General Motors-ის ელექტრომობილების მომავალი: ახალი ბატარეა და ინოვაციური საწარმოო ცენტრი

დეტროიტის გარეუბანში, General Motors-ის (GM) მასშტაბური Warren Tech Center-ის არქიტექტურულ ნაგებობებს შორის, ავტომწარმოებლის ელექტრომომავლისთვის გაღებული 900 მილიონი დოლარის ინვესტიციის ახალი ქვაკუთხედი იმალება. 500,000 კვადრატული ფუტის ფართობის მქონე ბატარეების განვითარების ახალი ცენტრი (BCDC) გარედან შესაძლოა ჩვეულებრივ შენობად მოგეჩვენოთ, თუმცა სწორედ აქ იქმნება ტექნოლოგია, რომელიც GM-ის გეგმის მიხედვით, ელექტრომობილების (EV) ღირებულებას თითქმის 10%-ით შეამცირებს.

იმ დროს, როდესაც ზოგიერთი ავტომწარმოებელი ელექტრომობილების წარმოებას ამცირებს, GM-ის ეს ახალი ცენტრი სტრატეგიის გადატვირთვის ნაწილია. კომპანიის განცხადებით, ეს ობიექტი მათ საშუალებას მისცემს, ახალი, დაბალბიუჯეტიანი ბატარეები ბაზარზე დაგეგმილზე ერთი წლით ადრე გამოიტანონ.

GM-ისთვის აშშ-ის ელექტრომობილების ბაზარზე არსებული სტაგნაცია უმტკივნეულო არ ყოფილა. გასულ წელს კომპანიამ 1.6 მილიარდი დოლარის ზარალი ნახა წარმოების რეორგანიზაციის გამო, რასაც ათასობით თანამშრომლის დათხოვნა მოჰყვა. გავრცელებული ინფორმაციით, დროებით შეჩერდა სრულზომიანი ელექტრო პიკაპებისა და SUV-ების განახლების პროცესიც. სტრატეგიის კალაპოტში დასაბრუნებლად, ბატარეებისა და მდგრადი განვითარების ვიცე-პრეზიდენტი, კურტ კელტი, წარმატების იმედს ახალ ქიმიურ შემადგენლობაზე — LMR-ზე (ლითიუმ-მანგანუმით მდიდარი ბატარეა) ამყარებს.

„ეს ნამდვილად იქნება ჩვენი ძირითადი პროდუქტი და შემოსავლის მთავარი წყარო“, — განუცხადა კელტიმ TechCrunch-ს.

ბატარეების წარმოების გადატვირთვა

GM-ის ელექტრომობილების გამოშვების შეფერხება ასახავს აშშ-ის ბატარეების ინდუსტრიაში არსებულ ზოგად მდგომარეობას. ჩინური კომპანიების მხრიდან მზარდმა კონკურენციამ ავტომწარმოებლები აიძულა, გადაეხედათ ხუთი წლის წინანდელი გეგმებისთვის. ამ ზეწოლამ გამოიწვია Ultium-ის პლატფორმის სასიცოცხლო ციკლის შემცირებაც. თავდაპირველად, კომპანია დიდ ფსონს ჩამოსულ NMC (ნიკელ-მანგანუმ-კობალტი) ბატარეებზე დებდა, თუმცა ნედლეულის გაძვირებამ და ჩინეთის დომინირებამ კრიტიკულ მინერალებზე, ელექტრომობილების ფასები მოსალოდნელზე მაღალ ნიშნულზე დატოვა.

NMC ტექნოლოგია მთლიანად არ გაქრება, თუმცა ის მხოლოდ პრემიუმ კლასის მოდელებისთვის იქნება განკუთვნილი. მის ნაცვლად GM ავითარებს LMR ტექნოლოგიას, რომელიც ენერგოეფექტურობით NMC-ს უახლოვდება, ხოლო ფასით ისეთივე ხელმისაწვდომია, როგორც LFP (ლითიუმ-რკინა-ფოსფატი) ბატარეები. მაგალითად, Chevrolet Silverado EV-ის შემთხვევაში, ახალი ქიმიური შემადგენლობა შეინარჩუნებს 400 მილზე (დაახლოებით 640 კმ) მეტ გარბენს, მაგრამ ხარჯებს მინიმუმ 6,000 დოლარით შეამცირებს.

ახალი ქიმიური ფორმულის აღმოჩენა ერთია, ხოლო მისი მასშტაბური წარმოება — მეორე. GM-ის მიზანია, LMR ბატარეებზე მომუშავე ავტომობილები გზებზე 2028 წლისთვის გამოჩნდნენ. ამ მიზნის მისაღწევად BCDC ცენტრი გადამწყვეტ როლს ასრულებს. ის აკავშირებს კვლევით ცენტრ Wallace-ს და ტენესისა და ოჰაიოს გიგაქარხნებს. BCDC არის საპილოტე ხაზი, რომელსაც დღეში 2,500 ელემენტის (დაახლოებით ნახევარი გიგავატ-საათი წელიწადში) წარმოება შეუძლია.

