Mnoge napredne tehnologije mijenjaju naše živote svaki dan. Pojava i rastElektrično vozilo (EV)glavni je primjer koliko te promjene mogu značiti za naš poslovni život — i za naše osobne živote.
Tehnološki napredak i ekološki regulatorni pritisci na vozila s motorom s unutarnjim izgaranjem (ICE) pokreću sve veći interes za tržište električnih vozila. Mnogi etablirani proizvođači automobila predstavljaju nove EV modele, zajedno s novim start-upovima koji ulaze na tržište. S izborom marki i modela dostupnih danas, i mnogim drugim u budućnosti, mogućnost da ćemo svi u budućnosti voziti električna vozila bliža je stvarnosti nego ikad.
Tehnologija koja pokreće današnja električna vozila zahtijeva mnoge promjene u odnosu na način na koji su se proizvodila tradicionalna vozila. Proces izrade električnih vozila zahtijeva gotovo jednako razmatranje dizajna kao i estetika samog vozila. To uključuje stacionarnu liniju robota posebno dizajniranu za primjene u električnim vozilima — kao i fleksibilne proizvodne linije s mobilnim robotima koji se prema potrebi mogu pomicati unutra i van na različitim točkama linije.
U ovom broju ispitat ćemo koje su promjene potrebne za učinkovito projektiranje i proizvodnju električnih vozila danas. Govorit ćemo o tome koliko se procesi i proizvodni postupci razlikuju od onih koji se koriste u proizvodnji vozila na plin.
Dizajn, komponente i procesi proizvodnje
Iako su istraživači i proizvođači početkom dvadesetog stoljeća energično nastavili s razvojem EV-a, interes je zastao zbog jeftinijih, masovno proizvedenih vozila s benzinskim pogonom. Istraživanje je oslabilo od 1920. do ranih 1960-ih kada su ekološki problemi zagađenja i strah od iscrpljivanja prirodnih resursa stvorili potrebu za ekološki prihvatljivijom metodom osobnog prijevoza.
EV punjenjedizajn
Današnja električna vozila uvelike se razlikuju od ICE (motor s unutarnjim izgaranjem) vozila na benzinski pogon. Nova vrsta električnih vozila profitirala je od niza neuspjelih pokušaja dizajniranja i izrade električnih vozila korištenjem tradicionalnih metoda proizvodnje koje su proizvođači koristili desetljećima.
Postoje brojne razlike u načinu proizvodnje električnih vozila u usporedbi s vozilima s pogonskim motorom. Fokus je prije bio na zaštiti motora, no sada se fokus prebacio na zaštitu baterija u proizvodnji EV-a. Automobilski dizajneri i inženjeri potpuno preispituju dizajn električnih vozila, kao i stvaraju nove metode proizvodnje i sklapanja za njihovu izradu. Oni sada dizajniraju EV od temelja uz ozbiljno razmatranje aerodinamike, težine i druge energetske učinkovitosti.
An akumulator za električna vozila (EVB)je standardna oznaka za baterije koje se koriste za napajanje elektromotora svih vrsta električnih vozila. U većini slučajeva to su punjive litij-ionske baterije koje su posebno dizajnirane za veliki kapacitet amper-sata (ili kilovatsata). Punjive baterije litij-ionske tehnologije su plastična kućišta koja sadrže metalne anode i katode. Litij-ionske baterije koriste polimerni elektrolit umjesto tekućeg elektrolita. Polukruti (gel) polimeri visoke vodljivosti tvore ovaj elektrolit.
Litij-ionskiEV baterijesu baterije dubokog ciklusa dizajnirane da daju snagu tijekom dugotrajnih vremenskih razdoblja. Manje i lakše, litij-ionske baterije su poželjne jer smanjuju težinu vozila i time poboljšavaju njegove performanse.
Ove baterije daju veću specifičnu energiju od drugih vrsta litijevih baterija. Obično se koriste u aplikacijama gdje je težina kritična značajka, kao što su mobilni uređaji, radijski upravljane letjelice i, sada, električna vozila. Tipična litij-ionska baterija može pohraniti 150 watt-sati električne energije u bateriju tešku približno 1 kilogram.
U posljednja dva desetljeća napredak u tehnologiji litij-ionskih baterija potaknut je zahtjevima prijenosne elektronike, prijenosnih računala, mobilnih telefona, električnih alata i više. Industrija električnih vozila požnjela je prednosti ovih napretka u performansama i gustoći energije. Za razliku od drugih kemijskih sastava baterija, litij-ionske baterije mogu se svakodnevno prazniti i puniti na bilo kojoj razini napunjenosti.
Postoje tehnologije koje podržavaju stvaranje drugih tipova lakših, pouzdanih i isplativih baterija — a istraživanja se nastavljaju kako bi se smanjio broj baterija potrebnih za današnja električna vozila. Baterije koje pohranjuju energiju i pokreću elektromotore razvile su se u vlastitu tehnologiju i mijenjaju se gotovo svaki dan.
Sustav vuče
EV ima električne motore, koji se također nazivaju vučnim ili pogonskim sustavom — i imaju metalne i plastične dijelove koji nikada ne trebaju podmazivanje. Sustav pretvara električnu energiju iz baterije i prenosi je na pogonski sklop.
Električna vozila mogu biti dizajnirana s pogonom na dva ili sva četiri kotača, koristeći dva ili četiri elektromotora. I motori istosmjerne (DC) i izmjenične (AC) struje koriste se u ovim vučnim ili pogonskim sustavima za EV. AC motori su trenutno popularniji, jer ne koriste četke i zahtijevaju manje održavanja.
EV kontroler
EV motori također uključuju sofisticirani elektronički upravljač. Ovaj kontroler sadrži elektronički paket koji radi između baterija i elektromotora kako bi kontrolirao brzinu i ubrzanje vozila, slično kao što to radi karburator u vozilu na benzinski pogon. Ovi ugrađeni računalni sustavi ne samo da pokreću automobil, već također upravljaju vratima, prozorima, klima uređajem, sustavom za nadzor tlaka u gumama, sustavom za zabavu i mnogim drugim značajkama zajedničkim svim automobilima.
EV kočnice
Bilo koja vrsta kočnice može se koristiti na električnim vozilima, ali sustavi regenerativnog kočenja preferiraju se u električnim vozilima. Regenerativno kočenje je proces kojim se motor koristi kao generator za punjenje baterija kada vozilo usporava. Ovi sustavi kočenja ponovno hvataju dio energije izgubljene tijekom kočenja i usmjeravaju je natrag u sustav baterija.
Tijekom regenerativnog kočenja, dio kinetičke energije koju kočnice normalno apsorbiraju i pretvara u toplinu upravljač pretvara u električnu energiju — i koristi se za ponovno punjenje baterija. Regenerativno kočenje ne samo da povećava domet električnog vozila za 5 do 10%, već je dokazano i da smanjuje trošenje kočnica i smanjuje troškove održavanja.
EV punjači
Potrebne su dvije vrste punjača. Punjač pune veličine za ugradnju u garažu potreban je za punjenje EV-a preko noći, kao i prijenosni punjač. Prijenosni punjači brzo postaju standardna oprema mnogih proizvođača. Ovi se punjači drže u prtljažniku kako bi se baterije električnih vozila mogle djelomično ili potpuno napuniti tijekom dugog putovanja ili u hitnim slučajevima, poput nestanka struje. U sljedećem izdanju detaljnije ćemo opisati vrsteEV punionicekao što su Level 1, Level 2 i Wireless.
Vrijeme objave: 20. veljače 2024