Musk anunciou que os caminhões da Tesla serão entregues este ano, e o carro com bateria de hidrogênio da Toyota precisa urgentemente de resgate |

O primeiro veículo elétrico puro da Toyota, o bZ4X, foi lançado em maio. Alguns dias atrás, alguns meios de comunicação expuseram que enviou um "e-mail de recall" para os proprietários de carros – as rodas podem cair durante a condução de curta distância.

Para a Toyota, a outrora pioneira inabalável dos híbridos, o primeiro carro totalmente elétrico chegou tarde demais e o primeiro escândalo veio cedo demais. Olhando para trás, há mais de 20 anos, o primeiro carro híbrido produzido em massa do mundo, o Prius, foi lançado, até mesmo a estrela mais quente de Hollywood, Leonardo DiCaprio, ficou com o coração partido.

A Toyota pesquisa baterias de níquel-hidreto metálico e baterias de íons de lítio há muitos anos e conhece o limite superior da densidade de energia das baterias de lítio. Ela acredita que a tecnologia híbrida só pode ser usada como uma "transição", e as células a combustível de hidrogênio são a escolha final.

O julgamento da Toyota é científico e o caminho do desenvolvimento é tortuoso. O surgimento da Tesla tornou as baterias de lítio, minas de lítio e toda a indústria de veículos elétricos as áreas de commodities mais preocupadas nos últimos anos, e também contribuiu para as áreas de fabricação mais promissoras sob o objetivo de “redução de carbono” de países ao redor do mundo.

Recentemente, Musk anunciou que o caminhão elétrico Semi será entregue este ano, dando mais um impulso à indústria de caminhões com bateria de lítio.

Desde o início deste ano, o preço do minério de lítio disparou e as principais montadoras estão correndo para minerar. O GAC disse que funcionou para a era Ningde, e a era Ningde disse que o lucro era muito escasso. Sem "lítio", as células a combustível de hidrogênio voltaram ao campo de visão do público.

Toyota vs Tesla, uma batalha de duas linhas

No final da década de 1990, quando o Prius híbrido de primeira geração da Toyota foi lançado, a Tesla ainda não havia nascido. Quinze anos depois, em 2012, as vendas globais da linha Prius atingiram 4 milhões.

No mesmo ano, a Tesla lançou o Model S, provando que os veículos elétricos, embora caros, têm boa duração de bateria, boa potência e são perfeitamente adequados para uso doméstico. Desde então, o rosto da “proteção ambiental” não é mais a Toyota, mas a Tesla, a nova líder em transporte verde.

A Toyota ignora o significado dos tempos que a Tesla representa. Embora a Toyota também tenha investido na Tesla, ela vê a startup não como uma ameaça, mas como um pequeno player que pode complementar sua própria cadeia do setor.

As duas empresas não competem no mesmo campo, a Toyota é uma gigante automobilística global e a Tesla é apenas uma pequena montadora dos EUA. Separadamente, a Toyota vê os híbridos como um paliativo, uma alternativa até que as células de combustível de hidrogênio estejam prontas.

A Toyota ignorou alguns fatores de "efeito borboleta" aparentemente sutis, mas causadores de tempestades. É verdade que os híbridos são apenas uma ponte para veículos de combustível limpo, mas a Toyota não consegue descobrir qual é o comprimento dessa ponte. A BlackBerry se recusa a imitar o iPhone, e a Toyota não despreza a Tesla, porque a BlackBerry acredita que teclados físicos serão necessários nos próximos dez anos, e a Toyota acredita que a gasolina será necessária nas próximas décadas.

Um contexto maior para a expansão da Tesla é que os governos de todo o mundo estão de olho em uma “economia verde” que restringe ou proíbe veículos movidos a combustíveis fósseis. O momento da introdução de várias políticas é muito mais cedo do que a Toyota esperava. A grande quantidade de subsídios trazidos pela política promoveu a queda no preço dos veículos elétricos, e a expansão da infraestrutura de recarga também trouxe mais favores aos consumidores, enquanto os veículos movidos a célula a combustível de hidrogênio não estão prontos para tudo.

A fim de proteger o investimento que foi investido e fazer frente ao seu próprio julgamento, a Toyota vem pressionando vigorosamente os governos, especialmente o governo dos EUA, a se oporem aos veículos elétricos. Como não pode afetar o adversário, pelo menos deve afetar o árbitro.

