Τα δέκα βήµατα που πρέπει να γίνουν τώρα, ώστε η ηλεκτροκίνηση να αξιοποιήσει πλήρως τις δυνατότητές της στη µείωση των αερίων του θερµοκηπίου.

1. Παραγωγή
Ένας σηµαντικός παράγοντας για την κατασκευή ηλεκτρικών αυτοκινήτων που θα είναι εξαρχής φιλικά προς το περιβάλλον είναι η εξόρυξη πρώτων υλών. Βασικά υλικά όπως το λίθιο, το κοβάλτιο και το νικέλιο είναι ζωτικής σηµασίας για να διατηρηθεί το οικολογικό αποτύπωµα όσο το δυνατόν µικρότερο. Πολλοί κατασκευαστές επενδύουν σε ανακυκλωµένα υλικά και αναζητούν εναλλακτικές λύσεις σε πρώτες ύλες που προκαλούν συγκρούσεις. Ωστόσο, οι ίδιες οι διαδικασίες παραγωγής πρέπει επίσης να είναι όσο το δυνατόν πιο αποτελεσµατικές, προκειµένου να εξοικονοµούνται πόροι.

Η BMW, για παράδειγµα, βασίζεται στη χρήση ψηφιακών εργαλείων, όπως η επιστήµη των δεδοµένων και η τεχνητή νοηµοσύνη. Ως αποτέλεσµα, το ίδιο το όχηµα µετατρέπεται σε συµµετέχοντα που επικοινωνεί µε την παραγωγή. Παρέχει συνεχείς ενηµερώσεις σχετικά µε την κατάσταση της παραγωγής του και αναφέρει σφάλµατα συναρµολόγησης, τα οποία αναγνωρίζει αυτόνοµα. Με αυτόν τον τρόπο βελτιστοποιείται η χρήση υλικών και χρόνου και βελτιώνονται τα πρότυπα ποιότητας. Αυτή η προσέγγιση έχει καταστήσει δυνατή τη συνεχή µείωση των εκποµπών CO2 τα τελευταία χρόνια.

2. Υποδοµή ενέργειας και φόρτισης
Η κλιµατικά ουδέτερη κινητικότητα απαιτεί περισσότερα από τα αυτοκίνητα που κινούνται µε ηλεκτρική ενέργεια. Απαιτεί µια ολιστική προσέγγιση στην οποία συνδέονται όλες οι συνιστώσες των τοµέων της ηλεκτρικής ενέργειας και των µεταφορών. Η έξυπνη φόρτιση είναι µια σηµαντική λέξη-κλειδί που περιλαµβάνει τη χρήση καινοτόµων τεχνολογιών για τη δηµιουργία τοπικών δικτύων διανοµής µε ιδιαίτερα έξυπνο τρόπο. Και αυτό γιατί το µέλλον έγκειται στην επέκταση της ικανότητας των δικτύων ηλεκτρικής ενέργειας να αποθηκεύουν ενέργεια σε ορισµένα σηµεία του δικτύου και να την απελευθερώνουν σε άλλα.

Αυτό απαιτεί αµφίδροµη επικοινωνία µεταξύ των ηλεκτρικών αυτοκινήτων και του δικτύου ηλεκτρικής ενέργειας. Το λογισµικό που ελέγχει τις τεχνολογίες διαχείρισης του δικτύου και αποθήκευσης, για παράδειγµα, θα υποστηρίζεται στο µέλλον από τεχνητή νοηµοσύνη.

Με αυτόν τον τρόπο, οι τοµείς της ηλεκτρικής ενέργειας και των µεταφορών θα συνδεθούν στενότερα µεταξύ τους, προκειµένου να διασφαλιστεί µια ιδιαίτερα αποδοτική χρήση της ενέργειας που παράγεται από τον ήλιο και τον άνεµο. Θα καταστεί επίσης δυνατός ο καλύτερος έλεγχος της ταυτόχρονης µαζικής φόρτισης των αυτοκινήτων. Αποτρέπει επίσης τις εκάστοτε αυξήσεις της κατανάλωσης και διασφαλίζει ότι το δίκτυο ηλεκτρικής ενέργειας και οι τιµές της ηλεκτρικής ενέργειας παραµένουν σταθερές και ότι οι χρόνοι φόρτισης παραµένουν σύντοµοι.

