Profwch geir trydan: y tro hwn am byth

O Camilla Genasi trwy GM EV1 i Tesla Model X, neu hanes cerbydau trydan

Gellir disgrifio stori ceir trydan fel perfformiad tair act. Mae'r prif linell stori hyd heddiw yn parhau ym maes y galw am ddyfais electrocemegol briodol, gan sicrhau pŵer digonol ar gyfer gofynion cerbyd trydan.

Bum mlynedd cyn i Karl Benz gyflwyno ei feic tair olwyn hunanyredig ym 1886, gyrrodd y Ffrancwr Gustav Trouv ei gar trydan gyda'r un nifer o olwynion trwy'r Exposition D'Electricite ym Mharis. Fodd bynnag, byddai Americanwyr yn cael eu hatgoffa bod eu cydwladwr Thomas Davenport wedi creu'r fath beth 47 mlynedd ynghynt. A byddai hyn bron yn wir, oherwydd yn wir ym 1837 creodd y gof Davenport gar trydan a'i “yrru” ar hyd y cledrau, ond mae un manylyn bach yn cyd-fynd â'r ffaith hon - nid oes batri yn y car. Felly, yn fanwl gywir, yn hanesyddol, gellid ystyried y car hwn yn rhagflaenydd y tram, ac nid y car trydan.

Gwnaeth Ffrancwr arall, y ffisegydd Gaston Plante, gyfraniad sylweddol at enedigaeth y car trydan clasurol: creodd y batri asid plwm a'i gyflwyno ym 1859, yr un flwyddyn ag y dechreuodd cynhyrchu olew masnachol yn yr Unol Daleithiau. Saith mlynedd yn ddiweddarach, ymhlith yr enwau euraidd a roddodd hwb i ddatblygiad peiriannau trydanol, cofnodwyd enw'r Almaen Werner von Siemens. Ei weithgaredd entrepreneuraidd a arweiniodd at lwyddiant y modur trydan, a ddaeth, ynghyd â'r batri, yn ysgogiad pwerus ar gyfer datblygiad y cerbyd trydan. Ym 1882, roedd car trydan i'w weld ar strydoedd Berlin, ac roedd y digwyddiad hwn yn nodi dechrau datblygiad cyflym ceir trydan yn Ewrop a'r Unol Daleithiau, lle dechreuodd mwy a mwy o fodelau newydd ymddangos. Felly, codwyd y llen ar weithred gyntaf electromobility, yr oedd ei ddyfodol yn ymddangos yn ddisglair ar y pryd. Mae popeth pwysig ac angenrheidiol ar gyfer hyn eisoes wedi'i ddyfeisio, ac mae'r rhagolygon ar gyfer injan hylosgi mewnol swnllyd a drewllyd yn dod yn fwyfwy llwm. Er mai dim ond naw wat y cilogram oedd dwysedd pŵer batris asid plwm erbyn diwedd y ganrif (bron i 20 gwaith yn llai na'r genhedlaeth ddiweddaraf o fatris lithiwm-ion), mae gan gerbydau trydan ystod foddhaol o hyd at 80 cilomedr. Mae hwn yn bellter enfawr mewn cyfnod pan fydd teithiau dydd yn cael eu mesur trwy gerdded, a gellir eu gorchuddio diolch i bŵer isel iawn moduron trydan. Mewn gwirionedd, dim ond ychydig o gerbydau trydan trwm sy'n gallu cyrraedd cyflymder uwch na 30 km/h.

Yn erbyn y cefndir hwn, mae stori Gwlad Belg anianol o'r enw Camilla Genazi yn dod â thensiwn i fywyd beunyddiol gostyngedig car trydan. Ym 1898, heriodd y "diafol coch" y Cyfrif Ffrengig Gaston de Chasseloup-Laub a'i gar o'r enw Jeanto i duel cyflym. Mae car trydan Genasi yn dwyn enw llawer mwy huawdl "La jamais contente", hynny yw, "Bob amser yn anfodlon." Ar ôl nifer o rasys dramatig a chwilfrydig weithiau, ym 1899 rasiodd car tebyg i sigâr, y mae ei rotor yn cylchdroi am 900 rpm, tua diwedd y ras nesaf, gan recordio cyflymder o fwy na 100 km / awr (yn union 105,88 km / awr). Dim ond wedyn y mae Genasi a'i gar yn hapus ...

