توليد جهانى فولاد در سال ۲۰۵۰ با امسال يكسان خواهد بود!
اسفند ۲۷, ۱۳۹۹
ظرفیت تولید ۳۱ میلیون تنی گچ در کشور
اسفند ۲۷, ۱۳۹۹
وعده “جو بايدن” براى گسترش شبكه آمريكا به ۵۰۰ هزار ايستگاه شارژ خودروهاى برقى تا سال ۲۰۳۰
(قسمت دوم)
موضوعات مرتبط با بُرد مسافت
يک پرسش بزرگ که بسياري از مصرفکنندگان آمريکايي درباره خودروهاي برقي مطرح ميکنند، برد مسافت آنها است اما اسميت از CAR معتقد است که نگراني در مورد برد مسافت تنها توسط کساني مطرح ميشود که عادت به راندن با خودروهاي برقي ندارند. راکوتو ميگويد اکثر خودروهاي برقي داراي باتري، از برد ۲۰۰ تا ۳۰۰ مايل برخوردار هستند که بالاتر از ۱۲۰ تا ۱۵۰ مايل در ۱۰ سال گذشته است و اين عمدتاً به دليل افزايش چگالي انرژي باتري بوده است. او اضافه ميکند وقتي فناوري باتري جامد بين سالهاي ۲۰۲۶ تا ۲۰۲۸ وارد بازار شود، انتظار ميرود چگالي قدرت به ۳۰۰ تا ۶۰۰ کيلووات ساعت برسد که بالاتر از ۲۲۰ تا ۲۶۰ کيلووات ساعت فعلي است. او ميگويد اين به توليدکنندگان اجازه خواهد داد تا اندازه باتري را کاهش دهند که انتظار ميرود بتواند وزن کلي خودرو را بين ۳۰۰ تا ۴۰۰ پوند کاهش دهد.
آبراهام میگوید: «واقعیت آن است که شما به بُرد مسافت ۳۰۰ مایل نیازی ندارید. اکثر خانوادههای آمریکایی بیش از ۳۰ مایل در روز رانندگی نمیکنند.» رایدل با او موافق است و میگوید رانندگان تنها در صورتی به بُرد مسافت بالا نیاز دارند که بخواهند به یک سفر طولانی بروند. آبرهام خاطرنشان میسازد خودروسازان سعی میکنند با استفاده از راهحلهای مختلف در مواد مورد استفاده و نه صرفاً مجموعه باتری، بُرد خودروهای خود را افزایش دهند.
البته، نیاز به زیرساختارهای بیشتر برای شارژ خودروها احساس میشود. به گفته اوسبورن، بالغ بر ۸۰ درصد شارژ خودروهای برقی در آمریکا در داخل منازل انجام میشوند. گوپتا (Gupta) از آرسلورمیتال میگوید برآورد شده که در آمریکا، تنها یک شارژر در ازای هر ۱۹ خودروی برقی در جادهها وجود دارد. البته این نسبت رو به بهبود است.
برخی فشارها ناشی از خود تولیدکنندگان اصلی خودرو از جمله تسلا هستند که دارای شبکهای از زیرساختهای شارژ انحصاری برای مشتریان خودش است از جمله فولکسواگن که در ایستگاههای شارژ خودروهای غیر فولکسواگن سهم دارد. راحیم میگوید: «گروههای ثالث زیادی (از جمله شارژپوینت (ChargPoint) و بلینک (Blink)) وجود دارند که در حال توسعه و گسترش فناوری شارژ در شبکههای سراسر کشور به منظور کمک به رشد خودروهای برقی هستند هر چند که در این مسیر به کار بیشتری نیاز است. بسیاری از ایستگاههای شارژ اکنون بر مبنای پرداخت حقاشتراک در دسترس هستند.
مضامین سیاسی نیز در خصوص سرعت نصب زیرساختارهای شارژ وجود دارند. به عنوان مثال، به عنوان بخشی از طرح موسوم به ایجاد زیرساختارهای بهتر، جو بایدن معاون سابق رییسجمهور آمریکا و نامزد انتخابات سال ۲۰۲۰، در حال ارتقا و گسترش شبکه آمریکا به ۵۰۰ هزار ایستگاه شارژ خودروهای برقی تا سال ۲۰۳۰ نسبت به ۲۸،۰۰۰ ایستگاه فعلی است. اسمیت از CAR میگوید: «پمپهای بنزین در خروجی همه بزرگراهها وجود دارند. تا این اتفاق در مورد ایستگاههای شارژ خودروهای برقی رخ ندهد، استفاده از خودروهای برقی مانند خودروهای بنزینی آسان و راحت نخواهد بود.»
باتریهای با شارژ سریعتر
علاوه بر نیاز به ایستگاههای شارژ بیشتر، راکوتو میگوید نیاز به پیشرفت بیشتر در زمینه خود فناوریهای شارژ و باتری احساس میشود. او میگوید هدف تسریع در زمان شارژ از ۸۰ درصد در ۳۰ دقیقه فعلی به ۹۰ درصد شارژ در ۱۰ دقیقه طی پنج تا ۱۰ سال آینده است. او میگوید انتظار دارد این موضوع با نسل جدید باتریهای لیتیون یونی میسر شود: «برای انجام این کار ما باید شارژرهای با کیلووات بالاتر و همچنین خودروهایی داشته باشیم که میتوانند این میزان برق را بدون سوختن باتریهای خود دریافت دارند.»
