Renault eWays ElectroPop, czyli jak francuski producent chce przyspieszyć rozwój elektromobilności

Jesteśmy świadkami doniosłego wydarzenia – przyśpieszamy realizację strategii elektromobilności Grupy Renault oraz koncepcji „made in Europe”. Wraz z Renault ElectriCity zbudowaliśmy w północnej Francji spójny elektryczny ekosystem, który łączy wydajność z zaawansowaniem technologicznym oraz MegaFabrykę silników elektrycznych w Normandii, aby stworzyć na miejscu warunki do zwiększenia naszej konkurencyjności. Będziemy szkolić, inwestować i podejmować współpracę z uznanymi oraz nowymi, najlepszymi w swojej klasie spółkami takimi jak: ST Microelectronics, Whylot, LG Chem, Envision AESC i Verkor. Do 2030 roku opracujemy dziesięć nowych modeli elektrycznych, a z taśm produkcyjnych zjedzie milion samochodów z napędem elektrycznym, łącznie z przystępnymi cenowo samochodami miejskimi oraz sportowymi modelami z wyższych segmentów. Chcemy nie tylko podnieść wydajność, ale skupić się także na kultowych kodach stylistycznych, których doskonałym przykładem jest podziwiany przez wszystkich model R5, aby nadać zelektryfikowanym wersjom charakterystyczny sznyt Renault: chcemy, żeby samochody elektryczne stały się powszechne – powiedział Luca de Meo, prezes Grupy Renault.

Akumulatory trakcyjne: dzięki udoskonaleniu technologii NMC Alians będzie produkować milion sztuk samochodów do 2030 roku

Po przyjęciu strategii dotyczącej projektowania i produkcji akumulatorów, która wykorzystuje 10 lat doświadczenia Grupy Renault w łańcuchu wartości samochodów elektrycznych, Alians podjął decyzje o standaryzacji, które znacznie podniosą jego konkurencyjność. Grupa będzie wyposażać wszystkie przyszłe modele z napędem BEV ze wszystkich segmentów w ogniwa wyprodukowane z zastosowaniem technologii NMC (akumulatory niklowo-manganowo-kobaltowe) o ujednoliconej konstrukcji. Nowe akumulatory będą montowane we wszystkich modelach Aliansu i do 2030 roku będą zasilać do miliona elektrycznych samochodów. Wybór technologii NMC przełoży się na bardzo konkurencyjną stawkę za 1 kilometr i zapewni do 20% więcej zasięgu w porównaniu z innymi akumulatorami trakcyjnymi, a także lepsze parametry recyclingu.

Na poziomie ogniw Grupa dokonała wyboru: 

– W ramach przyjętej strategii samochodów elektrycznych Grupa Renault nawiązała partnerską współpracę ze spółką Envision AESC, której celem jest budowa gigafabryki w Douai o początkowej zdolności produkcyjnej 9 GWh w 2024 roku, która docelowo wyniesie 24 GWh w 2030 roku. Działający w pobliżu Renault ElectriCity partner Grupy Renault będzie produkował najnowszej generacji, konkurencyjne cenowo, niskoemisyjne i bezpieczne akumulatory trakcyjne do wszystkich samochodów elektrycznych, łącznie z planowanym modelem Renault 5. 

– Grupa Renault podpisała także porozumienie, na mocy którego stała się udziałowcem francuskiego startupu Verkor z pakietem ponad 20% akcji. Obaj partnerzy zamierzają wspólnie opracować wysokowydajny akumulator dla samochodów elektrycznych Renault z segmentu C i wyższych oraz modeli z gamy Alpine. Współpraca obejmuje także opracowanie pilotażowej linii produkcyjnej ogniw akumulatorów trakcyjnych we Francji oraz prace rozwojowe nad prototypami modułów, które zostaną rozpoczęte już w 2022 roku. Na drugim etapie, czyli od 2026 roku, spółka Verkor chce wybudować pierwszą gigafabrykę wysokowydajnych akumulatorów we Francji, której zdolności produkcyjne dla Grupy Renault będą wynosić początkowo 10 GWh, a do 2030 roku mogą wzrosnąć do 20 GWh.

W okresie krótszym niż 10 lat Grupa będzie stopniowo obniżać koszt akumulatora trakcyjnego o 60%, aby w roku 2025 osiągnąć docelowy poziom 110 dolarów/kWh lub poniżej 80 dolarów/kWh w ramach przygotowań do wdrożenia w całym Aliansie akumulatorów typu All Solid State Battery.