Mas o tempo esta se esgotando. As vendas do BlackBerry continuaram a crescer por vários anos após a introdução dos telefones iPhone e Android. Hoje, a BlackBerry tem participação zero no mercado de telefonia móvel.

As mudanças no mercado automotivo são mais lentas do que as mudanças no mercado de telefonia móvel, e a Toyota ainda lançou às pressas o bZ4X. "bZ", além de Zero, significa veículo elétrico de emissão "além de zero"; "4X" significa um SUV crossover compacto, semelhante ao RAV4 do mesmo tamanho. O carro é construído na plataforma e-TNGA, desenvolvida em conjunto pela Toyota e Subaru, e lançará sete modelos bZ puramente elétricos até 2025.

Os dados do bZ4X não são muito bonitos, a aceleração não é muito rápida e a duração da bateria não é muito longa. O tempo de aceleração de 0 a 100 km/h é de 8,4 segundos e 7,7 segundos, respectivamente, para os modelos de tração dianteira e tração nas quatro rodas. Ambos os modelos estão equipados com baterias de iões de lítio com capacidade de 71,4 kWh, com autonomia de cruzeiro de 460 quilómetros e 500 quilómetros, respetivamente.

O maior destaque, ou chamariz, é o teto solar panorâmico com painel solar, que pode alimentar o carro por quase 1.800 quilômetros por ano. Esses dados não foram verificados.

Já era tarde para verificar a praticidade da “geração de energia do teto solar.” A Toyota, com 25 anos de experiência em eletrificação, foi exposta ao “solte a roda”, o primeiro carro elétrico bZ4X.

Tecnologia vs política, batalha por trás da linha

A batalha entre baterias de lítio e células de combustível de hidrogênio é uma luta entre duas rotas.

Do ponto de vista da rota técnica, as células a combustível de hidrogênio são melhores que as baterias de lítio em termos de alcance de uso, tempo de reabastecimento, vida útil, reciclabilidade, durabilidade e densidade de energia. A Toyota vem pesquisando baterias de energia por muitos anos, e sua firme confiança nas vantagens do combustível de hidrogênio não é sem fundamento.

Como uma célula de combustível de hidrogênio, ela pode ser totalmente carregada em três a cinco minutos. A bateria de lítio precisa ser carregada por sete ou oito horas. Se for carregada muito rápido, ela queimará. Como as baterias de lítio, geralmente há 500 a 800 ciclos de carregamento, e o estilo de condução do motorista é sobreposto, e a vida útil do carro é de sete a dez anos. E carros movidos a hidrogênio não têm problemas para dirigir por 20 anos.

Como os veículos elétricos com bateria de lítio, é mais adequado em locais quentes, mas não em altas latitudes ou regiões frias. Antes, um proprietário de Tesla em Pequim reclamou que havia criado um "pai elétrico". muito rápido. E o combustível de hidrogênio não tem medo de frio e calor extremos, e é necessário que a espaçonave voe para fora da Terra.

A questão mais fundamental é a densidade de energia. O hidrogênio tem uma alta densidade de energia e é o elemento mais leve do universo, então as células de combustível de hidrogênio têm uma vantagem significativa de peso. As baterias de lítio são tão pesadas que não podem ser usadas em caminhões, e é por isso que as células de combustível de hidrogênio têm sido amplamente utilizadas em ônibus e caminhões grandes até agora.

De acordo com os dados de um fabricante de caminhões comerciais, um caminhão com carga de 20 toneladas tem um peso próprio de 7 toneladas, uma bateria de lítio de 2,5 toneladas e um alcance de 200 quilômetros, deixando 10 toneladas de espaço; se o a quilometragem é adicionada ao valor geral de 500 quilômetros, pelo menos três toneladas de baterias são adicionadas e, em seguida, há espaço apenas para sete ou oito toneladas de carga – se o caminhão for muito pequeno, não haverá lucro.

Muitas pessoas querem perguntar, com o desenvolvimento da tecnologia, a densidade de energia das baterias de lítio aumentará?

Não vai. Isso é determinado por princípios físicos. O papel da bateria é a reação redox, ganhando ou perdendo elétrons para gerar corrente. A densidade de elétrons é a densidade de energia. Os cinco elementos adequados para baterias, a taxa de utilização de elétrons é hidrogênio (100%), carbono (66%), boro (60%), berílio (50%), lítio (33%).

