Научный центр мирового уровня «Передовые цифровые технологии» представит российский городской электромобиль

2 декабря 2020

В Инжиниринговом центре CompMechLab® Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого (СПбПУ) – координатора Научного центра мирового уровня «Передовые цифровые технологии» – с нуля разработан первый отечественный электромобиль «КАМА-1», готовый к серийному производству.

Электромобиль разрабатывался при финансовой поддержке Министерства науки и высшего образования РФ в рамках Федеральной целевой программы «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2014–2020 годы». Индустриальным партнером проекта выступил «КАМАЗ».

По мнению ректора СПбПУ академика РАН Андрея Рудского, Петербургский Политех имеет все необходимые компетенции и ресурсы, чтобы способствовать развитию электродвижения и электромобильности в России. Это позволит значительно укрепить позиции нашей страны в мировом автомобилестроении, а также подтвердить статус России как одного из мировых лидеров в области передовых производственных технологий – причем в самых разных отраслях. По сути, именно такая цель и заложена в программу научного центра мирового уровня «Передовые цифровые технологии».

«Развитие электромобильности — глобальный тренд. Это актуальное и перспективное направление представлено в стратегических государственных программах – Национальной технологической инициативе, Стратегии научно- технологического развития, национальной программе «Цифровая экономика Российской Федерации» и других, — комментирует ректор СПбПУ академик РАН Андрей Рудской. — В нашем Инжиниринговом центре под руководством проректора по перспективным проектам и руководителя Центра Алексея Боровкова разработан не просто концепт электромобиля, этот автомобиль спроектирован под серийное производство, и ходовой прототип создан таким, чтобы его без каких-либо дополнительных вложений и применения специального оборудования могло бы взять в серию даже небольшое производство. В этом проекте мы видим прекрасный пример синергии науки, бизнеса и государства».

Опыт и компетенции инженеров-политехников, «инженерного спецназа», как говорят в Политехе, предопределили успех проекта и позволили разработать электромобиль за сверхкороткий срок – 1,5 года. Во многом это стало возможным также благодаря тому, что инженеры вели работу на уникальной отечественной Цифровой платформе разработки и применения цифровых двойников – CML-Bench™ (собственная разработка Инжинирингового центра СПбПУ), которая в 2017 году была удостоена «промышленного Оскара» – Национальной промышленной премии Российской Федерации «Индустрия».

«Электромобиль «КАМА-1» разработан на базе универсальной платформы проектирования электротранспорта CML-CAR™, созданной в Инжиниринговом центре СПбПУ, который организован совместно с национальным чемпионом – высокотехнологичной компанией CompMechLab®, — говорит проректор по перспективным проектам СПбПУ, руководитель Центра НТИ СПбПУ и Инжинирингового центра CompMechLab® СПбПУ Алексей Боровков. — Наши платформы CML-Bench™ и CML-CAR™ – это не единственные наши ноу-хау, и мы готовы делиться нашими компетенциями и масштабировать опыт на все отрасли промышленности. Просто автомобилестроение является основным драйвером развития передовых производственных технологий и наиболее наглядно демонстрирует эффект их применения».

Проект «Создание "умного" цифрового двойника и экспериментального образца малогабаритного городского электромобиля с системой ADAS 3-4 уровня» уникален по нескольким причинам.

Во-первых, впервые российский электромобиль разработан с нуля. У него нет «донора» ни среди российских, ни среди иностранных автомобилей. Он не переделан из какой бы то ни было базы автомобиля с двигателем внутреннего сгорания под электрическую тягу – он, как говорят разработчики, «рожден электромобилем».

Во-вторых, это полноценный легковой автомобиль категории M1, в отличие от некоторых потенциальных конкурентов российского производства, которые, по сути, являются квадроциклами или квадрициклами. Отличительная же черта электромобиля «КАМА-1» заключена в том, что это смарт-кроссовер. У него достаточно высокий клиренс, короткие передние и задние свесы – на уровне среднестатистического «паркетника». По скоростным характеристикам этот электромобиль не уступает бензиновому: до 60 км/ч электромобиль разгонится менее чем за 3 секунды, до 100 км/ч – менее чем за 7 секунд, а его максимальная скорость составит 150 км/ч. Электромобиль способен проехать без подзарядки более 250 км, а зарядка на 70-80 % займет около 20 минут.

«Мы в Политехническом университете с 2016 года занимаемся развитием актуального направления электромобильности и разработали универсальную платформу проектирования электротранспорта, которая охватывает 7 типов транспортных средств – от компактного городского автомобиля до городских 18-метровых электробусов, — говорит заместитель руководителя, главный конструктор Инжинирингового центра CompMechLab® СПбПУ Олег Клявин. — «КАМА-1» – это полноценный легковой автомобиль категории M1, компактный городской смарт-кроссовер длиной 3,4 метра, шириной 1,7 метра, в автомобиле предусмотрены 4 места для пассажиров и багажный отсек».