3. Εύρος και κατανάλωση ισχύος
To άγχος για την αυτονοµία είναι ένα στοιχείο που µπορεί να αποθαρρύνει τους αγοραστές εντός και εκτός Γερµανίας από το να στραφούν στην ηλεκτροκίνηση. Ωστόσο, αυτό το «άγχος» γίνεται σιγά-σιγά παράλογο, καθώς η τεχνολογία και η βιοµηχανία έχουν σηµειώσει πρόοδο πέρα από κάθε προσδοκία όσον αφορά την εµβέλεια των µπαταριών: Ενώ το 2021 οι πελάτες έπρεπε να αρκεστούν σε 90 έως 150 χιλιόµετρα σε ένα αυτοκίνητο της χαµηλότερης µεσαίας κατηγορίας, τώρα ο αριθµός αυτός είναι 150 έως 400 χιλιόµετρα και στη µεσαία κατηγορία είναι ήδη 600 χιλιόµετρα κατά µέσο όρο.

Αυτό θα πρέπει να είναι αρκετό, αν αναλογιστεί κανείς τα 10,9 χιλιόµετρα που διανύει κατά µέσο όρο ένα αυτοκίνητο στην πόλη κάθε µέρα. Ένα ταξίδι διακοπών θα πρέπει επίσης να είναι εφικτό µε τον σχεδιασµό διαδροµών φόρτισης, για το οποίο υπάρχει πληθώρα ψηφιακών εργαλείων. Μεγαλύτερη εµβέλεια µε υψηλότερη κατανάλωση – πώς αυτό ταιριάζει µε τον στόχο της κλιµατικής ουδετερότητας και της ηλεκτρονικής κινητικότητας; Όπως και µε τα αυτοκίνητα εσωτερικής καύσης, οι κατασκευαστές φροντίζουν ώστε η αύξηση της εµβέλειας να µην επιτυγχάνεται µόνο µε τη χρήση περισσότερης ενέργειας, αλλά και µε τη µείωση της κατανάλωσης. (Αυτή τη στιγµή, η κατανάλωση ηλεκτρικής ενέργειας ενός ηλεκτρικού αυτοκινήτου για 100 χιλιόµετρα είναι περίπου 15 κιλοβατώρες και εποµένως περίπου 4,65 ευρώ).

4. Σύστηµα µετάδοσης κίνησης. ηλεκτρονικά ισχύος, ηλεκτρικός κινητήρας
Συγκεκριµένα, τρία είναι τα κύρια στοιχεία των ηλεκτρικών αυτοκινήτων που πρέπει να αναπτυχθούν περαιτέρω προκειµένου να αυξηθούν οι επιδόσεις και η αποδοτικότητά τους: ο ηλεκτροκινητήρας, τα ηλεκτρονικά ισχύος και το σύστηµα µετάδοσης κίνησης. Στην περίπτωση του ηλεκτροκινητήρα, η πρόοδος αναµένεται κυρίως στη διαµόρφωση των υλικών, ιδίως των µαγνητών και των χάλκινων περιελίξεων, καθώς αυτά αυξάνουν την απόδοση και την πυκνότητα ισχύος. Τα ελαφριά, χαµηλών απωλειών υλικά ελαχιστοποιούν την ανάπτυξη θερµότητας και αυξάνουν την εµβέλεια.