A bateria de óxido de cobalto de lítio usada pela Tesla já é a bateria de lítio mais "perfeita" do mercado. Comparada com o óleo de hidrocarboneto, há quase cinquenta vezes a diferença de densidade de energia; a diferença de densidade de energia com células de combustível de hidrogênio é ainda maior. grande.

A energia mais "poderosa" que os combustíveis fósseis só pode ser a energia do hidrogênio e a energia nuclear.

O futuro das células de combustível de hidrogênio é tão brilhante, por que a Toyota falhou?

A primeira é a dificuldade de economizar. O hidrogênio puro é explosivo. O desastre aéreo "Hindenburg" foi causado pela explosão do hidrogênio. Desde então, os dirigíveis mudaram para o hélio.

A segunda é a baixa eficiência, pois para obter o hidrogênio puro, ele é purificado e refinado por combustíveis fósseis, e o processo não é ecologicamente correto. detecção, ou eletrólise é usada e a eficiência é muito baixa, perdendo metade da energia, resfriando, transportando, armazenando e consumindo mais energia.

Juntamente com a falta de infraestrutura de apoio, os fabricantes de automóveis que desenvolveram células de combustível de hidrogênio nos primeiros anos também ficaram menos interessados.

Isso envolve a questão da linha política.

As empresas automobilísticas européias começaram a implantar células de combustível de hidrogênio há 20 anos, e Mercedes-Benz, Ford e Nissan desenvolveram em conjunto células de combustível no Canadá. A indústria automobilística alemã é dominante na Europa, mas sempre seguiu o caminho do diesel limpo para atender aos padrões da União. Essa escolha dificulta a aplicação de células de combustível de hidrogênio.

Após o incidente do "portão de emissão", a Europa também começou a recorrer aos veículos elétricos com bateria de lítio. A Volkswagen é a mais ativa porque não tem o acúmulo de novas tecnologias energéticas nem a riqueza das células de combustível. A Mercedes-Benz também abandonou a rota tecnológica para carros de passageiros com células de combustível de hidrogênio. A Daimler e a Volvo desenvolvem em conjunto células de combustível de hidrogênio para veículos comerciais.

Hoje, o mercado de veículos com bateria de lítio tem forte força nos Estados Unidos e na China. Os Estados Unidos sempre seguiram a rota dos veículos com bateria de lítio. Toyota e Hyundai, que aderem à rota do hidrogênio, têm mercados muito pequenos no Japão e na Coréia do Sul. Após anos de lobby, não conseguiram impressionar o principal mercado de carros de passeio nos Estados Unidos, mas ganharam o combustível de hidrogênio norte-americano, a maior parte do mercado de veículos comerciais.

As redes de energia da China e as empresas petrolíferas têm uma forte estabilidade, juntamente com o enorme mercado interno, o apoio às baterias de lítio tem alcançado resultados. Depois que o primeiro-ministro Li Keqiang visitou o Japão em 2018, o mercado doméstico de energia de hidrogênio foi lançado gradualmente. Com o volume de mercado de "circulação interna", basta desenvolver baterias de lítio e células a combustível de hidrogênio ao mesmo tempo, e traçar o mercado de carros de passeio e veículos comerciais.

Bateria de armazenamento de energia versus célula de combustível, realidade e futuro

Em 10 de agosto, horário do leste da América do Norte, Musk anunciou nas redes sociais que o caminhão elétrico Semi com autonomia de cruzeiro de 500 milhas (versão de longo alcance, 804 quilômetros) será entregue este ano. Este "caminhão pesado", que está quicando desde sua "cara" em 2017, apareceu de repente.

O Semi elétrico puro quer repetir a história do Modelo S "subvertendo" o Prius, desafiando o campo de caminhões pesados ​​de "grande carga e bateria de longa duração" e focando em células de combustível de hidrogênio.

Segundo Musk, o Semi tem bateria de 500 kWh com autonomia máxima de mais de 1.000 quilômetros. Equipado com a mais recente bateria 4680 full-ear, a densidade de energia é aumentada em 500% em comparação com a bateria 18650 original e a potência de saída é aumentada em 600%, mas requer boas condições de dissipação de calor.

