211service.com
Czy Volt GM jest gotowy do akcji?
General Motors (GM) zaprezentował projekt produkcyjny swojego pojazdu elektrycznego Chevrolet Volt we wtorek, w ramach obchodów 100-lecia. Jednak zanim samochód zacznie zjeżdżać z linii montażowych, wciąż napotykają na poważne przeszkody, a główną z nich jest potrzeba ciągłego rozwoju głównego akumulatora samochodu.
Volt zaprezentowany: GM ujawniło, jak będzie wyglądać jego nowy samochód elektryczny.
Volt to samochód elektryczny, który można naładować, podłączając go do gniazdka ściennego lub uruchamiając mały pokładowy generator benzyny, etanolu lub oleju napędowego. 16-kilowatogodzinny akumulator litowo-jonowy przechowuje energię wystarczającą do przejechania 40 mil – wystarczy, aby pokryć prawie 80 procent codziennej jazdy w Stanach Zjednoczonych. Podczas dłuższych podróży generator włącza się, aby naładować akumulator, dając Voltowi taki sam zakres między tankowaniami, jak w typowym samochodzie napędzanym gazem. Od ponad roku GM pokazuje w reklamach koncepcyjną wersję Volta. Nowa wersja produkcyjna wygląda znacznie inaczej – ma bardziej aerodynamiczny kształt – ale będzie miała te same parametry osiągów, które reklamował producent samochodów.
Pojazdy hybrydowe typu plug-in, takie jak Volt, zaczęły wydawać się wykonalne ze względu na nową technologię, dzięki której akumulatory litowo-jonowe stały się bezpieczniejsze, trwalsze i tańsze. Ale chociaż pojedyncze ogniwa wykorzystujące tę technologię wydają się działać dobrze, połączenie prawie 300 z nich w pakiet baterii okazało się wyzwaniem. To z kolei zmusza GM do projektowania systemów, które powodują, że pojazd jest droższy. Na poziomie komórki wszystko wygląda dobrze, mówi Mark Verbrugge, dyrektor laboratorium materiałów i procesów w centrum badawczo-rozwojowym GM. Nadal istnieją problemy na poziomie paczki, które staramy się rozwiązać, co staje się dość denerwujące, gdy zbliżamy się do produkcji.
Zestaw akumulatorów do pojazdu elektrycznego jest złożony. Ogniwa muszą być ze sobą połączone, aby niezawodnie dostarczać moc, pomimo ostrych wibracji i wstrząsów napotykanych na drodze. (Aby zapoznać się z przykładem tego, co może się zdarzyć, gdy coś pójdzie nie tak, zobacz Electric Cars 2.0 .) Nawet kilka wadliwych ogniw lub połączeń może drastycznie obniżyć wydajność pakietu. Co więcej, pakiet zawiera złożone elektroniczne elementy sterujące do ładowania każdego ogniwa, dostarczania mocy i pozyskiwania energii z hamowania w celu poprawy wydajności pojazdu. A maksymalizacja żywotności baterii wymaga dobrego systemu chłodzenia. Co gorsza, dopiero obecnie opracowywane są metody sprawdzania, czy zestaw akumulatorów wystarczy na cały okres eksploatacji samochodu.
Niewiele wiadomo o tym, jak przyspieszyć testowanie akumulatorów, mówi Greg Cesiel, dyrektor programowy GM w zespole E-Flex Vehicle Team, który opracowuje Volta i związane z nim pojazdy elektryczne. Pozostają pytania o to, jak symulować jazdę samochodem i ładowanie pakietu oraz jak potwierdzić, że pakiet wytrzyma wibracje i narażenie na wysokie i niskie temperatury przez cały okres eksploatacji pojazdu.
