Până în 2030, se estimează că maşinile electrice (EVs) vor reprezenta peste 60% din vânzările globale de vehicule, necesitând o creştere semnificativă a instalării staţiilor de încărcare în clădiri şi, în principiu, peste tot, după cum a raportat Agenţia Internaţională pentru Energie (IEA). Tendinţa este deja aici, aşa cum se poate vedea deja în Figura 1 de mai jos:
Figura 1: Vânzări de maşini electrice, 2016-2023 (Surse: analiza IEA bazată pe volumele EV)
Note: vânzările din 2023 sunt estimate pe baza tendinţelor pieţei din primul trimestru al 2023.
Rezumând din partea I a seriei mele dedicate maşinilor electrice, ne confruntăm cu o schimbare de paradigmă şi platformă o dată la un secol, care va aduce (probabil) noi câştigători. Maşina clasică cu motor cu ardere internă (ICE) a fost dezvoltată şi perfecţionată pe parcursul a cel puţin 100 de ani. Avantajul competitiv al producătorului auto tradiţional consta în motorul avansat, producţia, designul şi (uneori) distribuţia.
Tranziţia către fabricarea de maşini electrice avansul competitiv trece la producţie (adică gigafabrica), proiectare şi distribuţie, DAR cu o maşină ce va avea nevoie de 5-10 ori mai puţine piese de schimb şi va fi nevoie de un set de abilităţi complet nou: dezvoltarea de software. Maşinile electrice chinezeşti vor ocupa probabil 25% din piaţa europeană în 2024, aşa cum se vede în Figura 2 , potrivit Financial Times :
Figura 2: Maşinile electrice fabricate în China urmează să atingă un sfert din vânzările din UE (sursa: Financial Times)
„În cei trei ani de dezvoltare a acestei maşini, cea mai mare constatare a mea este că fabricarea maşinilor electrice este extrem de dificilă. Chiar şi un gigant precum Apple a renunţat la o face.” – Lei Jun, CEO-ul Xiaomi
Să presupunem că aveţi banii (adică 5-10 miliarde USD), proiectarea şi distribuţia. Ceea ce veţi avea nevoie pentru a face EV se va concentra în jurul a cinci domenii cheie: e-motor, baterie, hypercasting, pilot automat şi multimedia. Să le explorăm pe rând.
1.E-motorul
Motoarele electrice din maşinile electrice reprezintă viitorul transporturilor. Capacitatea lor de a furniza energie instantaneu este un aspect fundamental al revoluţiei EV. Capacitatea de a genera cuplu instantaneu la maşinile electrice nu numai că le sporeşte acceleraţia şi confortul de conducere, dar le distinge şi de maşinile convenţionale cu motor cu ardere internă. Această caracteristică unică modifică aşteptările şi preferinţele consumatorilor din industria auto.
Evoluţiile recente în tehnologia motoarelor electrice s-au concentrat pe îmbunătăţirea eficienţei şi a capacităţii de putere a acestora, reducând în acelaşi timp greutatea asupra maşinii. A fost implementată o gamă largă de inovaţii, inclusiv crearea de sisteme de răcire sofisticate şi utilizarea magneţilor permanenţi. Aceste progrese au jucat un rol crucial în extinderea capacităţilor motoarelor electrice. Încorporarea deliberată a componentelor motorului în modele mai mici a economisit spaţiu în interiorul maşinii şi a îmbunătăţit considerabil performanţa generală şi autonomia maşinii, reprezentând un progres notabil în tehnologia EV.
Cu toate acestea, dependenţa de componentele de minerale rare necesare producerii magneţilor utilizaţi la aceste motoare reprezintă un obstacol semnificativ, în special în ceea ce priveşte cheltuielile şi viabilitatea pe termen lung a lanţului de aprovizionare. Industria a luat măsuri agresive pentru a aborda aceste preocupări, inclusiv desfăşurarea de activităţi continue de cercetare şi dezvoltare menite să dezvolte materiale de înlocuire şi design de motoare. Aceste proiecte au ca obiectiv fie diminuarea nevoii acestor resurse limitate, fie eradicarea completă a dependenţei de acestea, cu scopul de a obţine o abordare mai durabilă şi mai eficientă din punct de vedere economic în fabricarea de motoare electrice pentru maşini electrice. Această strategie demonstrează o dedicare mai largă în cadrul industriei auto de a aborda provocările legate de trecerea către mobilitatea electrică, garantând că viitorul transportului nu este doar ecologic şi eficient, ci şi uşor de atins şi conştient de mediu.