Καινοτόµοι τύποι κινητήρων, όπως οι σύγχρονες µηχανές µε µόνιµους µαγνήτες, προσφέρουν υψηλές ροπές και ενεργειακή απόδοση. Η βελτιστοποίηση των ηλεκτρονικών ισχύος υπόσχεται επίσης σηµαντικά οφέλη, καθώς τα βελτιωµένα ηλεκτρονικά ισχύος επιτρέπουν ακριβέστερο έλεγχο της παροχής ισχύος. Υλικά όπως το καρβίδιο του πυριτίου και το νιτρίδιο του γαλλίου αυξάνουν την απόδοση, καθώς επιτρέπουν υψηλότερες συχνότητες εναλλαγής και παράγουν λιγότερη θερµότητα. Η ενσωµάτωση έξυπνων ελέγχων βελτιστοποιεί επίσης τη ροή ρεύµατος και µειώνει τις απώλειες. Τέλος, υπάρχουν επίσης καινοτοµίες στο σύστηµα µετάδοσης κίνησης: Οι ενσωµατωµένες µονάδες µετάδοσης κίνησης των αξόνων και τα ελαφρύτερα υλικά µειώνουν το βάρος του οχήµατος. Με τη βελτιστοποίηση του κιβωτίου ταχυτήτων και του άξονα, η ισχύς του κινητήρα µπορεί να µεταδοθεί καλύτερα, γεγονός που αυξάνει την επιτάχυνση και την εµβέλεια.

5. Πρώτες ύλες και εφοδιαστικές αλυσίδες
Η προµήθεια πρώτων υλών αποτελεί το σηµείο δυσκολίας της ενεργειακής µετάβασης. Αυτό είναι ιδιαίτερα εµφανές στις αλυσίδες εφοδιασµού της ηλεκτροκίνησης, καθώς η εξόρυξη κρίσιµων πρώτων υλών όπως το λίθιο, ο χαλκός και το κοβάλτιο στις χώρες του Νότου συνδέεται µε κοινωνικές και οικολογικές κρίσεις. Καθώς το ποσοστό αυτών των υλικών στις µπαταρίες, για παράδειγµα, µπορεί να µειωθεί µόνο αργά, ένα υψηλό ποσοστό ανακύκλωσης εντός των κυκλικών αλυσίδων εφοδιασµού είναι απαραίτητο για τη µείωση της ζήτησης.

Η κατάσταση εδώ, ωστόσο, απέχει πολύ από το να είναι ιδανική: Το ποσοστό του ανακτηθέντος λιθίου από την ανακύκλωση µπαταριών παγκοσµίως αντιπροσωπεύει σήµερα µόλις το ένα µε δύο % της ζήτησης, το τρία µε πέντε % για το νικέλιο και έως και εννέα % για το κοβάλτιο. Σε µια σηµαντική µελέτη, η οργάνωση για τα ανθρώπινα δικαιώµατα Διεθνής Αµνηστία αξιολόγησε 13 κορυφαίους κατασκευαστές ηλεκτρικών αυτοκινήτων ως προς τον βαθµό στον οποίο δίνουν προσοχή στις παραβιάσεις των ανθρωπίνων δικαιωµάτων κατά µήκος των αλυσίδων εφοδιασµού τους.

Οι γερµανικές αυτοκινητοβιοµηχανίες όπως η Mercedes, η BMW και η VW ή η Tesla του Elon Musk σηµειώνουν συγκριτικά καλή βαθµολογία. Δεξαµενές σκέψης, εταιρείες συµβούλων και πανεπιστηµιακά ινστιτούτα εργάζονται πυρετωδώς πάνω σε µέσα που θα βοηθήσουν τις εταιρείες να µειώσουν το κατασκευαστικό τους αποτύπωµα. Η σηµερινή ανισορροπία στις παραγωγικές δυνατότητες το καθιστά δύσκολο. Πολλές ευρωπαϊκές µάρκες αυτοκινήτων παράγονται πλέον εξ ολοκλήρου στην Κίνα -σύµφωνα µε τα περιβαλλοντικά πρότυπα που ισχύουν εκεί- και έχουν ήδη βαρύ οικολογικό φορτίο όταν φτάνουν στις αντιπροσωπείες αυτοκινήτων στην Ευρώπη.

