Tesladan Əvvəl: Hibridlər və RAV4 EV Elektriği Niyə Tez Buraxdı?

Elektrikli avtomobil iki dəfə doğuldu, iki dəfə geri çəkildi; NiMH patentləri tək əldə cəmləşəndə yol isə ancaq lityum-ionla yenidən açıldı.
Elektrikli avtomobil iki dəfə doğuldu, iki dəfə geri çəkildi; NiMH patentləri tək əldə cəmləşəndə yol isə ancaq lityum-ionla yenidən açıldı.

Bu Səhifəni Paylaşın

Tesla öncesi dövrdə elektrikli avtomobil iki dəfə həyat tapdı və iki dəfə geri çəkildi: Kaliforniyanın sıfır emissiya tələbi Toyota RAV4 EV və Honda EV Plus kimi tam elektrikli öncülləri doğurdu, hibrid texnologiyanın yüksəlişi və nickel-metal-hydride (NiMH) batareya patentlərinin tək əldə toplanması isə bu erkən elektrikli dalğanı 2000-ci illərin əvvəlində sona çatdırdı. Yol, yalnız 2008-də lityum-ionlu Tesla Roadster ilə yenidən açıldı. Bu səhifə, o körpü dövrünün necə işlədiyini və elektrikli avtomobilin niyə bir dəfə daha təxirə salındığını texniki məlumatlarla izah edir.

Əsas Məqamlar

  • RAV4 EV: 1997–2003 arasında təxminən 1.900 ədəd, onun 1.484-ü Kaliforniyada
  • NiMH paketi: 24 hüceyrə, ~27 kWh, EPA məsafəsi 95 mil (153 km)
  • Honda EV Plus: yalnız ~300 icarə (ABŞ), 1999-da Insight xeyrinə dayandırıldı
  • CARB ZEV nisbəti: 1998-dən etibarən %2; 2003-də tələbin böyük hissəsi ləğv edildi
  • Tesla Roadster, 2008: lityum-ion ilə 392 km məsafə

Elektriklini Doğuran Qayda: Kaliforniya ZEV Tələbi

1990-cı illərdə tam elektrikli avtomobillərin yenidən gündəmə gəlməsinin səbəbi bazar tələbi deyil, tənzimləyici təzyiq idi. Kaliforniya Hava Resursları Şurası (CARB), 1990-da qəbul etdiyi Aşağı Emissiyalı Nəqliyyat Vasitəsi qaydası ilə yeni avtomobil satışlarının %10-nun sıfır emissiyalı olmasını şərt qoydu. Zaman cədvəli konkret idi: 1998-dən etibarən iri istehsalçıların ştat daxilində yeni yüngül vasitə satışlarının %2-nin emissiyasız olması lazım idi.

İstehsalçılar bu nisbəti qarşılamaq üçün real məhsullar inkişaf etdirmək məcburiyyətində qaldı. GM EV1, Toyota RAV4 EV və Honda EV Plus bu dövrün məhsullarıdır. Ümumi cəhətləri diqqətçəkəndir: üçü də Kaliforniya ilə məhdud, üçü də əsasən icarə ilə təklif olundu və üçünün də ömrü 2000-ci illərin əvvəlində sona çatdı. Yəni elektrikli avtomobil, istehlak məhsulu kimi deyil, qanunvericilik nəticəsi kimi doğuldu - bu da sonrakı hər şeyi müəyyən etdi.

Toyota RAV4 EV: Erkən Elektriklinin Ən Konkret Nümunəsi

RAV4 EV, bu dövrdə istehsal olunan və bugündən baxanda ən mənalı duran vasitədir; çünki kompakt bir SUV kuzovuna real bir gündəlik istifadəolunabilirlik yerləşdirmişdi. Texniki mənzərə aydan danışır: paketdə 24 ədəd 12V 95Ah Panasonic NiMH hüceyrə var idi, ümumi tutum təxminən 27 kWh. EPA məsafəsi 95 mil (153 km), maksimal sürət 78–85 mph arasında məhdud idi, 0–60 mph müddəti isə təxminən 18 saniyə idi. İnduktiv Magne Charge sistemi ilə 6 kW şarj qurğusu tam şarjı təxminən 5 saatda başa çatdırırdı.

Davamlılıq tərəfi də iddialı idi. Bəzi RAV4 EV-lər orijinal batareya paketi ilə 150.000 mili (240.000 km) aşaraq yol gedib; Toyota vasitəni ABŞ-ə gətirməzdən əvvəl Yaponiyada iki ilə 300.000 mil sınaqdan keçirib. 2012-nin ortası etibarilə təxminən 500 birinci nəsil vasitənin hələ də Kaliforniya yollarında istifadədə olması, NiMH kimyasının EV üçün texniki cəhətdən kifayət olduğunu göstərir - problem mühəndislikdə deyil, aşağıda görəcəyimiz iqtisadiyyat və patent strukturunda idi.