Архитектура электрики и электроники электромобиля позволяет оснастить его интеллектуальной системой помощи водителю ADAS 3-4 уровня. Это означает, что смарт-кроссовер будет способен контролировать скорость и полосу движения, отслеживать расстояние до ближайших автомобилей и даже самостоятельно парковаться и выезжать с парковки.

Как и везде в автопроме, в «КАМА-1» частично использовались уже имевшиеся на мировом рынке комплектующие ведущих европейских и азиатских автопроизводителей, однако подавляющее большинство деталей нового электромобиля – российского производства. Спроектирован электромобиль под заданную стоимость в 1 миллион рублей при целевом объеме продаж порядка 20 тысяч машин в год.

По своему назначению электромобиль «КАМА-1» ориентирован на массовый рынок – от индивидуальных потребителей до каршеринговых сервисов и служб доставки. Интерьер и экстерьер электромобиля с дополнительным функционалом не будет отличаться от вида базовой комплектации. С учетом ориентации автомобиля на рынок каршеринга и в связи с новыми вызовами пандемии COVID-19 оформление салона всех модификаций предполагает использование экокожи, допускающей частое мытье салона.

«КАМА-1» — заднеприводный электромобиль, и, так как разработчики освободили от привода переднюю ось, колеса могут поворачиваться на наибольший угол. Таким образом повышена динамичность и маневренность электромобиля, что повышает удобство парковки в городе.

На машине могут быть установлены различные аккумуляторные батареи, в базовой комплектации поставлена батарея на 33 киловатт-часов, но в числе модификаций батарей для разработанной автомобильной платформы заявлены аккумуляторы емкостью от 30 до 90 киловатт-часов. Конечно, увеличение емкости батарей повышает запас хода электромобиля, но и влечет повышение его стоимости. Соответственно, уменьшение емкости приведет к обратному эффекту. Именно поэтому разработчики обращают внимание на необходимость применения новых бизнес-моделей, обеспечивающих развитие электротранспорта.

НЦМУ «Передовые цифровые технологии» планирует совместно с российскими высокотехнологичными компаниями продолжить разработку компонентов электротранспорта, таких как батареи и электродвигатели, которые будут производиться полностью в России. Кроме того, здесь же их можно будет безопасно утилизировать и перерабатывать, давая им «вторую жизнь».

Что касается инфраструктуры, обеспечивающей электромобильность, пока что, по данным открытых источников, сегодня в России всего около 1000 открытых общественных зарядных станций для электромобилей (около 200 в Москве и 70 в Санкт-Петербурге). Для сравнения, в Европе почти 200 000 станций. Развитием сети станций занимаются «Россети», которые намерены оборудовать до 1000 станций в рамках программы развития зарядной инфраструктуры для электротранспорта. На Дальнем Востоке сеть зарядных станций развивает «РусГидро». Но наибольший вклад в развитие сети сегодня могут внести девелоперы, в инициативном порядке оборудующие зарядными комплексами жилые комплексы, офисные и торговые центры. А в Санкт-Петербурге, например, оборудование таких мест при строительстве многоквартирных домов предусмотрено постановлением №524 от 21.06.2017 г.

Безусловно, реализация всех этих проектов даст сильный толчок развитию российского рынка электротранспорта, который, впрочем, и так постепенно растет: даже в непростом для рынка 2020 году продажи электромобилей растут, несмотря на «падающий» автомобильный рынок.

Окончание проекта по «КАМА-1» ожидается в декабре 2020 года. К этому времени все испытания опытного образца будут завершены. Электромобиль впервые будет представлен 10-11 декабря в Москве, на площадке VII ежегодной национальной выставки ВУЗПРОМЭКСПО-2020, на которой, в частности, будут обсуждать итоги выполнения национального проекта «Наука». Планируется, что в рамках выставки состоится торжественная передача руководством СПбПУ предсерийного образца электромобиля «КАМА-1» индустриальному партнеру проекта – ПАО «КАМАЗ».


Справка:

По данным EVCompare.io, сегодня на европейском рынке массовому потребителю доступны 162 модели электромобилей в разных кузовах и разных ценовых сегментов (не считая китайских моделей (BAIC, BYD, SAIC и др., которые на европейском рынке практически не встречаются). Автопроизводители ускоряют свои планы по запуску электромобилей, отчасти чтобы соответствовать все более строгим нормам в Европе и Китае. К 2022 году во всем мире, по прогнозу исследовательской компании BloombergNEF (BNEF), будет доступно более 500 различных моделей электромобилей.