전기 자동차 자율성 분야의 발전

내용

2010년부터 2020년까지 주목할 만한 진전
야심 찬 단기 목표
- 전동화를 위해 설계된 새로운 Stellantis 플랫폼
- 800년에 2025km의 자율주행?
  - 삼성과 솔리드 스테이트 배터리
  - SK이노베이션과 초고속충전
2000km 거리에서?

2010년부터 2020년까지 주목할 만한 진전

전기 자동차가 시장에 출시된 이후 배터리 수명은 항상 관심과 논란을 불러일으켰습니다. 제조업체는 이 문제를 어떻게 해결했으며 지난 XNUMX년 동안 어떤 진전이 있었습니까?

전기 자동차의 자율성: 대중 시장의 제동?

2019년 Argus Energy 바로미터 응답자의 63%가 전기 자동차로 이동하는 데 가장 중요한 장벽으로 범위를 꼽았습니다. 운전자들은 장거리 여행을 위해 자동차를 여러 번 충전해야 하는 것에 대해 생각하기를 정말 꺼립니다. 공공 통행료 인프라의 개발로 이러한 우려를 줄일 수 있습니까? 고속도로 휴게소에 점점 더 많이 존재하는 고속 터미널을 사용하면 대부분의 모델에서 45분 이내에 최대 용량으로 복원할 수 있습니다. 열기관의 팬들은 이 기간이 완전 휘발유보다 훨씬 더 길다는 사실을 기억할 것입니다.

충전소의 가속화된 배치가 일부 운전자를 안심시킬 수 있더라도 기대는 여전히 자율성 자체에 집중되어 있습니다.

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평균 자율성 증가

국제 에너지 기구(International Energy Agency)의 글로벌 전기 자동차 전망 2021(Global Electric Vehicles Outlook 211)에 따르면 전기 자동차의 자율성은 시장에 도입된 이후 지속적으로 개선되고 있습니다. 따라서 우리는 2015년 338km의 평균 자율 주행 거리를 2020년 XNUMXkm로 늘렸습니다. 지난 XNUMX년간의 세부 정보는 다음과 같습니다.

2015년: 211km
2016년: 233km
2017년: 267km
2018년: 304km
2019년: 336km
2020년: 338km

처음 2019년 동안 관찰된 진전이 고무적이라면 2020년과 XNUMX년 사이의 침체에 놀랄 수도 있습니다. 사실, 이 보다 완만한 성장은 시장에 훨씬 더 컴팩트한 모델을 도입했기 때문입니다. 도시용으로 설계되어 배터리 용량이 작아 내구성이 떨어집니다.

주력 브랜드의 자율주행 진행 중

따라서 더 큰 자율성을 추구하는 운전자는 제조업체가 세단이나 SUV와 같이 장거리를 이동할 수 있는 차량을 지속적으로 개선하고 있음을 확신할 수 있습니다. 이를 이해하려면 모델마다 진화를 살펴봄으로써 특정 자동차의 배터리 용량을 분석하기만 하면 됩니다. 2012년부터 판매된 Tesla Model S는 자율성이 지속적으로 증가했습니다.

2012년: 426km
2015년: 424km
2016년: 507km
2018년: 539km
2020년: 647km
2021년: 663km

이 규칙적인 증가는 다양한 방법을 사용하여 얻어졌습니다. 특히, 팔로알토는 Model S의 제어 소프트웨어를 개선하면서 점점 더 큰 배터리를 만들어냈고, 자동차의 효율을 높이고 배터리 용량을 최적화하기 위해 지속적으로 업데이트하고 있습니다.

야심 찬 단기 목표

전기 자동차의 자율성을 더욱 높이기 위해 오늘날 여러 가지 방법을 모색하고 있습니다. 제조업체가 차량 섀시 개발에서 "전기적 사고"를 추구함에 따라 연구원들은 배터리를 더욱 효율적으로 만들기 위해 노력하고 있습니다.

전동화를 위해 설계된 새로운 Stellantis 플랫폼

자동차 시장의 주요 업체인 Stellantis Group은 다양한 전기 자동차를 개발하기를 원합니다. 2023년부터 그룹의 14개 브랜드(Citroën, Opel, Fiat, Dodge 및 Jeep 포함)는 순수 전기 플랫폼으로 설계된 섀시 기반 차량을 제공할 예정입니다. 이것은 대부분의 전기 자동차가 섀시 등가 열 모델을 사용하는 시대에 진정한 진화입니다.