Elektryczny układ napędowy: od dostaw do produkcji własnej

Grupa Renault wyprzedza konkurencję o krok i jest pierwszym producentem samochodów, który opracował własny silnik elektryczny. W jego konstrukcji nie wykorzystano metali ziem rzadkich (magnesów nietrwałych), a zasada działania silnika opiera się na technologii EESM (elektrycznie wzbudzany silnik synchroniczny – electrically excited synchronous motor) z własnym reduktorem. Po zakończeniu realizacji głównej części inwestycji, w ciągu ostatnich 10 lat Grupa dwukrotnie obniżyła koszt akumulatora. Jego cena po raz kolejny zmniejszy się dwukrotnie w nadchodzącej dekadzie. Dodatkowo od 2024 roku Grupa będzie stopniowo wdrażać nowe udoskonalenia techniczne w technologii EESM. W stojanie zostanie zastosowana nowa technologia „hairpin”, do seryjnej produkcji wejdą klejony stos silnika oraz bezszczotkowe, puste wały silnika, dzięki czemu zostanie podwyższona jego wydajność.

Grupa podpisała także porozumienie o partnerskiej współpracy z francuskim startupem Whylot, którego celem jest opracowanie innowacyjnego elektrycznego silnika o strumieniu osiowym dla pojazdów mechanicznych. Nowatorska technologia zostanie w pierwszej kolejności zastosowana w napędach hybrydowych, aby obniżyć koszty o 5% i zredukować poziom emisji dwutlenku węgla do 2,5 g w cyklu WLTP (w samochodach osobowych z segmentu B/C). Grupa Renault będzie pierwszym producentem samochodów, który od 2025 roku uruchomi seryjną produkcję elektrycznych silników o strumieniu osiowym.

W dziedzinie energoelektroniki Grupa rozszerzy kontrolę nad łańcuchem wartości poprzez zintegrowanie falownika DC-DC oraz pokładowej ładowarki w ramach produkowanego wewnętrznie modułu. Dzięki oryginalnej kompaktowej konstrukcji One Box Project będzie kompatybilny z akumulatorem o mocy 800V. Moduł będzie składać się z mniejszej liczby części, co pozwoli obniżyć koszty, i będzie stosowany we wszystkich płytach podłogowych i układach napędowych (BEV, HEV, PHEV), aby zwiększyć efekt skali. W modułach zasilania falowników DC-DC i ładowarek pokładowych zostaną zastosowane odpowiednio węglik krzemu (SiC) i azotek galu (GaN) dzięki umowie o strategicznym partnerstwie podpisanej ze spółką ST Microelectronics.

Oprócz opisanych nowych technologii Grupa pracuje również nad bardziej kompaktowym układem napędowym, zwanym systemem all-in-one. W skład elektrycznego napędu wchodzi zintegrowany w ramach jednego modułu silnik elektryczny, reduktor oraz moduł energoelektroniczny (One Box Project). Rozwiązanie to pozwala na łączną redukcję objętości o 45% (porównywalną z objętością zbiornika paliwa obecnej generacji Clio), obniżenie kosztu całego napędu o 30% (oszczędność odpowiada kosztowi elektrycznego silnika) oraz zmniejszenie zużycia energii o 45% w cyklu WLTP, aby uzyskać 20 km dodatkowego zasięgu.

Płyty podłogowe zaprojektowane specjalnie z myślą o samochodach elektrycznych: duża wydajność, optymalny zasięg oraz konkurencyjna cena.

Opracowując płyty podłogowe CMF-EV i CMF-BEV, korzystano z 10-letniego doświadczenia Grupy w produkcji i projektowaniu samochodów elektrycznych oraz przeznaczonych do nich platform.

Płyta CMF-EV, która będzie montowana w samochodach z segmentów C i D, zapewnia jeszcze większą przyjemność z jazdy oraz niezrównane osiągi. Do 2025 roku na tej platformie montowanych będzie 700 tys. sztuk samochodów Aliansu. Jej zasięg wynosi do 580 km w cyklu WLTP, a dodatkowym atutem jest bardzo niskie zużycie energii. Tak doskonały wynik jest efektem bogatej wiedzy inżynierów Grupy Renault i Nissana, którzy wspólnie pracowali nad ograniczeniem tarcia, zmniejszeniem masy oraz zaawansowanym technologicznie systemem zarządzania temperaturą.

Zastosowana architektura nie tylko zwiększa możliwości, ale zapewnia także więcej miejsca we wnętrzu. Wszystkie elementy techniczne zostały umieszczone w dawnej komorze silnika, a krzyżujące się wiązki przewodów zostały przeniesione z przedniej do tylnej części pojazdu, co nie tylko zmniejsza masę, ale także obniża koszt samochodu. Układy ogrzewania, wentylacji i klimatyzacji zostały także umieszczone w komorze silnika, co pozwoliło projektantom zastosować cieńszą deskę rozdzielczą.

