Модульчлагдсан дизайн гэж юу вэ?

Өнгөрсөн сард Мичиган дахь флотын менежерээс утасдсан. Хүйтэн агуулах, 3 ээлжээр ажилладаг хүнд даацын машин. Түүний 80 В-ын зай 14 сарын дараа алдааны код шидсэн{4}}БМС түгжигдэж, ачааны машин үхсэн. Нийлүүлэгч рүүгээ утасдаж, солихын тулд 22,000 доллар авч, зургаан{8}}долоо хоног хүлээлээ.

 

Бид түүнээс нүүрээ нээж, хэдэн зураг илгээхийг хүссэн. Эсүүд нь бүтцийн цавуугаар шууд тавиур дээр наасан байна. Ямар ч модуль байхгүй, үйлчилгээний хандалт байхгүй. Бүхэл бүтэн багц нь нэг хатуу блок байв. Үүнийг хэн зохион бүтээсэн нь техникийн үзүүлэлтэд зориулж хэдэн Вт/кг шахах гэж оролдсон байж магадгүй бөгөөд одоо энэ шийдвэрийн төлөөсийг энэ залуу төлж байна.

 

Хэн нэгэн биднээс модульчлагдсан дизайны талаар асуухад ийм нөхцөл байдал үүсдэг. Энэ нь үнэндээ тодорхойлолтын тухай биш-бүх зүйл буруугаар эргэвэл юу болох, эцэст нь тэд үүнийг үргэлж хийдэг тухай юм.

 

Үндсэн санаа

Модульчлагдсан загвар гэдэг нь эсийг тус тусад нь гаргаж аваад ажиллах боломжтой салангид нэгж (модуль) болгон зохион байгуулах гэсэн үг юм. Модуль бүр өөрийн гэсэн хүрээ, өөрийн цахилгаан холболт, өөрийн дулааны интерфейстэй. Багцад үйлчилгээ шаардлагатай үед та 60 кВт.ц цул биш харин 5-10 кВт.ц цахилгаантай ажиллах болно.

-Үүрэн{1}}-Багц, эс--Явах эд анги, та юу гэж нэрлэхийг- гэсэн өөр арга нь эдгээр завсрын бүтцийг бүхэлд нь алгасдаг. Эсүүд шууд багцын орон сууц, тэр ч байтугай тээврийн хэрэгслийн шал руу ордог. Та маркетингийг харсан байх: CATL-ийн Qilin-ийн ашиглалтын хэмжээ 72%, BYD-ийн Blade эсүүд тавиурын өргөнийг бүхэлд нь ажиллуулдаг, Тесла 4680-ыг бүтцийн багц болгон гагнаж байна.

Эдгээр нь инженерийн жинхэнэ ололт юм. Эдгээр нь хүн бүр хүрээний дугаараар өрсөлдөж, та сая сая ижил төстэй нэгжүүдийг үйлдвэрлэж байгаа зорчигч тээврийн EV-д утга учиртай. Гэхдээ үйлдвэрлэлийн хэрэглээ нь огт өөр нөхцөл байдал юм.

Асуудал хаана гарч ирдэг

Эсийг бүтцийн цавуугаар холбосон үед та ямар нэг зүйлийг устгахгүйгээр тэдгээрийг салгаж чадахгүй. Дулаан дамжуулалтыг сайжруулдаг ижил дулааны интерфейсийн материалууд нь бүхэл бүтэн угсралтыг байнгын болгодог. Нэг эс муудаж, боодол мууддаг.

Суудлын автомашин эзэмшигчид гурван жилийн хугацаатай түрээслээд худалдаа хийдэг. Сэрээт өргөгч нь түгээлтийн төвд хамгийн багадаа арван жил ажилладаг. Математик нь өөрөөр ажилладаг.