Felly, erbyn 1900, dylai'r car trydan, er nad oedd ganddo offer datblygedig eto, fod wedi sefydlu rhagoriaeth dros geir sy'n cael eu pweru gan gasoline. Ar y pryd, er enghraifft, yn America, roedd nifer y cerbydau trydan ddwywaith cymaint â gasoline. Mae yna hefyd ymdrechion i gyfuno'r gorau o'r ddau fyd - er enghraifft, model a grëwyd gan y dylunydd ifanc o Awstria, Ferdinand Porsche, sy'n dal i fod yn anhysbys i'r cyhoedd. Ef a gysylltodd moduron canolbwynt gyntaf â pheiriannau tanio mewnol, gan greu'r car hybrid cyntaf.

Y modur trydan fel gelyn y car trydan

Ond yna mae rhywbeth diddorol a hyd yn oed baradocsaidd yn digwydd, oherwydd trydan sy'n dinistrio ei blant ei hun. Ym 1912, dyfeisiodd Charles Kettering y peiriant cychwyn trydan a oedd yn golygu bod y mecanwaith crank yn ddiwerth, gan dorri esgyrn llawer o yrwyr. Felly, roedd un o ddiffygion mwyaf y car ar y pryd yn y gorffennol. Gwanhaodd prisiau tanwydd isel a'r Rhyfel Byd Cyntaf y car trydan, ac ym 1931 rholiodd y model trydan cynhyrchu diwethaf, y Typ 99, oddi ar y llinell ymgynnull yn Detroit.

Dim ond hanner canrif yn ddiweddarach dechreuodd yr ail gyfnod a dadeni yn natblygiad cerbydau trydan. Mae rhyfel Iran-Irac am y tro cyntaf yn dangos bregusrwydd cyflenwadau olew, mae dinasoedd gyda miliwn o drigolion yn boddi mewn mwrllwch, ac mae pwnc diogelu'r amgylchedd yn dod yn fwyfwy perthnasol. Mae California wedi pasio deddf sy'n ei gwneud yn ofynnol i 2003 y cant o geir fod yn rhydd o allyriadau erbyn 1602. Mae gwneuthurwyr ceir, o'u rhan hwy, wedi'u syfrdanu gan hyn i gyd, gan mai ychydig iawn o sylw a gafodd y car trydan ers degawdau. Mae ei bresenoldeb parhaus mewn prosiectau datblygu yn fwy o gêm egsotig nag anghenraid, ac mae'r ychydig fodelau go iawn, fel y rhai a ddefnyddir i gludo criwiau ffilmio yn ystod y marathonau Olympaidd (BMW 1972 yn 10 ym Munich), wedi mynd bron yn ddisylw. Enghraifft drawiadol o egsotigiaeth y technolegau hyn yw crwydro'r lleuad sy'n croesi'r lleuad gydag injans wedi'u gosod yn y canolbwynt yn costio mwy na $XNUMX miliwn.

Er gwaethaf y ffaith nad oes bron dim wedi'i wneud i ddatblygu technoleg batri, ac mae batris asid plwm yn parhau i fod yn feincnod yn y maes hwn, mae adrannau datblygu cwmnïau yn dechrau cynhyrchu gwahanol gerbydau trydan eto. Mae GM ar flaen y gad yn y tramgwyddus hwn, gyda'r Sunraycer arbrofol yn cyflawni'r record milltiroedd solar hiraf, a chafodd 1000 o unedau o'r avant-garde GM EV1 eiconig diweddarach gyda chymhareb trosiant o 0,19 eu prydlesu i grŵp dethol o brynwyr. . Wedi'i gyfarparu i ddechrau gyda batris plwm ac ers 1999 gyda batris hydride nicel-metel, mae'n cyflawni ystod anhygoel o 100 cilomedr. Diolch i fatris sodiwm-sylffwr stiwdio Conecta Ford, gall deithio hyd at 320 km.

Mae Ewrop hefyd yn drydanol. Mae cwmnïau Almaeneg yn troi ynys Môr Baltig Rügen yn ganolfan arbrofol ar gyfer eu cerbydau trydan ac mae modelau fel y VW Golf Citystromer, Mercedes 190E ac Opel Astra Impuls (gyda batri Sebra 270 gradd) yn rhedeg cyfanswm o 1,3 miliwn o brawf. cilomedr. Mae datrysiadau technolegol newydd yn dod i'r amlwg sydd ond yn gipolwg cyflym ar yr awyr drydan, yn debyg i'r batri sodiwm-sylffwr a daniodd â'r BMW E1.

