економіка
Екологічність двигунів електромобілів
Електромобілі (EV) є ключовим шляхом до декарбонізації транспортного сектора. Однак матеріали, які в них використовуються, часто піддаються пильній перевірці щодо їх стійкості. Об’єктивно кількісно оцінити стійкість дуже складно через її залежність від багатьох факторів, але певні технології, матеріали та практики, безумовно, можуть бути більш чи менш стійкими, ніж інші. Будучи ключовою частиною трансмісії електромобіля, розгляд екологічності конструкцій електродвигуна також важливий при розгляді екологічної природи автомобіля. Звіт IDTechEx Електродвигуни для електромобілів 2025-2035: технології, матеріали, ринки та прогнози, передбачає потребу в понад 160 мільйонів електродвигунів на рік до 2035 року. Ця стаття має на меті обговорити деякі з ключових факторів і компромісів, яких необхідно прийняти при проектуванні електродвигунів, якщо стійкість є кінцевою метою, пише директор з досліджень IDTechEx доктор Джеймс Едмондсон.
Вплив вибору матеріалу
У переважній більшості випадків матеріали, що використовуються в статорі електродвигунів на ринку електромобілів, дуже схожі: сталеві ламінати та мідні обмотки. Основна різниця полягає в матеріалах ротора. Рідкоземельні двигуни з постійними магнітами складають більшість ринку, за даними IDTechEx, у 85 році вони мали 2023% ринку електромобілів.
Серед матеріалів, які розглядаються для електродвигунів (сталь, алюміній, мідь), на кг рідкоземельні елементи мають найбільший вплив на навколишнє середовище, враховуючи потенціал виснаження озонового шару, глобального потепління, підкислення, евтрофікації та фотохімічного утворення озону. Незважаючи на те, що вони становлять відносно невелику кількість двигуна (менше 1-2 кг), рідкоземельні двигуни, як правило, мають більший вплив на навколишнє середовище на кВт потужності порівняно з рідкоземельними альтернативами, незважаючи на те, що магніти вільні двигуни зазвичай потребують більшої кількості інших матеріалів, таких як мідь. Однак безмагнітні двигуни можуть потребувати інших етапів виробництва, які можуть збільшити споживання енергії у виробництві.
Аналіз IDTechEx впливу матеріалів у різних комерційних двигунах електромобілів на навколишнє середовище. Джерело: IDTechEx
Підвищення щільності потужності та ефективності для підвищення стійкості
Простіше кажучи, ефективніший двигун означає, що на керування транспортним засобом витрачається менше енергії. Це означає менше електроенергії з мережі, що використовується, що, залежно від мережі, може мати значне значення для зменшення викидів CO2 вихід. Крім того, ефективніший двигун означає, що для досягнення того самого запасу ходу автомобіля можна використовувати акумулятор меншого розміру, що зменшує використання матеріалів і вплив акумуляторної системи на навколишнє середовище.
Інший аспект – щільність потужності. Двигун з більшою потужністю потребує менше матеріалів для досягнення тієї ж потужності. Взявши надзвичайний приклад високої щільності потужності двигуна з осьовим потоком, гравці, опитані IDTechEx, стверджували, що потужність 190 кВт може бути досягнута менш ніж за 1.2 кг магнітів або ~6.3 грама/кВт. Порівняйте це з типовим сучасним двигуном з радіальним потоком приблизно 10 грам/кВт.
Нам потрібно більше двигунів?
Дослідження IDTechEx показало, що середня кількість двигунів, що використовуються на BEV, у 2023 році була на 13% вищою, ніж у 2015 році, оскільки більше транспортних засобів розгортається з двома, трьома та квадромоторами. Звичайно, наявність у транспортному засобі більшої кількості двигунів збільшить використання матеріалів не лише для двигуна, але й для всіх пов’язаних з ним електроніки та компонентів керування температурою.
Можна поставити запитання: скільком споживачам насправді потрібен більше одного двигуна? Це, безумовно, приємна розкіш, і автовиробники часто віддають перевагу продажу цих транспортних засобів вищої специфікації, які забезпечують більший прибуток. Це дійсно знижує стійкість транспортного засобу; однак, якщо це означає, що більше людей бажають придбати BEV, то це можна розглядати як крок у правильному напрямку для навколишнього середовища в цілому. IDTechEx вважає, що ключовим кроком для пожвавлення зростання ринку електромобілів стане доступність недорогих моделей (особливо в Європі), які, ймовірно, потребуватимуть рішення з одним двигуном для зниження витрат.
Наскільки важливим фактором є сталість?
Екологічний розвиток є основною метою більшості сучасних компаній, багато з яких мають цілі з нульовим результатом у недалекому майбутньому, а цілі відділи займаються зменшенням впливу компанії на навколишнє середовище. Оскільки автовиробники намагаються виробляти більш прибуткові електромобілі, що стане важливим чинником у декарбонізації автомобільного транспорту, екологічність компонентів електромобілів часто відставатиме від таких факторів, як продуктивність, ефективність і ціна. Крім того, часто більше уваги приділяють матеріалам акумулятора, і це справедливо, враховуючи кількість, що використовується в порівнянні з двигунами. Це відображено в ранніх нормах, як-от паспорт батареї в Європі, який вимагає CO2 відбиток батареї, який потрібно повідомити. Більшість початкових акцентів на стійкість буде зосереджено на цій галузі, але в майбутньому двигун може виявитися значним шляхом до покращення екологічності автомобіля.
Звіт IDTechEx Електродвигуни для електромобілів 2025-2035: технології, матеріали, ринки та прогнози аналізує поточний ландшафт технологій і матеріалів для електродвигунів електромобілів і прогнозує майбутні тенденції та вимоги на наступні 10 років. За прогнозами IDTechEx, у 160 році для ринку електромобілів знадобиться понад 2035 мільйонів електродвигунів, причому того ж року приблизно 30% автомобільного ринку буде використовувати технології без рідкісних земель.
Щоб дізнатися більше про цей звіт, включаючи зразки сторінок для завантаження, натисніть тут.
Для повного портфоліо досліджень ринку електромобілів, доступних на IDTechEx, натисніть тут.
Про IDTechEx
IDTechEx забезпечує надійне незалежне дослідження нових технологій та їхніх ринків. З 1999 року ми допомагаємо нашим клієнтам зрозуміти нові технології, їхні ланцюжки поставок, вимоги ринку, можливості та прогнози.
Поділіться цією статтею:
-
Молдова3 днів тому
Троянський кінь Кремля на шляху до президентства Молдови
-
Молдова4 днів тому
Європа перемогла, незважаючи на саботаж Путіна
-
Словаччина4 днів тому
Рішення законодавці ЄС повинні переглянути
-
Європейська комісія3 днів тому
Регуляторний тягар, надмірне оподаткування та втрачена Директива ЄС