Бид үйлчлүүлэгчдийнхээ хэмжээнд засварын зардлыг хянасан бөгөөд загвар нь тогтвортой байна. Модуль{1}}төвшний үйлчилгээ нь хөдөлмөрийг оруулаад 400-800 доллараар ажилладаг. Та нэг удаагийн гүйлтээр 15,000-25,000 доллар, цаашлаад долоо хоногийн хугацаатай-харьцуулж болохуйц нэгдсэн загвараар багцыг бүрэн солих боломжтой.

Сул зогсолтын тоо нь үүнийг улам дордуулдаг. ABB-ийн 2024 оны аж үйлдвэрийн судалгаагаар (3,{3}} судалгаанд оролцогчид) төлөвлөгдөөгүй зогсолт нь салбаруудад дунджаар 125,000 ам.доллар/цаг байсан{6}}автомашины үйлдвэрлэл -2 сая ам.+. ам.долларт хүрчээ Агуулахын хэмжээ багассан ч тоног төхөөрөмж сул зогссон нь Хятадаас мөнгө авчирч байна.

Үүний даатгалын тал нь бас сонирхолтой. Засварлах боломжгүй багц бүхий тоног төхөөрөмжийн нийт-алдагдлын босго хэмжээг- тохируулж байна гэж бид сонсож байна. -Хэрэв бага зэргийн мөргөлдөөн нь 20 мянган доллараар батарейг солих гэсэн үг юм бол "нийт" гэсэн математик хурдан өөрчлөгдөнө.

Дулааны менежмент нь төвөгтэй болдог

Температурын хяналт нь модульчлагдсан архитектур нь үнэн хэрэгтээ ашиг тусаа өгдөг, гэхдээ энэ талаар нэг их ярьдаггүй.

Лити эсүүд нь ойролцоогоор 15 градусаас 35 градусын хооронд байхыг хүсдэг. Хэт халуун бөгөөд тэдгээр нь -10 градусаас дээш хурдтай муудах нь мөчлөгийн ашиглалтын хугацааг ойролцоогоор хоёр дахин бууруулдаг. Хэт хүйтэн, та хүчин чадлаа алдаж, мөн хөлдөхөөс доош цэнэглэх нь лити бүрэх эрсдэлтэй. Аль ч тохиолдолд муу үр дүн гардаг.

Модульчлагдсан хил хязгаар нь танд байгалийн дулааны бүсийг өгдөг. Та модулиудын хооронд хөргөх хавтанг байрлуулж, тодорхой сувгаар шингэнийг урсгаж, асуудалтай газрыг тусгаарлаж болно. Системийг загварчлахад хялбар, бүтээхэд хялбар байдаг.

Бид модулийн орон сууцанд{0}}фазын өөрчлөлтийн материалыг ашиглан тохиргоог туршиж үзсэн. Ижил үндсэн бүтээгдэхүүн нь Саудын Арабын гадаа талбай, Канад дахь хүйтэн агуулахын аль алинд нь үйлчилдэг. Хүйтэн агуулахын туршилтад батерейнууд бүрэн цэнэггүй болсоны дараа орчны -20 хэмд 14+ цагийн турш 0 хэмээс дээш температурт байсан. Дулааны зохицуулалтгүй бол та хэдхэн цагийн дотор хөлдөх болно.

Бүх зүйл нэг том хөргөлтийн хавтантай холбогдсон нэгдсэн багцтай бол та үүнийг үнэхээр тохируулах боломжгүй. Дулааны систем нь бүтэц юм. Өөр өөр хэрэглээ нь өөр өөр багцын дизайн гэсэн үг юм.

Үйлдвэрлэлийн эдийн засаг-Таны хүлээж байсан зүйл биш

Нэгдсэн загваруудын гол санаа нь үргэлж үйлдвэрлэлийн үр ашгийн тухай байдаг. Цөөн эд анги, хурдан угсрах, хямд өртөг. Тесла загвар 3-ын багцыг 7 цагаас 17 минут хүртэл багасгасан. Эдгээр тоонууд бодит юм.

Тэд мөн тусгай автоматжуулалт бүхий сая сая ижил төрлийн багцуудыг бүтээхэд суурилдаг бөгөөд үүнийг суулгахад хэдэн арван сая доллар зарцуулдаг.