Bryd hynny, gosodwyd y gobeithion mwyaf ar gyfer gwahanu batris asid plwm trwm ar fatris hydrid nicel-metel. Fodd bynnag, ym 1991, agorodd Sony gyfeiriad hollol newydd yn y maes hwn trwy ryddhau'r batri lithiwm-ion cyntaf. Yn sydyn, mae twymyn trydan ar gynnydd eto—er enghraifft, mae gwleidyddion yr Almaen yn rhagweld cyfran o'r farchnad o 2000 y cant ar gyfer cerbydau trydan erbyn y flwyddyn 10, ac mae Calstart o California yn rhagweld 825 o geir trydan erbyn diwedd y ganrif. .

Fodd bynnag, mae'r tân gwyllt trydan hwn yn llosgi allan yn eithaf cyflym. Mae'n amlwg na all batris gyflawni lefelau perfformiad boddhaol o hyd, ac ni fydd y wyrth yn digwydd, a gorfodir California i addasu ei thargedau allyriadau gwacáu. Mae GM yn cymryd ei holl EV1s ac yn eu dinistrio'n ddidrugaredd. Yn eironig, bryd hynny, llwyddodd peirianwyr Toyota i gwblhau model hybrid Prius gweithgar yn llwyddiannus. Felly, mae datblygiad technolegol yn cymryd llwybr newydd.

Deddf 3: Dim Troi'n Ôl

Yn 2006, cychwynnodd act olaf y sioe drydan. Mae signalau cynyddol bryderus am newid yn yr hinsawdd a phrisiau olew sy'n codi'n gyflym yn rhoi hwb pwerus i ddechrau newydd yn y saga drydan. Y tro hwn, mae Asiaid yn arwain y ffordd ym maes datblygu technolegol, gan gyflenwi batris lithiwm-ion, ac mae'r Mitsubishi iMiEV a Nissan Leaf yn arloesi'r oes newydd.

Mae'r Almaen yn dal i ddeffro o gwsg trydan, yn yr Unol Daleithiau, mae GM yn llwch dogfennaeth EV1, ac roedd Tesla o California yn siglo'r hen fyd modurol gyda'i 6831bhp roadter a ddefnyddir yn gyffredin ar gyfer gliniaduron. Mae rhagolygon yn dechrau derbyn cyfrannau ewfforig eto.

Erbyn yr amser hwn, roedd Tesla eisoes yn gweithio'n galed ar ddyluniad y Model S, a oedd nid yn unig yn hwb pwerus i drydaneiddio ceir, ond a greodd statws eiconig i'r brand hefyd, gan ei wneud yn arweinydd yn y maes.

Yn dilyn hynny, bydd pob cwmni ceir mawr yn dechrau cyflwyno modelau trydan i'w lineup, ac ar ôl y sgandalau sy'n gysylltiedig â'r injan diesel, mae eu cynlluniau bellach yn eithaf cyflym. Mae modelau trydan Renault ar y blaen - modelau Nissan a BMW i, mae VW yn canolbwyntio'n helaeth ar yr ystod hon gyda'r platfform MEB, is-frand Mercedes EQ, a'r arloeswyr hybrid Toyota a Honda i ddechrau datblygu gweithredol yn y maes trydan yn unig. Fodd bynnag, mae datblygiad gweithredol a llwyddiannus cwmnïau celloedd lithiwm-ion, ac yn enwedig Samsung SDI, yn creu celloedd batri 37 Ah cynaliadwy yn gynharach na'r disgwyl, ac mae hyn wedi galluogi rhai gweithgynhyrchwyr i gynyddu milltiroedd sylweddol o'u EVs dros y ddwy flynedd ddiwethaf. Y tro hwn, mae cwmnïau Tsieineaidd hefyd yn camu i'r gêm, ac mae llawer o'r gromlin twf ar gyfer modelau trydan yn mynd mor serth.

Yn anffodus, arhosodd y broblem gyda'r batris. Er gwaethaf y ffaith eu bod wedi cael newidiadau sylweddol, mae hyd yn oed batris lithiwm-ion modern yn dal i fod yn drwm, yn rhy ddrud ac yn annigonol o ran capasiti.

Fwy na 100 mlynedd yn ôl, dywedodd y newyddiadurwr modurol o Ffrainc, Baudrillard de Saunier: “Mour trydan tawel yw’r un glanaf a mwyaf gwydn y gallai fod yn ei ddymuno, ac mae ei effeithlonrwydd yn cyrraedd 90 y cant. Ond mae angen chwyldro mawr ar fatris.”

Hyd yn oed heddiw ni allwn ychwanegu unrhyw beth am hyn. Y tro hwn yn unig, mae'r dylunwyr yn agosáu at drydaneiddio gyda chamau mwy cymedrol, ond hyderus, gan symud yn raddol trwy wahanol systemau hybrid. Felly, mae esblygiad yn llawer mwy real a chynaliadwy.

Testun: Georgy Kolev, Alexander Blokh