ბატარეის „რეცეპტის“ სრულყოფა

ბატარეების ბევრი ახალი „რეცეპტი“ კომერციულ წარმოებაში გადატანისას მარცხდება. McKinsey-ის ანგარიშის თანახმად, თუ ახალი ტექნოლოგია 18 თვის განმავლობაში წარმოების ხაზზე 85%-იან ეფექტურობას ვერ მიაღწევს, ის კომერციულად სიცოცხლისუნარიანად არ მიიჩნევა. გამოწვევა ჰგავს კერძის მომზადებას, რომლის რეცეპტიც 4 ადამიანზეა გათვლილი, თქვენ კი ის 400 სტუმრისთვის უნდა მოამზადოთ.

BCDC-ის დანიშნულება სწორედ ამ გარდამავალი ეტაპის შემსუბუქებაა. სატესტო წარმოება ამ ობიექტზე დაახლოებით 200,000 დოლარი ჯდება, რაც გაცილებით ნაკლებია სრულმასშტაბიან Ultium-ის ქარხანასთან შედარებით. კურტ კელტის განმარტებით, ვინაიდან BCDC-ში გამოყენებული აღჭურვილობა თითქმის იდენტურია დიდი ქარხნების აპარატურისა, ტექნოლოგიის გადატანა მასობრივ წარმოებაში ბევრად უფრო მარტივი იქნება.

• მასშტაბების შედარება: Ultium-ის ქარხანა ტენესიში 2.8 მილიონ კვადრატულ ფუტზეა გადაჭიმული და წელიწადში 300,000 ელემენტს აწარმოებს.
• BCDC-ის მოცულობა: ის ასჯერ ნაკლებ ელემენტს უშვებს, ხოლო მისი შემრევი ავზები 40-ლიტრიანია (გიგაქარხნების 2,000-ლიტრიანი ავზების ნაცვლად).

ხელოვნური ინტელექტი და ციფრული მოდელირება

ხარჯების კიდევ უფრო შესამცირებლად, GM აქტიურად იყენებს ხელოვნური ინტელექტის (AI) მოდელებს. კომპანიამ უზარმაზარი ინვესტიცია ჩადო გამოთვლით სიმძლავრეებში, რაც „ეროვნული ლაბორატორიების“ მასშტაბებს უტოლდება. ფიზიკაზე დაფუძნებული მოდელები სიმულაციას უკეთებენ იმას, თუ როგორ იმოქმედებს ქიმიური შემადგენლობის ცვლილება ბატარეის მუშაობაზე.

LMR ტექნოლოგიაზე მუშაობისას კომპანიამ 150 მილიონზე მეტი CPU საათი დახარჯა სიმულაციებისთვის. გარდა ამისა, შექმნილია მთელი BCDC ცენტრის „ციფრული ტყუპი“ — ვირტუალური მოდელი, რომელიც მოიცავს ყველაფერს: მართვის პანელებიდან დაწყებული, შემრევი ავზების პირებით დასრულებული. ვირტუალური რეალობის (VR) სათვალეების მეშვეობით, ინჟინრებს შეუძლიათ მთელი საწარმოო ხაზის დეტალური დათვალიერება.

ციფრული მოდელირება გამოიყენება სხვადასხვა ამოცანისთვის:

• აღჭურვილობის გარშემო საჭირო სივრცის განსაზღვრა სარემონტო სამუშაოებისთვის.
• მართვის სისტემების უსაფრთხოებისა და ეფექტურობის შემოწმება რეალურ გაშვებამდე.
• ხარვეზების აღმოფხვრისა და წარმოების დაწყების დროის შემცირება.

GM-ის განცხადებით, ამ სიმულაციებმა კომპანიას მილიონობით დოლარი დაუზოგა. მიუხედავად იმისა, რომ აშშ-ის ბაზარი შენელდა, გლობალურად ელექტრომობილების გაყიდვები გასულ წელს 20%-ით გაიზარდა. ნავთობზე მაღალი ფასებისა და ბატარეების გაიაფების ფონზე, წიაღისეულ საწვავზე უარის თქმა გარდაუვალია. თუ LMR ბატარეები დროულად იქნება მზად, ეს GM-ს საშუალებას მისცემს, მომხმარებელს კონკურენტუნარიანი ფასისა და დიდი გარბენის მქონე ავტომობილები შესთავაზოს.

LMR-ის პირველი პარტიები საწარმოო ხაზიდან მიმდინარე წლის ბოლოს უნდა გამოვიდეს. მომავალ ათწლეულში ბატარეების განვითარება ავტომწარმოებლებისთვის ისეთივე მნიშვნელოვანი იქნება, როგორც გასულ საუკუნეში ძრავების სრულყოფა იყო.