211service.com
Biltillverkare hittar sätt att göra billigare hybrider
När biltillverkare arbetar för att följa bränsleekonomiska standarder, vänder de sig alltmer till hybrider. Förra veckan tillkännagav Toyota till exempel att de skulle tillverka 21 hybridmodeller år 2015, upp från 12 nu (se Toyota Scales Back Electric Vehicle Plans and Stringent CAFE Standards Push Automakers ). Biltillverkare har blivit mer entusiastiska över hybrider eftersom kostnaderna för att tillverka dem har rasat. För flera år sedan kostade Toyotas Prius-hybrid konsumenten cirka 6 000 dollar mer än en likvärdig konventionell bil - och även till det priset förlorade företaget pengar på alla de sålde. Skillnaden är nu $2 500, och bilen är lönsam, säger Mike Omotoso, analytiker med LMC Automotive . Kostnadsminskningen beror på en ackumulering av inkrementella tekniska förbättringar, tillsammans med stordriftsfördelar. Och framsteg framöver – bättre batterier, elmotorer och kraftelektronik och transmissioner – kan minska kostnaderna med ytterligare 50 procent.
Hos Toyota, till exempel, gick företaget från ett 500-volts elsystem till ett 650-volts, ett beslut som gav en mängd fördelar, säger Justin Ward, programansvarig för avancerad drivlina på Toyotas tekniska center . Företaget kunde minska kostnaden och vikten för kopparledningar, använda billigare krafttransistorer i elektroniken som styr hybridsystemet och göra elmotorn billigare och mindre.
Även om andra biltillverkare har gått över till litiumjonbatterier, har Toyota stannat kvar med nickel-metallhydrid. Men det har gjort förbättringar av dessa batterier, som att byta från cylindriska celler till platta för att spara utrymme och modifiera höljena för att förbättra batterikylningen. Enkla förändringar som att flytta kontakter från ena sidan av ett kretskort till den andra kan ha stora konsekvenser när det gäller tillverkningen, säger Ward, vilket gör det möjligt att till exempel ersätta en arbetare med en robot för ett monteringssteg.
Alla hybridtillverkare har fått klara av de stigande kostnaderna för sällsynta jordartsmetaller, som används i de kompakta, högeffektiva motorerna som driver hybrider tillsammans med deras bensinmotorer. Så Toyota och andra stora biltillverkare designar om sina motorer antingen för att inte behöva sällsynta jordartsmetaller eller för att använda mycket mindre av dem.
Ford har hjälpt till att utveckla motorer som halverar den erforderliga mängden dysprosium – det dyraste materialet av sällsynta jordartsmetaller i dess motorer, som delvis används för att ge magneterna motståndskraft mot värme. Ford utvecklade ett bättre motorkylningssystem, vilket minskade behovet av dysprosium. Samtidigt utvecklade dess leverantör, Hitachi, en bättre process för att sprida materialet genom en magnet, vilket också tillåter användning av mindre av det. Detta och andra framsteg har hjälpt Ford att sänka hybridkostnaderna med cirka 30 procent.
Även när Toyota ökar antalet hybridmodeller, släpper GM sina konventionella hybrider till förmån för de mycket billigare (och mindre bränsleeffektiva) eAssist-fordonen – hybrider som använder en motor tillsammans med ett litet batteri som gör att motorn kan svänga av när bilen stannar.