Duże ryzyko, jeśli chodzi o wprowadzenie ich na drogę, polega na tym, że nie mamy przyspieszonych testów życia, mówi Verbrugge. Mamy trochę na poziomie komórki, co daje nam wystarczającą pewność, aby powiedzieć, że zamierzamy to zrobić. Ale twierdzę, że wciąż jest to duże ryzyko.
Verbrugge mówi, że jednym z największych wyzwań jest zapewnienie, że baterie nie ulegną awarii w ekstremalnych klimatach, takich jak pustynie Arizony. Mówi, że konwencjonalne akumulatory rozruchowe już sprawiają kłopoty producentom samochodów w gorących obszarach. Dziś są to części samochodowe, które najczęściej ulegają awarii w ramach gwarancji na południowym zachodzie. Baterie nie lubią wysokich temperatur, mówi Verbrugge. Ale nie zamierzamy mówić ludziom w Arizonie: „Nie sprzedamy wam naszego Chevroleta Volta. Możesz nim jeździć, ale nie udzielimy Ci gwarancji”. To nie jest opcja.
Aby uzupełnić niepewność dotyczącą żywotności akumulatorów, GM planuje je rozpieszczać, owijając je izolacją oraz włączając systemy ogrzewania i chłodzenia, aby utrzymać je w optymalnych temperaturach. Pozostają pytania, kiedy te systemy powinny działać, ponieważ mogą pochłaniać oszczędności energii, które mają zapewniać pojazdy elektryczne. Powiedzmy, że ładujesz, mówi Verbrugge. Czy uruchamiasz teraz układ chłodzenia, aby utrzymać baterię w chłodzie na czarnym asfalcie? Wtedy twoja efektywność energetyczna nie wygląda tak gorąco. Czy robisz to tylko w Arizonie? Stają się one krytycznymi kwestiami inżynieryjnymi.
GM przewymiarowuje również paczki, dodając kilka kilowatogodzin dodatkowych ogniw, aby zrekompensować potencjalną degradację w całym okresie eksploatacji pojazdu. To sprawia, że pakiety i pojazd są znacznie droższe. Koszt jest dla nas obecnie głównym problemem, mówi Verbrugge. Nie jesteśmy pewni, czy ludzie są gotowi zapłacić.
Rzeczywiście, oczekuje się, że Volt i inne proponowane samochody będą kosztować tysiące dolarów więcej niż samochody konwencjonalne, co może ograniczyć ich atrakcyjność, mówi Paul Werbos, dyrektor programowy Narodowej Fundacji Nauki (NSF), który promuje badania nad lepsze, tańsze baterie. Nie spodziewam się, że większość ludzi to zapłaci, mówi.
Werbos i Verbrugge przemawiali w zeszłym tygodniu na warsztatach sponsorowanych przez NSF, skupiających się na ulepszaniu akumulatorów dla nowej generacji pojazdów hybrydowych i elektrycznych. Prelegenci na warsztatach podkreślali, że lepsze testy żywotności baterii, w połączeniu z udoskonaleniami konstrukcji baterii, aby wydłużyć ich żywotność, pozwolą producentom samochodów na zużywanie mniejszej ilości baterii i obniżenie kosztów.
Pomimo pozostałych wyzwań, Cesiel jest zachęcony postępami, jakie poczynili dotychczas inżynierowie firmy i wierzy, że Volt będzie gotowy do produkcji na czas. Na podstawie dotychczasowych testów laboratoryjnych, mówi, firma jest zadowolona z pojemności i wydajności akumulatorów. GM wie również, jak będzie wyglądał układ chłodzenia i fizycznie zintegrował pakiet z pojazdem. Co więcej, cały układ napędowy, w tym akumulator, silnik elektryczny i generator, został włączony do pojazdu testowego i dostarczony na poligon testowy firmy w Milford, MI, pod koniec sierpnia, zaledwie dwa dni za terminem. zestaw w zeszłym roku. Nie powiedziałbym, że bateria jest gotowa, mówi Cesiel, ale jesteśmy na dobrej drodze.