Российский массовый электромобиль CML CAR

Российский массовый электромобиль CML CAR

Российский массовый электромобиль CML CAR 03.09.2020

В конце 2016 года стартовал инициативный проект Инжинирингового центра (CompMechLab®) Санкт-Петербургского политехнического университета – электрический концепт-кар CML CAR, призванный продемонстрировать уровень компетенций российских инженеров в области разработки и применения передовых производственных технологий.

Эта платформа, получившая название CML-Bench, «автоматизирует процесс на основе лучших передовых технологий мирового уровня, общая трудоемкость разработки которых превышает 1 миллион человеко-лет». За нее летом 2017 года была присуждена Национальная промышленная премия Российской Федерации «Индустрия».

Изначально ни о каком серийном выпуске автомобиля не говорилось, речь велась именно о потенциальных возможностях производства, однако в 2020 году все изменилось.

В рекордные для отрасли сроки – в течение 1 года – электрокар-демонстратор был подготовлен к производству и вместил в себя наглядные результаты применения всех ключевых технологий, с которыми связывают технологическое будущее России и мира: цифровое проектирование и моделирование, разработка «цифровых двойников» изделий и производственных процессов (производство в рамках концепции Фабрик Будущего), бионический дизайн, аддитивные технологии, разработка и применение новых материалов, в том числе композиционных, платформенные решения.

Последнее требует особого пояснения. По словам генерального конструктора, первого заместителя директора Инжинирингового центра CompMechLab® СПбПУ Олега Клявина, этот автомобиль-демонстратор будет некоторое время экспонироваться на различных выставках именно в таком непривычном виде: «Этот концепт-кар – не столько автомобильная «база» в привычном понимании этого слова, сколько платформа кросс-отраслевых, «сквозных», производственных технологий, которая может быть применена в любой отрасли; в данном случае – в автомобилестроении. Это полностью готовый к серийному производству и эксплуатации автомобиль. Ему можно придать любой облик из числа подготовленных нами. Но нам важнее показать «изнанку», не закрывая ее привлекательным стилем».

Как сообщил РБК Петербург глава CompMechLab Алексей Боровков, это будет небольшой городской кроссовер для массового потребителя. Детали кузова предполагается делать из карбона, титана и алюминия, а его дизайн можно варьировать под вкусы конкретного заказчика. Проект реализован в рекордные для отрасли сроки — за два года.

Такой скорости разработки удалось достичь за счет применения технологии «умного» цифрового двойника (SmartDigitalTwin), позволяющей проводить виртуальные испытания автомобиля, моделировать и измерять любые его показатели на всех этапах жизненного цикла — с момента начала проектирования и до эксплуатации готового изделия, вплоть до его утилизации.

Пока создан макет (опытный образец) электромобиля CML CAR, сейчас проект находится на стадии производства промышленного образца; на очереди — его серийное производство для вывода электромобиля на рынок. Однако для этого, по словам Алексея Боровкова, необходимо создать массовую инфраструктуру — станции подзарядки автомобильных аккумуляторов. Они постепенно строятся в России, но пока их количества совершенно недостаточно для массового потребителя. Например, в Петербурге, по данным аналитического агентства «Автостат», их всего 63 — причем, большинство расположено на закрытых территориях элитных жилых комплексов. К концу 2020 года их количество Смольный планирует довести до 86, а к 2023 году — до 95.

В то же время потенциальный спрос на электромобили эксперты оценивают достаточно высоко. Специалисты «Автостата» признают, что пока российский рынок электромобилей микроскопический — за первое полугодие 2020 года в России было продан 121 новый автомобиль и 1949 подержанных. Всего в России зарегистрировано около 8 тысяч электромобилей, из них в Петербурге — 205 штук. Но даже при нынешнем темпе развития сети автозаправок компания «ЛИИС Инженерные решения» (строит зарядные станции в Петербурге) оценивает рост рынка на уровне 15 — 20% в год, а если сети будут строиться быстро, то ежегодный рост рынка может составить 100% (то есть, в два раза) и более.

Как сообщил Алексей Боровков, в настоящее время ведутся переговоры с потенциальными инвесторами крупномасштабной сети электрозаправок. Переговоры должны завершиться к концу нынешнего года. Тогда же начнется и массовое производство электромобилей CompMechLab®. Кто будет инвестором серийного производства и какой завод будет производить электромобиль, Алексей Боровков пока не раскрывает. Но отмечает, что от принятия решения до реального выхода на рынок может пройти 3 — 4 года, особенно, если параллельно готовить полноценную инфраструктуру, включая современные «цифровые» заводы. «Но работа идет, потому что все понимают мировые тренды», — утверждает глава CompMechLab.

Судя по его словам, если в России инфраструктура не будет готова, инициаторы проекта намерены выходить на рынки других стран, где инфраструктура уже существует и в ближайшие годы ожидается ее бурное развитие. «В мире, в первую очередь в Европе, инфраструктуру для электромобилей долгое время тормозили нефтегазовые гиганты, которым нужно было окупить свои инвестиции в традиционную автомобильную топливную инфраструктуру. Сейчас приближается завершение периода окупаемости основных инвестиций. К тому же в Евросоюзе принята стратегическая установка на постепенный отказ от углеводородного топлива и переход к возобновляемым источникам энергии. Поэтому крупные мировые автоконцерны готовятся к резкому увеличению выпуска как гибридных моделей, так и чисто электрических. На расширяющемся мировом рынке есть некоторая ниша и для России. Чтобы ее не упустить, надо быть готовым к ее реальному открытию. Вот мы и готовимся», — говорит Алексей Боровков.

CML CAR изнутри

Задняя подвеска push-rod – конструкция, снижающая центр тяжести и обеспечивающая лучшую устойчивость автомобиля. Состоит из карбоновых рычагов, титановых печатных кронштейнов крепления подвески на кузов, титанового рокера, а также койловеров, изготовленных с заданными характеристиками жесткости и демпфирования, позволяющими добиться мирового уровня показателей в области управляемости и комфорта при вождении автомобиля.

Конструкция среднего пола получена методом топологической оптимизации. Состоит из литых алюминиевых пространственных деталей и карболового тоннеля. Алюминиевый пол позволяет добиться высоких жесткостных характеристик кузова при невысокой массе, а карбоновая деталь тоннеля обладает локально разнесенным сечением, что позволяет при добавлении 10% массы повысить жесткостные характеристики детали более чем на 20%.

Crash-box (краш-бокс) – устройство, поглощающее энергию при ударе автомобиля. Назначение этой конструкции, устанавливаемой между бампером и каркасом кузова автомобиля, в снижении затрат на ремонт при столкновении на низкой скорости. Краш-бокс CML CAR изготовлен из 3D-печатного алюминия в стиле lattice-structure (ячеистые конструкции), обладает высоким энергопоглощением при минимальных габаритах.

Современный автомобиль должен удовлетворять огромному числу целевых показателей (включая потребительские качества) и требованиям активной и пассивной безопасности, аэродинамики, технологичности и т. д. Наиболее полной и сложной оценкой качества и безопасности автомобиля является натурный краш-тест. При этом натурные испытания очень дороги, и способом минимизировать издержки и сократить время выхода товара на рынок является проведение виртуальных испытаний. У лидеров мирового автомобилестроения произошло радикальное изменение соотношения числа натурных и виртуальных испытаний: в 2007 году – 100 к 100, а в 2017 году – уже 5 к 30 000.

Возврат к списку