É equipado com 4 motores elétricos e a potência do sistema abrangente excede 1.000 cavalos de potência. Quando totalmente carregado com 40 toneladas de carga, o tempo de aceleração de 0 a 100 km/h é de 20 segundos, e quebrará 100 em 5 segundos quando o carro está vazio. A cabeça é projetada com uma "cabeça de bala" e o coeficiente de arrasto é de apenas 0,36, o que pode reduzir melhor o consumo de energia.

O peso da bateria do Semi não foi revelado e atualmente é impossível estimar sua capacidade real de carga e compará-la com outros caminhões pesados ​​movidos a hidrogênio. Os dados que podem ser referenciados são que um Modelo Y precisa de cerca de 960 4680 baterias e a bateria pesa cerca de 800 kg.

No caso dos caminhões movidos a célula de combustível de hidrogênio, de acordo com os dados operacionais de células de combustível e baterias de lítio para veículos de logística em Pequim, Xangai e Guangzhou, a quilometragem média diária das células de combustível é quase o dobro das baterias de lítio. Sob a mesma vida útil da bateria, a carga do veículo com célula de combustível é ligeiramente superior à do veículo com bateria de lítio em 5%.

De referir que a 9 de agosto, a Tesla acaba de assinar um contrato no valor de cerca de 5 mil milhões de dólares norte-americanos para a compra de materiais de bateria a uma empresa de processamento de níquel na Indonésia, o que equivale a “roubar minas”. Além disso, a Tesla também "caçou pessoas" da Bosch e da SAFT, e essas pessoas estão envolvidas em células de combustível e baterias de ácido fluorídrico.

Atualmente, a aplicação de células de combustível de hidrogênio não é páreo para baterias de lítio.O problema mais fundamental é que os dois tipos são diferentes, e a conversão de energia é muito diferente. As baterias de lítio são baterias de armazenamento de energia e as células de combustível de hidrogênio são células de combustível. Esta última requer uma etapa adicional de consumo de energia para refinar a energia. Ao contrário da primeira, que pode armazenar energia elétrica diretamente, sua eficiência é bastante reduzida.

A lógica de negócios das células de combustível e baterias de armazenamento de energia também é completamente diferente. A indústria de células a combustível é semelhante à indústria de aquecimento a gás: ela precisa acumular fluxo de caixa através do desenvolvimento contínuo de novos projetos, para depois investir em novos projetos para repetir o rolo. A China tem atualmente 36 milhões de caminhões e 240 milhões de carros de passeio, com enormes diferenças de tamanho.É difícil para as células de combustível ganhar dinheiro com um único link.

Há um ditado na indústria de energia de hidrogênio que diz que o "vale da morte": antes que a escala da indústria atinja um certo valor, toda a cadeia de negócios perderá dinheiro e o fluxo de caixa será sempre negativo. Onde está o ponto de inflexão? O Departamento de Energia dos EUA estima que, quando 100.000 carros movidos a hidrogênio são produzidos anualmente, o preço pode ser igual ao dos carros elétricos. A produção anual da China é de cerca de 1.000 unidades.

A fase do "Vale da Morte" depende inteiramente de subsídios estatais, mas é difícil julgar com precisão o tamanho dos subsídios e como eles serão implementados.

O modo de operação da empresa de células a combustível de hidrogênio será como uma empresa de gás, “derrubando” diferentes cidades e regiões, estabelecendo postos de abastecimento de hidrogênio e carregando veículos. E é exclusivo, uma empresa opera uma área e outras empresas não podem operar, o que significa que, uma vez obtida uma determinada área, pode-se obter pelo menos dez anos de subsídios.

A Nikola, uma empresa americana de caminhões pesados ​​com células de combustível de hidrogênio, tem um modelo em que os clientes compram carros sem pagar pelo reabastecimento de hidrogênio. A empresa é responsável por instalar postos de abastecimento de hidrogênio nos armazéns em ambas as extremidades da empresa de logística, ou alugar carros aos clientes para garantir que os clientes que operam a linha sejam lucrativos o suficiente.

Mais importante ainda, a realidade é a realidade e o futuro é o futuro.

Ninguém conhece o limite superior das células a combustível de hidrogênio, afinal, o hidrogênio é um dos elementos mais abundantes do universo. O limite superior das baterias de lítio é óbvio e a mineração um dia se esgotará.

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