특히 스텔란티스는 전기차 운전자에게 여전히 중요한 고장 경보에 대응하는 것을 목표로 하고 있다. 따라서 개발자는 이 특정 엔진 전용의 네 가지 플랫폼을 도입했습니다.

소형: Peugeot e-208 또는 Fiat 500과 같은 도시 및 다목적 차량용으로 예약됩니다. 이 플랫폼은 500km의 범위를 약속합니다.
중형: 이 플랫폼은 더 긴 세단형 차량에 장착됩니다. 적절한 배터리는 700~800km의 범위를 제공합니다.
대형: 이 플랫폼은 주장된 범위가 500km인 SUV용으로 설계되었습니다.
프레임: 네 번째 플랫폼은 전적으로 상용차 전용입니다.

이 표준화의 목적은 전기화 비용을 부분적으로 상쇄하는 것입니다. 증가하는 범위 외에도 Stellantis는 더 저렴한 EV 모델을 제공하기를 희망합니다. 이 접근 방식은 운전자에게 눈에 띕니다. 프랑스에서는 전기 자동차 구매 시 더 높은 비용이 여전히 전환 추가 요금으로 부분적으로 상쇄되지만 이는 향후 감소할 가능성이 높습니다.

800년에 2025km의 자율주행?

삼성과 솔리드 스테이트 배터리

제조업체에 따르면 곧 충전된 배터리의 자율성은 가득 찬 탱크의 자율성과 같을 것입니다! 삼성 브랜드와 함께 일하는 연구원들은 2020년 XNUMX월에 새로운 고체 전해질 배터리 개념을 소개했습니다. 현재 대부분의 전기 자동차에서 볼 수 있는 리튬 이온 배터리는 액체 전해질을 사용하거나 젤 형태로 작동합니다. 고체 전해질 배터리로 전환하면 에너지 밀도가 높아지고 충전 속도가 빨라집니다.

기존 배터리 용량의 두 배인 이 삼성의 혁신은 전기 자동차가 최대 800km를 이동할 수 있게 합니다. 배터리 수명은 1000번 이상 재충전할 수 있기 때문에 이 배터리의 또 다른 판매 포인트입니다. 생산 과정을 통과해야합니다 ... 삼성 프로토 타입이 유망하다면 지금까지 제조업체가 의지 할 것이라고 말하는 것은 없습니다!

SK이노베이션과 초고속충전

800km 자율주행을 목표로 하는 또 다른 한국 기업은 SK이노베이션이다. 이 그룹은 고속 터미널의 충전 시간을 20분으로 줄이면서 새롭고 보다 자율적인 고강도 니켈 기반 배터리를 연구하고 있다고 발표했습니다! 이미 기아의 공급업체인 SK 이노베이션은 더 발전하기를 원하며 조지아에 여러 공장을 짓고 있습니다. 궁극적인 목표는 Ford와 Volkswagen에 미국산 전기 자동차를 장착하는 것입니다.

2000km 거리에서?

몇 년 전만 해도 공상과학소설로 여겨졌을 법한 일이 곧 가시적인 현실이 될 수 있습니다. Fraunhofer와 SoLayTec에서 각각 일하는 독일과 네덜란드 과학자 그룹은 Spatial Atom Layer Deposition이라는 특허 프로세스를 개발했습니다.

(SALD). 한국의 삼성과 SK 이노베이션의 경우처럼 여기서 케미스트리의 변화는 없습니다. 배터리 기술이 발전했습니다. 연구진은 전극의 활물질을 수 나노미터 두께의 층 형태로 적용하는 아이디어를 냈다. 리튬 이온의 포집은 표면에서만 일어나기 때문에 더 두꺼운 전극이 필요하지 않습니다.

따라서 동일한 부피 또는 무게의 경우 SALD 프로세스를 통해 세 가지 핵심 요소를 최적화할 수 있습니다.

유효 전극 면적
전기를 저장하는 능력
충전 속도

따라서 SALD 배터리가 장착된 차량은 현재 시장에 나와 있는 가장 강력한 모델보다 1000배 더 많은 주행 거리를 달성할 수 있습니다. 재장전 속도가 2000배 증가할 수 있습니다! 이 혁신을 시장에 제공하기 위해 설립된 SALD의 CEO인 Frank Verhage는 도시형 자동차의 경우 20km, 세단의 경우 최대 30km의 범위를 말합니다. 리더는 이론적 자율성 기록을 세우고 싶지 않지만 운전자를 안심시키기를 희망합니다. 심지어 스포츠 운전을 하는 운전자도 1000km를 주행한 후에도 여전히 XNUMX~XNUMX%의 출력을 낼 수 있다고 그는 말합니다.