Аж үйлдвэрийн батерейны үйлдвэрлэл тийм ч их харагддаггүй. Ердийн OEM-д 24V-ээс 80V-ийн хооронд хэлбэлзэж, янз бүрийн тоног төхөөрөмжийн брендийн өөр өөр явах эд ангиудыг суурилуулсан хэдэн арван хүчин чадалтай багц хэрэгтэй. Бид сая сая нэг SKU биш харин бүтэн бүтээгдэхүүний шугамын хүрээнд хэдэн арван мянган нэгжийн тухай ярьж байна.

Модульчлагдсан архитектур нь ийм олон янз байдлыг зохицуулдаг. Та нэг модулийн дизайныг баталгаажуулж, дараа нь өөр өөр хэмжигдэхүүнийг нэгтгэж, хэрэглэгчдэд шаардлагатай ямар ч хүчдэл, хүчин чадалтай болно. Багц{2}}түвшний бүтэц нь үндсэндээ тавиур юм. -Модуль-ажил дууссан тул шинэ тохиргоог долоо хоногийн дотор нийлүүлэх боломжтой.

Сүүлийн үеийн үйлдвэрлэлийн ашиглалтын цар хүрээ нь онолоос илүү түүхийг өгүүлдэг.

Аж үйлдвэрийн батерейны флотын ашиглалт (2023-2025)

Юугаараа онцлог вэ: -Уул уурхай, хүйтэн агуулах, нисэх онгоцны буудлын үйл ажиллагаа-хүмүүст орчин нөхцөл дэх томоохон байршуулалт бүр модульчлагдсан загвараар хийгдсэн. Зорчигч тээврийн хэрэгсэлд нэгдсэн арга барил давамгайлж байна. Үйл ажиллагааны янз бүрийн бодит байдал, өөр өөр архитектурын сонголтууд.

Үүнийг нэгдсэн багцаар хийж үзээрэй. Хувилбар бүр өөрийн гэсэн багаж хэрэгсэл, өөрийн баталгаажуулалт, өөрийн үйлдвэрлэлийн тохиргоо хэрэгтэй. Автомашины үр ашгийн давуу тал нь хуваагдмал үйлдвэрлэлийн зах зээлд үйлчлэх үед уян хатан байдлын торгууль болж хувирдаг.

Зардлын байрлал

Аж үйлдвэрийн үнийн мэдээлэл (BloombergNEF жил бүр судалгааг нийтэлдэг) LFP багцын өртөгийг дэлхий даяар ойролцоогоор $81/кВт.цаг, бүс нутгийн мэдэгдэхүйц өөрчлөлттэй-Хятад $84/кВт.цаг, Хойд Америк $121/кВтц орчимд тооцдог. Энэхүү 44% урамшуулал нь хөдөлмөрийн зардал, нийлүүлэлтийн сүлжээний хугацаа, үйлдвэрлэлийн цар хүрээг илэрхийлдэг.

Эдгээр нь худалдан авалтын үнэ юм. Арван жилийн хугацаанд юу болдгийг тэд дүрсэлж чаддаггүй.

Жилд 3000 цаг ажилладаг олон ээлжийн -сэрээт өргөгчийн хувьд батарейг хэзээ нэгэн цагт засварлах шаардлагатай болно. Амьдралынхаа туршид хоёр удаа, магадгүй гурван удаа.

Модульчлагдсан багц дээр сул зогсолтын зардлыг оруулаад нийт 1500-2500 доллар болно. Хэрэв та нэг удаа ч гэсэн бүхэл бүтэн нэгжийг солих шаардлагатай бол нэгдсэн багцууд дээр та 000+ 40 долларыг харж байна.

Флотын операторуудын нийтэлсэн TCO судалгаа нь дараах загварыг харуулж байна.