İstehsal Sayları və İcarə Modeli

İlk filo buraxılışları 1997'də icarəyə verildi; 2001-də kiçik müəssisələrə tək avtomobilli filo icarəsi açıldı və mart 2002-də korporativ siyasət dəyişikliyi ilə kütləvi satışa başlandı. Amma kütləviləşmə simvolik qaldı: yalnız 328 ədəd kütləvi satıldı və ya icarəyə verildi - gözləmə siyahıları var idi, buna baxmayaraq proqram dayandırıldı. Son 328 avtomobilin bəziləri ehtiyat hissələri çatışmazlığı ucbatından ehtiyat hissələrindən əl ilə tamamlandı; çatdırmalar sentyabr 2003-ə qədər davam etdi. 1997-2003 cəmi təxminən 1.900 ədəd: bunun təxminən 1.500-ü ABŞ-da (Kaliforniyada 1.484), 400-ü Yaponiyada.

İlTəxminən Ədəd
199769
1998359
1999255
2000106
2001160
2002600
2003 (birinci yarısı)28

Qiymət strukturu da proqramın çətinliyini izah edir: etiket qiyməti 42.000 USD idi; 9.000 USD-lük Kaliforniya ZIP qrantları (2003-də 5.000-ə düşdü) və 4.000 USD-lük federal vergi krediti ilə effektiv maya dəyəri təxminən 29.000-33.000 USD-ə enirdi. Toyota, istehsalı davam etdirmək və ya yenidən başlatmaq üçün on minlərlə sifarişin lazım olduğunu irəli sürdü. İcarə müddəti bitən avtomobilləri geri alıb məhv etməyə başladı; 2005-də DontCrush.com (sonradan Plug In America) ilə əldə edilən saziş məhvi dayandırdı. Proqramın sonu, CARB-ın 2003-də ZEV məcburiyyətinin böyük hissəsini ləğv edib əvəzinə Qismən Sıfır Emisiyalı Avtomobil (PZEV) və SULEV kateqoriyalarını qoymasından bir gün sonra elan edildi. Zamanlama, səbəbin qanunvericilik olduğunu şübhəsiz sübut edir.

Honda EV Plus: Eyni Ssenarinin Qısa Versiyası

Honda, 1997-1999 arasında EV Plus-ı Kiralifornia səhnəsində sınadı və ABŞ-da təxminən 300, ümumilikdə 330 avtomobil icarəyə verdi. İstehsal 1999-da - Honda-nın ilk hibrid avtomobili Insight-ı elan etməsindən dərhal sonra - dayandırıldı. İcarə müddətləri bitəndə demək olar ki, bütün avtomobillər Honda tərəfindən geri alındı və əksəriyyəti geri dönüştürüldü; bir neçəsi universitetlərə bağışlandı. Honda tərəfində hekayə daha qısadır amma şablon eynidir: icarə ilə məhdud sınaq, hibridin gəlişi ilə bağlanan pərdə. Honda 2002-də FCX yanacaq elementi avtomobilini icarəyə verməyə başladı; yəni şirkətin elektrifikasiyaya marağı bitmədi, lakin tam batareyalı EV bu onillikdə bir daha rəfdə qaldı.

NiMH Batareya Maneəsi: İddiamı, Qeydmi?

Erkən elektrikli dalğasının ölüm səbəbləri siyahısında ən mübahisəli sətir, böyük avtomobil sənayesi NiMH batareyalarının patent maneəsidir. Hadisələr zənciri belə irəliləyir: NiMH EV-95 batareyasının dünya üzrə patent hüquqları - GM-dən alınmışdı - Chevron-un Texaco ilə birləşməsi ilə Chevron nəzarətinə keçdi. Chevron-un bölməsi Toyota və Panasonic-ə qarşı 30.000.000 USD təzminat qazandı; böyük NiMH batareya istehsal xətti bağlanıb söküldü. Məhkəmə işi, ICC Beynəlxalq Arbitraj Məhkəməsində tərəflərə tətbiq edilən məxfilik qərarı səbəbindən ictimaiyyətə elan edilmədən başa çatdı. Patentlər 2014 sonuna qədər Chevron-un əlində qaldı və bu prosesdə yalnız elektrikli avtomobilə uyğun gəlməyən kiçik NiMH batareyalara icazə verildiyi iddia edildi.

Burada ayırım etmək lazımdır. 30 milyon dollarlıq gizli arbitraj qərarı və istehsal xəttinin sökülməsi qeydiyyatlı, konkret hadisələrdir; bunun müqabilində Chevron-un qəsdən susdurma strategiyası apardığı iddiası isə tərəfdar dairələrdən gələn bir şərh kimi qalır. NiMH-ın ixtiraçısı Dr. Stan Ovshinsky GM-ə qarşı çıxaraq NiMH batareyası quraşdırılmış EV1 ilə 200 millik səfər etmiş və NiMH-ın EV üçün praktik olduğunu göstərmək istəmişdi. Digər tərəfdən Toyota, dayandırma üçün praktik əsaslar irəli sürür: on minlərlə sifariş həddi və 1996 gövdəli RAV4-ün köhnəlməsi. İzahların ikisi bir-birini istisna etmir - tənzimləyici geri çəkilmə tələbi qurutdu, patent konsolidasiyası isə alternativ istehsalçıların səhnəyə çıxmasını çətinləşdirdi.

