Araba Akülerine Yeni Bir Yaklaşım EV'leri Dönüştürmek Üzere

Otomobil şirketleri, bir arabanın yakıt hücrelerini çerçevesine yerleştirmenin yollarını tasarlıyor, elektrikli sürüşleri daha ucuz, daha ferah ve 620 millik menzillere ulaşabiliyor.

AĞIRLIK BİRDİRotomobil tasarımcıları ve mühendisleri için en büyük sıkıntılardan biri.Piller son derece ağır ve yoğundur ve içten yanmalı motor elektrikli bir gelecek için hızla kenara çekilirken, bir EV'nin eklenen pil kütlesiyle nasıl başa çıkılacağı sorusu daha da önemli hale geliyor.

Daha iyi menzile sahip bir EV oluşturmak istiyorsanız, bu menzili sağlamak için daha büyük bir pil takmak mutlaka çözüm değildir.Daha sonra, daha ağır arabayı durdurabilmeleri için frenlerin boyutunu büyütmeniz gerekecek ve daha büyük frenler nedeniyle artık daha büyük tekerleklere ihtiyacınız olacak ve tüm bu öğelerin ağırlığı daha güçlü bir yapı gerektirecektir.Bu, araba tasarımcılarının "ağırlık spirali" dediği şeydir ve pillerle ilgili sorun, yalnızca araca güç sağlamak için ölü ağırlığı taşımanızı gerektirmeleridir.

Ama ya yapabilseydinbirleştirmekAküyü arabanın yapısına yerleştirerek hücrelerin araca güç sağlama ve aracın iskeleti olarak hizmet etme ikili amacına hizmet etmesini sağla?Bu tam olarak Tesla ve BYD ve CATL gibi Çinli şirketlerin üzerinde çalıştığı şey.Bu şirketlerden çıkan yeni yapısal tasarımlar, yalnızca EV'lerin üretim şeklini değiştirmekle kalmıyor, aynı zamanda üretim maliyetlerini düşürürken araç menzilini artırıyor.

Plug Life Consulting'de danışman akü elektrokimyacısı Euan McTurk'e göre, hücreden pakete, hücreden gövdeye ve hücreden şasiye pil yapımı gibi teknolojiler pillerin araç içinde daha verimli bir şekilde dağıtılmasına izin verdiğinden, bizi varsayımsal mükemmel EV piline çok daha yaklaştıracak."Nihai pil takımı, yüzde 100 aktif malzemeden oluşan bir pil takımı olacaktır.Yani,Herpil paketinin bir kısmı enerjiyi depolar ve serbest bırakır” diyor.

Geleneksel olarak EV pilleri, daha sonra paketler halinde birbirine bağlanan hücre modülleri kullanmıştır.BYD, ara modül aşamasını ortadan kaldıran ve hücreleri doğrudan pakete koyan hücreden pakete teknolojisine öncülük etmiştir.Sprint Power'ın kurucusu ve CEO'su Richie Frost'a göre, “standart modüller bir pakete sığabilir, ancak başka bir pakette geniş 'boşa' alanlar bırakabilir.Bir modülün kısıtlamalarını kaldırarak,hücreler herhangi bir muhafaza içinde maksimize edilebilir.”

Böylece hücreden pakete, modül yapı taşlarının bir pil paketinin dışında bırakılmasını sağlar, bu da daha az boşa harcanan hacim anlamına gelir.BYD ayrıca daha iyi kimyasal kararlılığa sahip ve üretimi daha ucuz olan LFP (lityum demir fosfat) pilleri de desteklemiştir.Bir sorun, LFP hücrelerinin enerji yoğunluğunun, Hyundai'nin Kona Electric, Jaguar'ın I-Pace ve Volkswagen'in ID aralığı gibi EV'lerde kullanılan NCM (nikel kobalt manganez) kimya hücrelerine kıyasla o kadar iyi olmamasıdır.Bununla birlikte, hücreden pakete bir tasarım, şirketin belirli bir alana daha fazla hücre sığdırmasını ve yoğunluğu NCM pilleriyle elde edilene daha yakın bir düzeye çıkarmasını sağlar.

Shenzhen merkezli BYD, dünyanın en dikey entegre EV üreticilerinden biridir - yani pilleri, araç bileşenlerinin birçoğunu ve arabaları kendisi yapar - ancak aslında bir pil şirketi olarak başlamıştır.Çin pil alanındaki en büyük rakibi, 2021'de yüzde 32,6 pazar payıyla dünyanın en büyük EV pili üreticisi olan Contemporary Amperex Technology.Bu, büyük ölçüde CATL'nin Çin pazarına yüzde 52'lik bir payla hakim olmasından kaynaklandı.

CATL'nin halihazırda Almanya'da bir tesisi ve Endonezya'da yapım aşamasında olan 5 milyar dolarlık bir pil fabrikası var ve benzer bir yatırımı ABD'de yapmayı planlıyor.Hem lityum hem de kobalt madenciliğine yaptığı yatırımlar, şirketin emtia fiyatlarındaki dalgalanmalardan korunmasına yardımcı oluyor.Ancak CATL'nin küresel genişlemesi için kilit faktörlerden biri, bir EV'nin pilinin, şasisinin ve alt gövdesinin tek bir bütün halinde entegre edildiği ve araçta ayrı bir pil paketi ihtiyacını tamamen ortadan kaldıran hücreden kasaya teknolojisi olacaktır.

Pillerin hacmini yeniden dağıtmak, aynı zamanda bir otomobilin daha geniş bir iç mekan için tasarımında yer açacaktır, çünkü tasarımcıların artık hücreleri büyük bir levhanın altına saklamak için bir EV'nin zemin yüksekliğini yükseltmesine gerek kalmayacaktır.Hücreler tüm şasiyi oluşturabileceğinden, bu önceki kısıtlamalardan kurtulan üreticiler, her EV'ye daha fazla hücre sıkıştırabilecek ve böylece menzili artırabilecektir.

CATL, bu tasarımın üretim araçlarının şarj başına 1.000 kilometre (621 mil) menzile ulaşacağını tahmin ediyor; bu, geleneksel pil teknolojisine göre yüzde 40'lık bir artış.