2. Bateria
Bateriile sunt componenta centrală a maşinilor electrice, servind ca sursă principală de energie şi influenţând practic autonomia şi eficienţa generală a acestora pe drum. Predominanţa actuală a bateriilor litiu-ion în industria EV se poate datora densităţii lor mari de energie şi duratei de viaţă extinse, care sunt atribute cruciale pentru caracterul practic şi atractivitatea maşinilor electrice. Cu toate acestea, este esenţial să recunoaştem că bateriile reprezintă o proporţie substanţială din costul unei maşini electrice, ajungând până la 50% din costul total. Problema semnificativă a costurilor subliniază importanţa crucială a tehnologiei bateriilor în acceptarea mai largă şi fezabilitatea economică a maşinilor electrice.
„Influenţa Chinei asupra materialelor pentru tehnologia bateriilor este mai mare decât influenţa OPEC asupra petrolului”, – Mattias Gromark, Atlant Fonder AB
Peste 80% din celulele bateriei utilizate în maşinile electrice provin de la furnizori chinezi. Aceşti furnizori sunt susţinuţi de un lanţ de aprovizionare care consolidează progresiv exploatarea şi prelucrarea mineralelor esenţiale, cum ar fi litiul, cobaltul, manganul şi metale rare care se găsesc preponderent pe teritoriul Chinei. Acest lucru duce la o dominare deplină a lanţului de aprovizionare cu baterii, aşa cum este detaliat de AIE în figura 3 de mai jos:
Figura 3: China domină întregul lanţ de aprovizionare a bateriilor EV din aval (sursa: IEA)
În acelaşi timp, companiile chineze dezvoltă o nouă generaţie de baterii care utilizează sodiu, un material care este mai abundent decât litiul, care este utilizat în prezent în bateriile maşinilor electrice şi are un pericol redus de a lua foc.
În acelaşi timp, consecinţele ecologice ale maşinilor electrice subliniază necesitatea durabilităţii şi a reciclării bateriilor. Odată cu creşterea numărului de maşini electrice în circulaţie, devine mai important să se stabilească metode adecvate pentru fabricarea şi manipularea bateriilor la sfârşitul duratei de viaţă. Eforturile sunt concentrate pe îmbunătăţirea reciclării materialelor bateriilor şi pe investigarea potenţialelor utilizări pentru bateriile vechi pentru EVs, cum ar fi sistemele de stocare a energiei. Aceste obiective sunt vitale pentru reducerea impactului maşinilor electrice asupra mediului şi garantarea dezvoltării durabile a sectorului maşinilor electrice. Ei demonstrează o dedicare pentru depăşirea obstacolelor economice şi ecologice asociate cu tranziţia noastră către mobilitatea electrică.
3. Hypercasting
Hypercasting-ul este o tehnică nouă în producţia de maşini electrice care a fost dezvoltată de compania italiană Idra Group pentru cei de la Tesla, în care se folosesc prese hidraulice mari pentru a crea părţi mai mari ale şasiului, făcând producţia mai rapidă şi mai simplă.
Această procedură de ultimă oră presupune turnarea aliajului de aluminiu lichefiat în matriţe pentru a modela cadrul maşinii, rezultând o îmbunătăţire semnificativă a eficienţei producţiei de maşini electrice. Şi Xiaomi intenţionează să folosească hypercasting pentru a reduce costurile de producţie şi pentru a creşte productivitatea, urmând exemplul Giga Casting de la Tesla, care a dus la o reducere a costurilor de aproximativ 30%. În Figura 4 putem vedea maşinile Tesla Model Y Giga Die-Cast la Gigafactory Shanghai, China.
Figura 4: Maşini Tesla Model Y Giga Die-Cast la Gigafactory Shanghai, China. (sursa: PDF raportul rezultatelor Tesla Q4 2020 )
Abordarea Xiaomi asupra producţiei s-a inspirat din metoda inovatoare de gigacasting a Tesla. Acest proces foloseşte prese hidraulice mari pentru a crea secţiuni mai mari ale şasiului vehiculului, simplificând producţia şi făcând-o mai eficientă.
Deocamdată, Xiaomi a plănuit să colaboreze cu Beijing Automotive (BAIC), deţinută de stat, pentru producţia noii maşini SU7, împreună cu un alt model care este în curs de dezvoltare.