Prius və Hibrid: Ortada Yol Var, Amma Hansı İstiqamətə?

Toyota-nın hibridə investisiyası təsadüf deyil, qəsdən edilmiş bir mühəndislik seçimi idi. Şirkətin öz tarix hekayəsinə görə layihə qismən belə bir maneə ilə ləngidi: o dövrdə hibrid avtomobilin performans tələblərini qarşılayacaq ikinci dərəcəli, yəni şarj oluna bilən batareya yox idi. Prius-un inkişafı səmərəli hibrid ötürmə aqreqatı layihələndirmə və batareya idarəetməsi kimi ciddi texniki çətinliklər ehtiva edirdi. Nəticə, 1997-də təqdim edilən və avtomobil sənayesini dəyişdirən bir məhsul oldu - amma şarj rozetkası olmayan bir elektrikləşmə.

RAV4 EV-nin inkişaf prosesi bu seçimin kölgəsində qalır. 1990-cı illərdəki prototip qiymətləndirmələrində menzili daha yüksək olan NiMH versiyası üstün tutuldu, enerji səmərəliliyi isə qurğuşun-turşu (PbA) versiyasından aşağı idi. Toyota, məhdud həcmli proqramda iki batareya tipini inkişaf etdirməyin praktik olmadığını söyləyərək NiMH-ı seçdi; bu qərar daha yüksək maya dəyəri və satış qiymətinə səbəb oldu. EV tərəfdarları isə əksini müdafiə etdi: NiMH-ın seçilməsi, 1990-cı illərin aşağı maya dəyərli PbA əsaslı elektriklilərinin yolunu kəsdi. İstehlakçıların dilerlərdə EV əvəzinə Prius-a yönəldildiyi hekayəsi, hibridin EV-ni ləngitdiyi tezisin əsaslarından biri kimi tez-tez təkrarlanır. Ölçülə bilən reallıq budur: hibrid inqilabı EV üçün lazım olan batareya idarəetməsi və elektrik ötürmə aqreqatı təcrübəsini seriya istehsalı miqyasında topladı - amma eyni onillikdə tam elektriklini diler rəflərindən yığılıb apardı.

Lityum-ion Necə Kilidi Açdı: Tesla Roadster-a Aparan Yol

Tesla'nın sırrı yeni bir batarya kimyası icat etmek değildi; tüketici elektroniğinin ölçek ekonomisini otomobile taşımaktı.

NiMH-ın üstündə bağlanan qapı, lityum-ion başqa yerdən açıldı. Tesla Roadster (2008), lityum-ion hüceyrələrlə istehsal edilən ilk şoseyada qanuni seriya istehsalı tam elektrikli avtomobil idi; menzili 392 km-ə çatdı - ki bu, RAV4 EV-nin 153 km-sinin iki yarım qatından çoxdur. Lityum-ion qısa müddətdə nikeli və qurğuşunu elektrikli avtomobillərdən uzaqlaşdırdı; Chevron-un əlindəki NiMH patentləri 2014 sonunda bitərkən, səhnə çoxdan dəyişmişdi.

Roadster-ın batareya seçimi də dövrün məntiqini göstərir: xüsusi böyük formatlı hüceyrə əvəzinə, güc elektronikası sektorunda ucuzlaşmış 18650 silindrik lityum-ion hüceyrələr seçildi; ilk paket, kompüter batareyaları birləşdirilərək qarajda prototipləndi. Yəni Tesla'nın sirri yeni bir kimya ixtira etmək deyildi - istehlak elektronikasının miqyas iqtisadiyyatını avtomobilə daşımaq idi. Toyota, öz tərəfində çox sonra və ölçülü bir geri dönüş etdi: 2012-2014 arasında Tesla və Panasonic əməkdaşlığı ilə inkişaf etdirilən ikinci nəsil RAV4 EV yalnız Kaliforniyada satıldı, 2.600 ədədlik istehsal həddi ilə sentyabr 2014-də sona çatdı və aprel 2015-ə qədər 2.489 ədəd satıldı.

Nəticə: Hazırlayan və Gecikdirən Eyni Onillik

Tesla öncəsi körpü dövrünə mühəndis gözü ilə baxanda iki həqiqət eyni anda doğrudur. Birincisi, Prius və hibrid ailəsi, batareya idarəetməsi, rejenerasiya və elektrikli ötürüm orqanı təcrübəsini milyonlarla avtomobillə yetkinləşdirərək Tesla Roadster'ın zəminini hazırladı. İkincisi, tam elektrikli avtomobil - möhkəm bir məhsul olan RAV4 EV daxil olmaqla - qanunvericiliyin yumşalması, icarəyə əsaslanan ticari model və NiMH patentlərinin tək əldə toplanması üzündən bir onillik daha gözləmək məcburiyyətində qaldı. Erkən dalğanın avtomobilləri texniki cəhətdən uğursuz olmadı; ticari və hüquqi struktur uğursuz oldu. Roadster bunun sübutu idi: eyni fizika, fərqli batareya, fərqli iş modeli - və elektrikli avtomobilin ikinci baharı.

Mənbələr