6. Ανακύκλωση µπαταριών
Η Ευρώπη αντιµετωπίζει µια τεράστια πρόκληση. Με την αυξανόµενη δηµοτικότητα των ηλεκτρικών αυτοκινήτων, η ανακύκλωση των χρησιµοποιηµένων µπαταριών γίνεται σηµαντικό µέρος της παραγωγής. Τα επόµενα χρόνια, η Ευρώπη µπορεί να αναµένει ένα κύµα χρησιµοποιηµένων µπαταριών που πρέπει να διατεθούν µε βιώσιµο τρόπο. Προκειµένου να µειωθεί η ζήτηση για πρώτες ύλες όπως το λίθιο και το κοβάλτιο, η ΕΕ αναπτύσσει αυστηρές απαιτήσεις ανακύκλωσης και επιδιώκει µια κυκλική οικονοµία στην οποία οι χρησιµοποιηµένες µπαταρίες χρησιµεύουν ως πηγή αυτών των πολύτιµων υλικών. Μια µατιά στην Κίνα δείχνει ότι η Ευρώπη έχει πολλά να καλύψει. Η Κίνα έχει ήδη δηµιουργήσει ολοκληρωµένες δοµές ανακύκλωσης. Στη χώρα αναµένει να ανακυκλωθούν περίπου 3.000 χιλιότονοι µπαταριών µέχρι το 2030 – µια τεράστια αύξηση σε σύγκριση µε τους 294 χιλιότονους το 2021.

Η Κίνα βασίζεται σε αυστηρούς κανονισµούς και οικονοµικά κίνητρα για την προώθηση της ανακύκλωσης και της επαναχρησιµοποίησης των πρώτων υλών των µπαταριών. Η στρατηγική αυτή θα µπορούσε να χρησιµεύσει ως πρότυπο για την Ευρώπη και να συµβάλει στην εξασφάλιση µακροπρόθεσµων απαιτήσεων σε πόρους, καθώς και στην ελαχιστοποίηση των περιβαλλοντικών επιπτώσεων του τοµέα των µεταφορών.

7. Από το υλικό στην ανακύκλωση
Όταν ένα όχηµα φορτίζεται µε πράσινη ηλεκτρική ενέργεια, οι περισσότερες από τις εκποµπές που προκαλεί οφείλονται στα υλικά που χρησιµοποιούνται για την κατασκευή του. Το 85% των υλικών κατασκευής έχουν ήδη δηλωθεί ως ανακυκλώσιµα στην Ευρώπη σήµερα ωστόσο, τα ανακυκλώσιµα υλικά που προκύπτουν εξακολουθούν να χρησιµοποιούνται πολύ λίγο. Σε αυτό το σηµείο θα πρέπει να τεθεί σε εφαρµογή η προτεινόµενη από την ΕΕ οδηγία για τα οχήµατα στο τέλος του κύκλου ζωής τους, η οποία προβλέπει ποσοστό ανακύκλωσης 25 τοις εκατό. Προτού επιτευχθεί αυτό, πρέπει να πληρούνται ορισµένες τεχνικές προϋποθέσεις, όπως ο διαχωρισµός των σύνθετων υλικών και των αλυσίδων αξίας ανά τύπο και κυρίως, η προµήθεια των ίδιων των οχηµάτων τέλους κύκλου ζωής, εκατοµµύρια από τα οποία πωλούνται στο εξωτερικό, µερικές φορές παράνοµα.

Προκειµένου να σηµειωθεί πρόοδος σε αυτό το σηµείο, οι εταιρείες πρέπει να εστιάσουν τις µεθόδους σχεδιασµού τους πιο έντονα στην απαίτηση της κυκλικότητας και για παράδειγµα, να µειώσουν την ανάµειξη των υλικών προκειµένου να εξασφαλίσουν βελτιωµένη καθαρότητα.

Το έργο ZEvRA, στο πλαίσιο του οποίου πέντε OEMs συνεργάζονται για την ανάπτυξη λύσεων για ένα όχηµα κατασκευασµένο αποκλειστικά από κυκλικά υλικά, µπορεί να χρησιµεύσει ως πρότυπο εδώ. Η κυκλική οικονοµία απαιτεί την ανάπτυξη νέων τεχνολογιών για την εξαγωγή υλικών από οχήµατα στο τέλος του κύκλου ζωής τους και ο σχεδιασµός εστιάζει εξαρχής στη συναρµολόγηση-αποσυναρµολόγηση µε στόχο την επίτευξη επαναχρησιµοποίησης.

