211service.com
Producenci samochodów znajdują sposoby na wytwarzanie tańszych hybryd
Ponieważ producenci samochodów starają się zachować zgodność ze standardami gospodarki paliwowej, coraz częściej zwracają się w stronę hybryd. Na przykład w zeszłym tygodniu Toyota ogłosiła, że do 2015 r. wyprodukuje 21 modeli hybrydowych, w porównaniu z 12 obecnie (zobacz plany Toyoty dotyczące pojazdów elektrycznych i rygorystyczne normy CAFE Push Automakers). Producenci samochodów stali się bardziej entuzjastycznie nastawieni do hybryd, ponieważ koszty ich wytwarzania gwałtownie spadły. Kilka lat temu hybryda Toyoty Prius kosztowała konsumenta około 6000 dolarów więcej niż równoważny konwencjonalny samochód – i nawet przy tej cenie firma traciła pieniądze na każdym sprzedanym egzemplarzu. Różnica wynosi teraz 2500 dolarów, a samochód jest rentowny, mówi Mike Omotoso, analityk z LMC Motoryzacja . Spadek kosztów wynika z kumulacji stopniowych ulepszeń technologicznych oraz korzyści skali. A postępy w przyszłości — lepsze akumulatory, silniki elektryczne oraz energoelektronika i przekładnie — mogą obniżyć koszty o kolejne 50 procent.
Na przykład w Toyocie firma przeszła z 500-woltowego systemu elektrycznego na 650-woltowy, co przyniosło wiele korzyści, mówi Justin Ward, kierownik programu zaawansowanych układów napędowych w firmie Centrum Techniczne Toyoty . Firmie udało się obniżyć koszt i wagę okablowania miedzianego, zastosować tańsze tranzystory mocy w elektronice sterującej systemem hybrydowym oraz sprawić, że silnik elektryczny będzie tańszy i mniejszy.
Chociaż inni producenci samochodów przeszli na akumulatory litowo-jonowe, Toyota pozostała przy niklowo-wodorkowych. Wprowadzono jednak ulepszenia w tych akumulatorach, takie jak przejście z ogniw cylindrycznych na płaskie, aby zaoszczędzić miejsce i zmodyfikowanie obudów w celu poprawy chłodzenia akumulatora. Proste zmiany, takie jak przenoszenie złączy z jednej strony płytki drukowanej na drugą, mogą mieć duże implikacje w zakresie produkcji, mówi Ward, umożliwiając na przykład zastąpienie pracownika robotem na etapie montażu.
Wszyscy producenci hybryd musieli radzić sobie z rosnącymi kosztami metali ziem rzadkich, które są wykorzystywane w kompaktowych, wysoce wydajnych silnikach napędzających hybrydy w połączeniu z ich silnikami benzynowymi. Dlatego Toyota i inni główni producenci samochodów przeprojektowują swoje silniki, aby albo nie potrzebowały pierwiastków ziem rzadkich, albo zużywały ich znacznie mniej.
Ford pomógł opracować silniki, które zmniejszają o połowę wymaganą ilość dysprozu — najdroższego materiału ziem rzadkich w jego silnikach, używanego częściowo do nadania magnesom odporności na ciepło. Ford opracował lepszy system chłodzenia silnika, który zmniejszył zapotrzebowanie na dysproz. Jednocześnie jego dostawca, firma Hitachi, opracował lepszy proces dyfuzji materiału przez magnes, co pozwala na jego mniejsze zużycie. Te i inne rozwiązania pomogły Fordowi obniżyć koszty napędu hybrydowego o około 30 procent.
Nawet gdy Toyota zwiększa liczbę swoich modeli hybrydowych, GM rezygnuje ze swoich konwencjonalnych hybryd na rzecz znacznie tańszych (i mniej oszczędnych pod względem zużycia paliwa) pojazdów eAssist – hybryd, które wykorzystują silnik wraz z małym akumulatorem, który umożliwia obracanie silnika wyłącza się, gdy samochód się zatrzymuje.