4. Pilot automat
Sistemele de pilot automat din maşinile electrice sunt în fruntea unei schimbări revoluţionare de la oferirea de simplă asistenţă la conducere la capacitatea de conducere complet autonomă. Această evoluţie marchează o piatră de hotar semnificativă în tehnologia auto, valorificând cele mai recente progrese în domeniul senzorilor, inteligenţei artificiale (AI) şi învăţării automate pentru a crea maşini capabile să navigheze în complexităţile condusului în lumea reală, cu puţină sau deloc intervenţia umană. Pe măsură ce aceste sisteme devin din ce în ce mai sofisticate, ele nu numai că promit să îmbunătăţească experienţa de conducere, ci şi să schimbe fundamental abordarea noastră asupra transportului, îndreptându-ne către un viitor în care maşinile se vor conduce singure.
Cu toate acestea, progresul rapid al tehnologiilor de pilot automat pune, de asemenea, în lumina reflectoarelor o serie de provocări de reglementare şi etice: de la noua legislaţie până la abordarea preocupărilor publice cu privire la siguranţă şi fiabilitate şi abordarea dilemelor etice inerente în delegarea deciziilor de viaţă şi de moarte către algoritmi. Peisajul de reglementare este complex, legiuitorii şi autorităţile de reglementare lucrând pentru a stabili cadre care să asigure integrarea în siguranţă a maşinilor autonome în reţelele rutiere existente, în timp ce considerentele etice se învârt în jurul problemelor de responsabilitate, confidenţialitate şi calculul moral al luării deciziilor în situaţii de urgenţă.
Devine clar că această tranziţie este mult mai mult decât tehnologia în sine. Este vorba despre modul în care ne adaptăm şi integrăm aceste progrese în societatea noastră, abordând provocările şi întrebările etice care apar pe parcurs. Dezvoltarea şi implementarea sistemelor de pilot automat în EVs reprezintă un pas semnificativ înainte în această călătorie, promiţând să redefinim relaţia noastră cu maşinile şi însăşi natura condusului.
Exemplu de pilot automat al Tesla în acţiune:
Sistemul Autopilot Tesla foloseşte o matrice avansată de senzori pentru a îmbunătăţi siguranţa maşinii şi capabilităţile de navigare. Sistemul include opt camere care oferă vizibilitate la 360 de grade în jurul vehiculului, capabile să detecteze obiecte la o distanţă de până la 250 de metri. Această acoperire extinsă este realizată printr-o combinaţie de camere poziţionate pentru a acoperi diferite domenii şi direcţii: camerele înguste, principale şi late înainte facilitează detectarea la distanţă lungă şi vizibilitatea largă în faţă, camerele laterale (atât în faţă, cât şi în spate) monitorizează schimbarea benzii şi siguranţa în intersecţii, iar o cameră cu vedere din spate ajută la manevrele de parcare. În special, camerele frontale se disting prin distanţele lor maxime de detectare şi funcţiile specializate, cum ar fi obiectivul ochi de peşte de 120 de grade al camerei late pentru detectarea obstacolelor la distanţă apropiată şi focalizarea camerei înguste pe vizibilitatea la distanţă lungă pentru conducerea la viteză mare. Vă rugăm să vedeţi Figura 5 de mai jos pentru o reprezentare grafică:
Figura 5: Acoperirea avansată a senzorului a maşinii Tesla (sursa: Tesla.com )
La baza capabilităţilor Autopilotului se află computerul Tesla Hardware 3, care procesează datele la o rată de 40 de ori mai mare decât predecesorul său. Această putere de calcul semnificativă rulează reţeaua neuronală proprie a lui Tesla, Tesla Vision, care îmbunătăţeşte înţelegerea maşinii despre împrejurimile sale dincolo de capacitatea umană. Caracteristicile pilotului automat, inclusiv schimbarea benzii, direcţia automată, frânarea şi acceleraţia, se bazează pe această integrare hardware şi software sofisticată. În timp ce aceste caracteristici necesită în prezent supravegherea şoferului şi nu fac maşina autonomă, ele reprezintă paşi către capacitatea deplină de conducere autonomă nesupervizată. Îmbunătăţirile viitoare sunt de aşteptat să permită conducerea complet autonomă, în aşteptarea etapelor de fiabilitate şi a aprobării de reglementare, cu promisiunea de a transforma experienţa de conducere către orice destinaţie în mod autonom, dar ţinând cont de rutele optime şi, evident, efectuând parcarea independentă.
5. Multimedia
Cât de distractiv este să fii într-un maşină electrică sau în timp ce o conduci?