8. Ανακύκλωση αυτοκινήτων
Στην πορεία προς τις κλιµατικά ουδέτερες µεταφορές, η καθιέρωση µιας κυκλικής οικονοµίας στη βιοµηχανία ηλεκτρικών αυτοκινήτων είναι θεµελιώδους σηµασίας. Πολυάριθµες εταιρείες δουλεύουν πάνω σε λύσεις σε αυτό το θέµα. Το κέντρο αποσυναρµολόγησης της BMW για παράδειγµα, συµβάλλει εδώ και καιρό σηµαντικά στην ανακύκλωση των οχηµάτων και υποστηρίζει το Διεθνές Σύστηµα Πληροφοριών Αποσυναρµολόγησης IDIS. Το σύστηµα αυτό παρέχει πληροφορίες σχετικά µε την επαγγελµατική και φιλική προς το περιβάλλον αποσυναρµολόγηση αυτοκινήτων για όλους τους εξουσιοδοτηµένους αντιπροσώπους παγκοσµίως.

Υποστηρίζοντας το IDIS, κάθε κατασκευαστής αυτοκινήτων δίνει τη δυνατότητα στις εταιρείες ανακύκλωσης παγκοσµίως να έχουν πρόσβαση σε λεπτοµερείς οδηγίες και πρότυπα. Αυτό βελτιώνει την αποσυναρµολόγηση και την ανακύκλωση των εξαρτηµάτων.

Το IDIS είναι ιδιαίτερα σηµαντικό για τα ηλεκτρικά οχήµατα, καθώς ο χειρισµός των µπαταριών υψηλής τάσης απαιτεί εξειδικευµένες γνώσεις και µέτρα ασφαλείας. Με αυτόν τον τρόπο, η αυτοκινητοβιοµηχανία συµβάλλει στη διασφάλιση της αποτελεσµατικής και φιλικής προς το περιβάλλον ανακύκλωσης των µπαταριών και άλλων εξαρτηµάτων παγκοσµίως.

9. Αγορά µεταχειρισµένων
Για να έχει αντίκτυπο η ηλεκτροκίνηση, τα ηλεκτρικά αυτοκίνητα πρέπει να πωλούνται. Εκτός από το άγχος για την αυτονοµία και την υψηλή τιµή, η αγορά µεταχειρισµένων αυτοκινήτων δεν κατάφερε να αποκτήσει δυναµική και έτσι η επένδυση σε ένα ηλεκτρικό αυτοκίνητο ήταν πολύ επικίνδυνη για πολλούς. Στην αρχή, οι τιµές των µεταχειρισµένων αυτοκινήτων ήταν πολύ υψηλές και όταν έπεσαν, η αξία µεταπώλησης έπεσε επίσης απροσδόκητα. Οι έµποροι leasing υπέστησαν επίσης ζηµιές: Οι υπολειµµατικές αξίες από τότε δεν ταιριάζουν πλέον στη σηµερινή αγορά, καθώς αποτελούν ζηµιογόνο επιχείρηση ή αυξάνουν τη δόση του leasing, γεγονός που αποτρέπει τους πελάτες. Επιπλέον, τα ηλεκτρικά αυτοκίνητα έχουν εξελιχθεί τόσο γρήγορα -όσον αφορά τα συστήµατα κίνησης, τα ηλεκτρονικά ισχύος και τις µπαταρίες- που ένα µοντέλο ηλικίας τριών ή τεσσάρων ετών είναι ήδη ξεπερασµένο. Υπάρχει τώρα λύση σε ένα άλλο εµπόδιο. Εάν υπάρχει οποιαδήποτε αβεβαιότητα σχετικά µε την κατάσταση της µπαταρίας (το πιο ακριβό εξάρτηµα του ηλεκτρονικού αυτοκινήτου), υπάρχει ένας έλεγχος της µπαταρίας που µπορεί να πραγµατοποιηθεί από τον οδηγό.