Oprócz tych udoskonaleń platforma CMF-EV, która wyróżnia się niskim środkiem ciężkości oraz optymalnym rozłożeniem masy, zapewnia także większą przyjemność z jazdy. Dodatkowo niewielkie przełożenia układu kierowniczego i wielowahaczowe tylne zawieszenie gwarantują bardzo szybką reakcję pojazdu. Nowe MeganE produkowane w zakładach w Douai jest zbudowane na płycie podłogowej CMF-EV. 

Dzięki wykorzystaniu platformy CMF-BEV w segmencie B do oferty Grupy Renault wejdzie przystępny cenowo samochód z napędem BEV. Najnowsza płyta podłogowa pozwoli obniżyć koszty samochodu o 33% w porównaniu z obecną generacją ZOE. Wynik ten osiągnięto dzięki zastosowaniu wymienialnego modułu akumulatora, znacznie tańszego układu napędowego o mocy 100 kW, zapożyczeniu wszystkich nieelektrycznych podzespołów z płyty podłogowej CMF-B oraz produkcji 3 milionów sztuk samochodów do 2025 roku. Platforma CMF-BEV będzie nie tylko przystępna cenowo, ale zapewni także zasięg do 400 km w cyklu WLTP oraz wzorcowy design, właściwości akustyczne i zachowanie na drodze. Płyta podłogowa będzie wyposażona w nowatorskie rozwiązanie Grupy Plug & Charge, które spełnia wymogi rozporządzenia NF-C 15118.

Zakłady produkcyjne: produkcja konkurencyjnych pojazdów elektrycznych „made in France” 

9 czerwca 2021 r. Grupa ogłosiła utworzenie spółki Renault ElectriCity, w ofercie której znajdą się samochody „made in France” . Działalność nowego podmiotu prawnego działającego w północnej Francji obejmuje trzy zakłady produkcyjne Renault: w Douai, Maubeuge i Ruitz oraz kompleksowy ekosystem dostawców. Już w 2024 roku będą do nich trafiać dostawy konkurencyjnych cenowo akumulatorów trakcyjnych z gigafabryki Envision-AESC w Douai. Zakład będzie idealnie usytuowany w centrum popytu na samochody z napędem BEV w Europie, gdzie w 2025 roku dwie trzecie sprzedaży przypadać będzie na Francję, Wielką Brytanię, Niemcy, Włochy i Hiszpanię.

Przemysłowy ekosystem, który jest wynikiem udanego odejścia od tradycyjnych silników spalinowych na rzecz elektrycznych układów napędowych, stworzy 700 nowych miejsc pracy do końca 2024 roku. Grupa Renault łącznie ze spółkami AESC Envision i Verkor, utworzy do 2030 roku 4,5 tys. bezpośrednich miejsc pracy we Francji.

Kompleks, który stanie się największym specjalistycznym ośrodkiem produkcji samochodów elektrycznych w Europie, umożliwi Grupie Renault maksymalne podniesienie konkurencyjności i wydajności zakładów montujących samochody elektryczne w Europie. Do 2025 roku będzie tu produkowanych 400 tys. sztuk rocznie, a koszty produkcji zostaną zredukowane do około 3% wartości pojazdu.

Cykl życia akumulatora trakcyjnego: tworzyć dodatkową wartość na wszystkich etapach cyklu życia 

Grupa Renault jest pierwszym producentem samochodów, który kompleksowo zajął się całym cyklem życia akumulatorów trakcyjnych. Grupa posiada bogatą wiedzę i doświadczenie w tej dziedzinie, a dzięki marce Mobilize będzie zwiększać trwałość akumulatorów trakcyjnych, możliwości zastosowania i wytworzy wartość dodaną na wszystkich kolejnych etapach ich cyklu życia. 

– Z myślą o pierwszym okresie cyklu życia akumulatora w samochodzie Grupa pracuje nad rozwiązaniami Vehicle-to-grid (znanymi także jako V2G), które umożliwiają przesyłanie energii z akumulatora samochodu elektrycznego z powrotem do sieci energetycznej. Operatorzy sieci są bardzo zainteresowani rozwiązaniami, które wykorzystują akumulatory trakcyjne do magazynowania energii i umożliwiają wyważenie obciążenia sieci w różnych porach dnia. Na przykład samochód podłączony do sieci przez 8 godzin dziennie mógłby potencjalnie wygenerować dzięki technologii V2G dochód nawet do 400 euro rocznie, co częściowo zrekompensowałoby kierowcom pojazdów elektrycznych ponoszone koszty umowy leasingowej, a marce Renault zapewniłoby stałe dochody z flot samochodowych. 