Лити ба хар тугалга-Хүчлийн TCO шинжилгээ (Олон ээлжийн- үйл ажиллагаа)

*Эх сурвалж: UgoWork флотын дүн шинжилгээ (50 ачааны машин Техас 3PL), Рэймонд Корпорацийн жишиг өгөгдөл, OneCharge хүйтэн хадгалах байгууламжууд*

Модульчлагдсан архитектурын анхны урамшуулал-энэ нь 15{2}}20%-ерөнхийдөө олон ээлжээр ажиллавал 24{6}}36 сарын дотор эргэн төлөгддөг. Нэг ээлжийн програмууд хүртэл таван жилийн дотор тэнд очдог.

Зохицуулалтын чиглэл

Хятад болон ЕХ аль аль нь ашиглах боломжтой загваруудыг илүүд үздэг зохицуулалт руу шилжиж байна.

GB 38031-2020 (БНХАУ-ын EV-ийн батерейны аюулгүй байдлын стандарт) нь дулааны тархалтын саадыг шаарддаг-хэрэв нэг эс зугтах юм бол зэргэлдээх эсүүд дор хаяж таван минут тэсэх эсвэл багц нь анхааруулга өгөх ёстой. Модулийн хил хязгаар нь эдгээр саадыг тавих байгалийн газар юм.

2027 он хүртэл хүчин төгөлдөр мөрдөгдөж буй ЕХ-ны батерейны журамд "Батерейны паспорт" системээр дамжуулан нүүрстөрөгчийн ул мөрийг хянах, дахин боловсруулсан агуулга, амьдралын мөчлөгийг хянах зэрэгт тавигдах шаардлагыг нэмж оруулсан болно. Батерейг задлахад зориулагдсан бол энэ бүхэн илүү хялбар байдаг. Модулуудыг татах, зэрэглэл тогтоох, хоёр дахь{3}}амьдралын хэрэглээнд илгээх эсвэл дахин боловсруулах боломжтой. Нэгдсэн багцуудыг салгах хэрэгтэй.

Бодлогын чиглэл нь маш тодорхой: батерей нь нэг удаагийн биш, удаан эдэлгээтэй бүтээгдэхүүн юм. Зөвхөн үйлдвэрлэлийн тав тухыг хангах үүднээс оновчтой болгосон загварууд цаг хугацааны явцад илүү их үрэлттэй тулгарах болно.

Шийдвэр гаргахад энэ нь юу гэсэн үг вэ

Нэгдсэн архитектурууд нь буруу зүйл биш-тэдгээрийг аж үйлдвэрийн хэрэглээний программаас өөр зорилгод зориулан оновчтой болгосон. CATL болон BYD нь үйлдвэрлэлийн хамгийн их хэмжээгээр эрчим хүчний нягтралыг хамгийн их шаарддаг автомашин үйлдвэрлэгчдэд зориулж бүтээж байна. Энэ бол хууль ёсны шийдэл бүхий хууль ёсны инженерийн асуудал юм.

Аж үйлдвэрийн тоног төхөөрөмж нь өөр өөр байдаг. Арван{1}}жилийн амьдралын мөчлөг. Хэрэглэгчийн техникчээр хээрийн үйлчилгээ. Хөлдөөгчөөс эхлээд цөл хүртэл ажиллах орчин. Тоног төхөөрөмжийн брэндүүдийн олон арван хүчдэл, хүчин чадлын хувилбарууд.

Хэрэв таны нөхцөл байдал ийм байгаа бол ямар ч батерей нийлүүлэгчээс асуух хэрэгтэй асуултууд:

Хариултууд нь та өөрийн үйл ажиллагааны бодит байдалд тохирсон ямар нэг зүйлийг худалдаж авч байгаа эсэх, эсвэл бэлэн болсон зүйлийг хэлж өгнө.

Бид олон жилийн турш үйлдвэрлэлийн хэрэглээнд зориулж модульчлагдсан багцуудыг бүтээж ирсэн, учир нь програмууд үүнийг шаарддаг. Техникийн хуудасны тоо нь автомашины батерейны томоохон нийлүүлэгчдээс харж байгаа шиг тийм ч гайхалтай биш юм. Өмчлөлийн арван-жилийн өртөг нь ихэвчлэн байдаг.