Νέα εργαλεία από διάφορους παρόχους παρέχουν πληροφορίες σχετικά µε την «κατάσταση υγείας» της µπαταρίας και την αξία που εξακολουθεί να έχει. Τα αποτελέσµατα των µετρήσεων είναι πιστοποιηµένα και αποτελούν µέρος του υπολογισµού της τιµής. Ωστόσο, εάν η µπαταρία έχει ήδη εξαντληθεί, µπορεί να σταλεί στη δευτερογενή ζωή της µε ελεγχόµενο τρόπο.

10. Τυποποίηση
Μόνο µέσω της τυποποίησης κατά DIN1 οι καινοτοµίες µπορούν να εισέλθουν στον κόσµο των πραγµάτων στην Ευρώπη, διότι µόνο µετά την τυποποίηση κατά DIN µπορούν να συνδεθούν µε άλλα πράγµατα. Η ενσωµάτωση στα παγκόσµια πρότυπα – υπάρχει διάκριση µεταξύ ευρωπαϊκής και διεθνούς τυποποίησης – συντονίζεται επίσης από την έδρα του DIN στο Βερολίνο. Συνολικά υπάρχουν 37.500 εµπειρογνώµονες που καθορίζουν τα πρότυπα για όλες τις βιοµηχανίες. Στην περίπτωση της ηλεκτροκίνησης, το 95 % της τυποποίησης πραγµατοποιείται σε διεθνές επίπεδο.

Μέχρι σήµερα έχουν καθοριστεί περίπου 250 πρότυπα για την ηλεκτροκίνηση. Κυµαίνονται από τον ορισµό του τι πραγµατικά συνιστά ένα ηλεκτρικό αυτοκίνητο, µέχρι τις ανησυχίες σχετικά µε την ασφάλεια και κάθε είδους προδιαγραφές που αφορούν τη φόρτιση. Θέµατα όπως οι εναλλάξιµες µπαταρίες, η αµφίδροµη και η επαγωγική φόρτιση βρίσκονται ακόµη στην ηµερήσια διάταξη.

Τα κενά στην τυποποίηση όσον αφορά τη φόρτιση βαρέως τύπου καλύπτονται επί του παρόντος. Επιπλέον αναπτύσσονται ιδέες για την υποδοµή, συµπεριλαµβανοµένου του τρόπου ενσωµάτωσης τυποποιηµένων εγκαταστάσεων φόρτισης σε µονοκατοικίες ή ενοικιαζόµενα ακίνητα. Και στην πράξη, οι οδηγοί ηλεκτρικών αυτοκινήτων ζητούν επειγόντως να τυποποιηθούν οι εφαρµογές και οι κάρτες πληρωµών στους σταθµούς φόρτισης, κάτι που πρέπει να αντιµετωπιστεί από τη βιοµηχανία. Οι οδηγοί θα µπορούν τότε να χρησιµοποιούν ένα σύστηµα καθ’ όλη τη διάρκεια της διαδροµής, ακόµη και σε µεγαλύτερα ταξίδια, χωρίς να χρειάζεται να εγγραφούν εκ νέου.

Τα πρότυπα DIN1 είναι τα αποτελέσµατα εργασιών σε εθνικό, ευρωπαϊκό ή/και διεθνές επίπεδο. Οποιοσδήποτε µπορεί να υποβάλει πρόταση για ένα νέο πρότυπο. Μόλις γίνει αποδεκτό, το έργο προτύπων εκτελείται σύµφωνα µε καθορισµένους κανόνες διαδικασίας από την αρµόδια Επιτροπή Προτύπων DIN, τη σχετική Τεχνική Επιτροπή του Ευρωπαϊκού Οργανισµού Προτύπων CEN (CENELEC για τα ηλεκτροτεχνικά πρότυπα) ή την αρµόδια επιτροπή του διεθνούς οργανισµού τυποποίησης ISO (IEC για ηλεκτροτεχνικά έργα).

https://automotive.messefrankfurt.com/