– Pod koniec cyklu życia w pojeździe akumulatory trakcyjne mogą nadal mieć około dwóch trzecich swojej oryginalnej pojemności i być wykorzystywane w innych celach, otrzymując „drugie” życie. Marka Mobilize opracowuje nowe zastosowania związane ze stacjonarnym magazynowaniem energii elektrycznej w akumulatorach, aby zaspokajać zapotrzebowanie na energię w określonych przedziałach czasowych, mobilnie magazynować energię elektryczną lub zarządzać generatorami wykorzystywanymi w innych gałęziach przemysłu. Renault, pionier na tym rynku, stworzył unikalny system, który potwierdza pozycję lidera w Europie: 

• zbiórka zużytych akumulatorów jest prowadzona za pośrednictwem sieci dealerów, 
• monitorowanie stanu technicznego akumulatora w czasie rzeczywistym umożliwia dokonanie wyceny jego realnej wartości rynkowej, 
• moce niezbędne do regeneracji akumulatorów są dostępne po konkurencyjnych cenach, podobnie jak zdolności związane z ponownym wykorzystaniem 250 tys. sztuk leasingowanych akumulatorów z modelu ZOE. 

Aby rozszerzyć łańcuch wartości, Grupa planuje nawiązać współpracę z agencjami ratingowymi. Jej celem ma być uwzględnienie wartości rezydualnej akumulatorów w transakcjach na rynku samochodów używanych, w których doliczane będzie do 500 euro za samochód. Aby dać gwarancję właścicielom używanych samochodów elektrycznych, spółka Mobilize przygotuje dla nich „certyfikaty zdatności” (lub usługi monitorowania stanu technicznego akumulatora), umowę przedłużenia gwarancji na akumulator trakcyjny oraz oferty odkupu przesyłane bezpośrednio do pojazdu mającego łączność z siecią.

– Koniec cyklu życia: Ze względu na swoją spółkę zależną Indra oraz wieloletnią współpracę z dostawcą energii Veolia, Grupa posiada duże doświadczenie w zbiórce i recyclingu akumulatorów trakcyjnych Recyclingowi poddano już 75 MWh zgromadzonej w akumulatorach mocy, z czego połowę tej pracy zakończono w 2020 r. Aby pójść o krok dalej, Grupa współpracuje ze stacjami, które modernizują, ponownie wykorzystują, prowadzą demontaż i recycling akumulatorów w ramach projektu Re-Factory realizowanego we Flins. Celem projektu jest wypracować do 2030 roku ponad 1 miliard euro obrotu z działań związanych z akumulatorami trakcyjnymi wycofanymi z eksploatacji i ich recyklingiem. Działalność związana z recyclingiem jest ciągle rozwijana. Utworzone niedawno konsorcjum, w skład którego wchodzą spółki Solvay i Veolia, zajmuje się bardzo skutecznym odzyskiwaniem strategicznych surowców z akumulatorów trakcyjnych, takich jak kobalt, nikiel i lit, które mogą być ponownie wykorzystane do produkcji nowych akumulatorów do samochodów elektrycznych.

Zmiany w ogólnej procedurze zbiórki i recyklingu akumulatorów trakcyjnych pozwolą Grupie Renault trzykrotnie obniżyć koszt recyclingu netto do 2030 roku oraz staną się alternatywnym i zrównoważonym źródłem zaopatrzenia surowców do produkcji akumulatorów po konkurencyjnych cenach, które nie tylko częściowo pokryje bieżące potrzeby, ale przyczyni się także do ochrony naturalnych zasobów.

Gama: samochody electro-pop

Grupa w pełni wykorzysta potencjał zaprojektowanych z myślą o elektromobilności płytach podłogowych i do 2025 roku wprowadzi na rynek 10 nowych zasilanych akumulatorem trakcyjnym modeli elektrycznych, z czego siedem będzie firmować marka Renault. Kultowe Renault 5 w nowoczesnej, elektrycznej odsłonie będzie produkowane w północnej Francji. Także tam, na nowej platformie CMF-BEV, będą montowane w zakładach spółki Renault ElectroCity akumulatory trakcyjne i elektryczne układy napędowe. 

Grupa wskrzesi również kolejną ikonę, znaną obecnie pod nazwą „4ever”, która sugeruje, że czeka nas premiera nowej wersji ponadczasowego modelu. Grupa Renault odświeży i podniesie atrakcyjność w pełni elektrycznych samochodów z segmentu C. Premiera nowego MeganE została zaplanowana na przyszły rok. W segmencie samochodów premium produkcja zaprezentowanych w styczniu modeli Alpine z „gamy marzeń” rozpocznie się już w 2024 roku.

Celem marki Renault jest stworzenie do 2025 roku najbardziej zielonej gamy produktowej na rynku europejskim. Modele elektryczne i zelektryfikowane będą miały ponad 65% udziału w sprzedaży gamy Renault, który wzrośnie do 90% w 2030 roku.