راکوتو میگوید در آمریکا، دو ماده شیمیایی مورد استفاده در باتری عبارتند از باتریهای لیتیومیونی با نیکل، منگنز و کبالت (NMC) و آنانی که با کبالت،نیکل و آلومینیوم (NCA) کار میکنند که فناوری NCA مورد استفاده تسلا است. بهطور کلی، خودروسازان به دنبال کاهش میزان کبالت به دلیل مسایل هزینههای و تأمین آن هستند که میتواند منجر به استفاده از آلومینیوم با درجه خلوص بالا شود. «خودروسازان تلاش میکنند تعداد باتریهای تأمین شده از چین را کاهش دهند زیرا استفاده از چند منبع، وابستگی آنها را کم میکند.»
خودروهای سبکتر
به گفته گوپتا، همه این موارد مضامین بزرگی برای ترکیب مواد مورد استفاده در خودروهای برقی دارند زیرا با برقیسازی خودروها، وزن خودرو حدود ۲۰ درصد بالاتر میرود که باعث تقاضای بیشتر برای فلزات مورد استفاده در بدنه خام و قطعات شاسی به منظور رعایت الزامات کارکردی و امنیتی میشود. او قبول دارد که استراتژی طراحی پلتفرم و مواد برای خودروهای برقی بسیار پویا و در حال تکامل است اما همچنان دربرگیرنده مجموعهای متفاوت از مواد گوناگون است.
پلامر میگوید یک موضوع قطعی آن است که با توجه به وزن باتری، نیاز بیشتری به خودروهای برقی سبکتر وجود دارد و بنابراین باید از فلزات سبک و سایر مواد سبکتر نسبت به مواد موجود در خودروهای با موتور احتراق داخلی استفاده شود.
کاترال از AISI میگوید او انتظار تغییر تدریجی به خودروهای برقی بیشتر برای کاهش تقاضای فولاد را ندارد زیرا بسیاری از خودروسازان اصلی به ویژه خودروسازان سنتی، از فولاد به عنوان ساختار اصلی خودروهای برقی خود استفاده میکنند چون فولاد مقرون به صرفهتر از سایر مواد رقیب است. همچنین، باتریها و مجموعههای باتری نمیتوانند فشار زیادی را در اثر تصادف تحمل کنند لذا هر سازه پیرامونی آنها باید بسیار قوی باشد. او میگوید: «دلیل این که ما میتوانیم خودرو با فولاد سبکتر سازیم آن است که فولاد خودرو را قویتر میسازد و اکنون فولادسازان بر روی فولادهایی با مقاومت کششی تا GPa2 در مقایسه با بهترین فولادهای امروزی با مقاومت کششی MPa1700 کار میکنند.»
آبراهام میگوید در حالی که انتظار میرود مصرف کلی فولاد در خودروهای سبک آمریکایشمالی از سهم ۵۲ درصدی در سال ۲۰۲۰ به ۴۸ درصد در سال ۲۰۲۶ برسد، سهم AHSSاز ۱۰ درصد (۴۰۷ پوند در هر خودرو (PPV)) به ۱۷ درصد (۶۰۰ PPV) خواهد رسید و جایگزین برخی انواع فولاد نرمتر خواهد شد.
گزینههای مختلف مواد
رقابت میان فولاد و آلومینیوم برای تولید خودرو همچنان ادامه خواهد یافت و روندهای برقیسازی و ارتقای زیرساختارهای شارژ به آن دامن خواهد زد.
بر اساس مطالعه اخیر دوکر برای انجمن آلومینیوم، در حالی که میانگین میزان آلومینیوم برای خودروهای سبک آمریکایشمالی PPV459 در سال ۲۰۲۰ است و انتظار میرود تا سال ۲۰۲۶ به OOV514 رشد کند، میزان آلومینیوم برای میانگین خودروهای BEV بالاتر است (PPV643) اما در سال ۲۰۲۶ به PPV629 کاهش خواهد یافت. آبراهام خاطرنشان میسازد که این کاهش اندک نه به دلیل از دست دادن سهم این ماده بلکه به دلیل استفاده کلی از گزینههای کوچکتر و کمهزینهتر خواهد بود. در حالی که برخی قطعات آلومینیومی در خودروهای با موتور احتراق داخلی برای خودروهای برقی مورد نیاز نیستند اما انتظار میرود رشد قابل توجهی در مصرف ورقهای آلومینیومی برای اکستروژن و قالبگیری خودروهای برقی به ویژه برای بدنه و اتصالات آنها رخ دهد.
استفاده از کامپوزیتهای فیبر کربن نیز افزایش یافته از جمله سیستمهایی برای حفاظت از باتری. رالف از فریدونیا میگوید: «البته قیمت بالای موادی همچون فیبر کربن، به دلیل هزینه بالای خودروهای برقی دارای باتری چندان جذب به نظر نمیرسد.»
آبراهام حرکت به سمت برقیسازی سیستم انتقال قدرت را یک عصر طلایی جدید مینامد و میگوید تغییرات بیشتری طی پنج تا هفت سال آینده نسبت به آن چه رخ خواهد داد که صنعت دهه در چند دهه گذشته شاهد بود است. با این وجود، او اشاره میکند که خودروسازان باید با دقت آثار کلی کربن در خودروهای برقی دارای باتری را زیر نظر داشته باشند زیرا ۶۰درصد تولید برق آمریکا هماکنون مبتنی بر مصرف زغالسنگ و گاز طبیعی است.