Domeniul divertismentului şi comunicării în maşină este în curs de transformare rapidă acum, cu această schimbare de platformă. Aceste îmbunătăţiri tehnologice schimbă considerabil experienţa în interiorul automobilului, făcând călătoriile mai distractive, mai instructive şi mai atractive pentru toată lumea din interior.
Maşinile electrice actuale nu oferă doar transport durabil, ci funcţionează şi ca centre pentru sisteme multimedia sofisticate care se adresează atât şoferilor, cât şi pasagerilor. Miezul acestor sisteme este capacitatea lor de a oferi fără efort atât divertisment, cât şi informaţii. Sistemele multimedia moderne EV transformă experienţa în maşină cu ecranele lor de înaltă definiţie, care oferă o grafică clară, funcţii de control vocal pentru funcţionare fără mâini, integrare cu Chat GPT şi capabilităţi de realitate augmentată (AR) care îmbunătăţesc actul şofatului şi gestionarea maşinii. Aceste caracteristici sporesc atât plăcerea călătoriei, cât şi siguranţa condusului, reducând la minimum distragerile şi sporind vigilenţa şoferului.
Când aşteptăm cu nerăbdare viitorul divertismentului în maşină, încorporarea tehnologiei 5G apare ca o dezvoltare semnificativă şi aşteptată. Introducerea tehnologiei 5G în maşinile electrice semnifică începutul unei perioade de aur de conexiune excepţională, permiţând transmiterea rapidă a informaţiilor muzicale şi video, precum şi oferind acces direct la o gamă largă de servicii de internet de pe tabloul de bord al maşinii. Se anticipează că această avansări tehnologice vor stimula un val de creativitate în sistemele multimedia, aducând probabil caracteristici pe care nu le-am conceput încă. Posibilităţile sunt nelimitate, variind de la opţiuni de divertisment imersive care utilizează realitatea virtuală (VR) până la sisteme de informaţii complexe care pot furniza date în timp real despre trafic, vreme şi performanţa maşinii. Viitorul divertismentului în interiorul masinilor electrice va depăşi limitele convenţionale, oferind pasagerilor o experienţă mai îmbunătăţită, interconectată şi mai captivantă, aşa cum se vede în Figura 6 de mai jos.
Figura 6: Hyperscreenul MBUX din interiorul noului Mercedes-Benz EQ (sursa: Daimler Global Media Site şi site-ul LG )
Cu progresele continue în industria auto, experienţa în maşină electrice este pe cale să devină mai integrată, interactivă şi plăcută. Datorită îmbunătăţirilor tehnologice continue şi conexiunii îmbunătăţite, procesul de călătorie devine la fel de important ca şi ajungerea la destinaţia finală.
Concluzii
Viitorul maşinilor electrice este vast, oferind o perioadă de timp în care progresul şi eficienţa propulsează industria auto înainte. Pe măsură ce industria îmbrăţişează tehnologia, cum ar fi bateriile hipercasting şi cu stare solidă, posibilitatea de a reduce costurile de producţie şi de a îmbunătăţi performanţa maşinii devine mai evidentă. Progresul strategic în revoluţionarea producţiei de maşini electrice implică parteneriatul cu cele mai bune firme din industrie şi utilizarea software-ului, hardware-ului şi tehnicilor de producţie inovatoare. Aceste măsuri demonstrează o dedicare pentru creativitate şi evidenţiază nevoia crucială de colaborări inteligente în obţinerea unui succes pe scară largă.
În viitor, combinaţia dintre tehnologie şi mobilitate va aduce schimbări semnificative în industria auto. Integrarea sistemelor de pilot automat şi a capabilităţilor multimedia este gata să revoluţioneze experienţa de conducere, combinând perfect divertismentul cu o uşurinţă de neegalat. Industria auto este în pragul unei noi ere datorită adoptării mobilităţii electrice, care este susţinută de tehnologie avansată şi practici durabile. Pe măsură ce automobilele evoluează dincolo de simplele moduri de transport, trecerea către electrificare are potenţialul de a transforma interacţiunea noastră cu maşinile, evidenţiind un viitor în care eficienţa, sustenabilitatea şi conexiunea se intersectează. Şi da, probabil copiii noştri nu vor şti să conducă .
Sorin Anagnoste este Conferenţiar Univ. Dr. şi Prodecan al Facultăţii Administrarea Afacerilor cu predare în limbi străine (FABIZ) din cadrul Academiei de Studii Economice din Bucureşti.
Acest articol a apărut în original în limba engleză pe website-ul personal: https://onstrategy.eu
