Stellantis også at tilbyde mere overkommelige EV-modeller. Denne tilgang er mærkbar for bilister: I Frankrig bliver de højere omkostninger ved at købe elbiler stadig delvist opvejet af konverteringspræmien, men den vil sandsynligvis falde i fremtiden.

800 kilometers autonomi i 2025?

Samsung og solid state batteri

Ifølge producenterne vil et opladet batteris autonomi meget snart være lig med en fuld tank! Forskere, der arbejder med Samsung-mærket, afslørede et nyt solidt elektrolytbatterikoncept i marts 2020. I øjeblikket fungerer lithium-ion-batterier, som er udstyret med de fleste elektriske køretøjer, ved hjælp af flydende elektrolytter eller i gelform; skift til solide elektrolytbatterier vil betyde højere energitæthed og hurtigere genopladning.

Med dobbelt så stor volumen som traditionelle batterier vil denne Samsung-innovation gøre det muligt for elbiler at rejse op til 800 kilometer. Levetiden er endnu et argument til fordel for dette batteri, da det kan genoplades over 1000 gange. Det er tilbage at bestå produktionskurset ... Hvis Samsung-prototypen er lovende, siger indtil videre intet, at producenterne vil ty til det!

SK Innovation og superhurtig opladning

En anden sydkoreansk virksomhed, der stræber efter 800 km autonomi, er SK Innovation. Gruppen annoncerede, at den arbejder på et nyt, mere selvstændigt nikkelbaseret batteri med høj intensitet, samtidig med at opladningstiden på den hurtige terminal reduceres til 20 minutter! SK Innovation, der allerede er leverandør til producenten Kia, ønsker at udvikle sig yderligere og bygger flere fabrikker i Georgien. Det ultimative mål er at udstyre Ford og Volkswagen med amerikansk-byggede elbiler.

I en afstand af 2000 kilometer?

Hvad der for få år siden kunne passere til science fiction, kan hurtigt blive en håndgribelig realitet. En gruppe tyske og hollandske forskere, der arbejder for henholdsvis Fraunhofer og SoLayTec, har udviklet en patenteret proces kaldet Spatial Atom Layer Deposition.

(SALD). Ingen ændringer i kemien her, som det er tilfældet med sydkoreanerne Samsung og SK Innovation. De opnåede fremskridt vedrører batteriteknologi. Forskerne havde den idé at påføre elektrodernes aktive materiale i form af et lag flere nanometer tykt. Da opsamlingen af lithiumioner kun sker på overfladen, er der ikke behov for tykkere elektroder.

Derfor, for samme volumen eller vægt, optimerer SALD-processen tre nøgleelementer:

effektivt elektrodeområde
deres evne til at lagre elektricitet
opladningshastighed

Køretøjer udstyret med et SALD-batteri kan således have en rækkevidde tre gange større end de mest kraftfulde modeller på markedet i øjeblikket. Genindlæsningshastigheden kunne øges fem gange! Frank Verhage, CEO for SALD, grundlagt for at markedsføre denne innovation, siger en rækkevidde på 1000 kilometer for bybiler og op til 2000 kilometer for sedaner. Lederen er tilbageholdende med at sætte en teoretisk autonomi-rekord, men håber på at berolige chaufførerne. Selv sporty bilister kan stadig have 20 eller 30 % kraft efter at have kørt 1000 kilometer, sagde han.