Наши машиностроители — о наработке белорусских компетенций в сфере экологичного транспорта

Технологии жмут на газ

Мировой парк электромобилей, по прогнозам Международного энергетического агентства, к 2030 году может вырасти до 145 миллионов. Крупные автоконцерны уже анонсируют отказ от выпуска автомобилей с двигателями внутреннего сгорания. Беларусь не осталась в стороне от тренда. Данные Белорусской автомобильной ассоциации подтверждают растущую популярность электромобилей среди наших автовладельцев. Несмотря на общее снижение числа новых автомобилей, которые покупали белорусы в прошлом году, одной из тенденций стало увеличение спроса на электромобили — плюс 168 процентов. Корреспондент «Р» узнала о перспективах электромобилизации и наработке отечественных компетенций в данной сфере.


Перед учеными поставлена задача по развитию в стране экологичного транспорта, потому что большинство предприятий, которые чувствуют рынок, уже выпускают технику с электрическими силовыми установками.

Фото Виталия Пивоварчика

Полным ходом

Тематикой электротранспорта активно занимаются в Объединенном институте машиностроения НАН Беларуси с 2017 года. Перед учеными поставлена задача по развитию в стране экологичного транспорта, потому что большинство предприятий, которые чувствуют рынок, уже выпускают технику с электрическими силовыми установками. Цели амбициозные: не только собрать электромобиль на импортной комплектации, но и создать производство своей компонентной базы. Имея ее в наличии, можно любой транспорт за короткое время перевести на электричество. 

— Наша ключевая задача — разработка компонентной базы для электромобиля. Потому что именно компонентная база определяет, насколько этот автомобиль отечественный или он просто собран в Беларуси. А в последнее время эта тема приобретает особенно актуальное звучание, — говорит Александр Белевич, начальник научно-инжинирингового центра «Электромеханические и гибридные силовые установки мобильных машин» Объединенного института машиностроения НАН Беларуси. — Сегодня нами разработана и на малых мощностях уже освоена, а на больших  —  готовится к серийному производству компонентная база для электрических силовых установок. То есть это двигатели, силовая электроника, системы управления батареями.


Наиболее крупный проект Объединенного института машиностроения и МАЗа — грузовой электромобиль. Вся компонентная база белорусской разработки! В основе новинки — хорошо известный городской среднетоннажник МАЗ-4381 «Корнет». Но дизайн передней маски существенно изменился. Характеристики грузовика такие: масса — 11 990 килограммов, грузоподъемность — 3890 килограммов, объем платформы — 39 кубических метров. Это меньше, чем у базовой модели. Но с электротранспортом всегда так. Батарея частично съедает грузоподъемность. 

Электрогрузовик предназначен для внутригородских перевозок, например для доставки грузов из логистических центров до конечных пользователей. Это малый грузовик, поэтому в отличие от больших машин ему открыт доступ в любую часть города. Зарядка аккумуляторной батареи выполняется за два часа при токе 300А. 245-сильный электродвигатель изготовил завод «Могилевлифт­маш». На полном заряде электрогрузовик может проехать до 200 километров. И этого вполне достаточно, чтобы закрыть дневную потребность в пробеге автомобиля службы доставки. 

Мы можем сделать автомобиль с пробегом 500 километров, но тогда соотношение массы техники и груза будет не слишком эффективным, грубо говоря, автомобиль будет возить сам себя, — Александр Белевич объяснил, почему пока не рассматривается вариант использования грузовых электромобилей для межрегиональных доставок. 

Ученые занимаются созданием компонентов электропривода, силовой электроники и систем управления накопителями энергии собственной разработки.
 
Как рассказал собеседник, пока не ясна конкретика насчет сроков освоения серийного производства, но серьезных технологических препятствий для этого нет:

— Электрогрузовик МАЗ — это следующий шаг в реализации программы национального электромобилестроения. Теперь предстоит испытать электрогрузовик и двигаться дальше — к организации его серийного производства. Во втором квартале завершатся сертификационные испытания, и до конца года первую опытно-промышленную партию планируется выпустить.

Мазовские электробусы уже вовсю гоняют по улицам не только Минска, но и других белорусских городов. Если говорить о серийном производстве, то грузовик конструктивно проще электробуса, а потому шансы увидеть его на дорогах через год очень велики.

Опытный образец льдозаливочного комбайна с электроприводом BELARUS КЛ-418.

Тяга к электро

В Объединенном институте машиностроения занимаются созданием компонентов электропривода, силовой электроники и систем управления накопителями энергии собственной разработки. По словам Александра Белевича, один из реализованных проектов — типовой ряд каркасно-панельных электромобилей на полностью отечественной компонентной базе: 

— Производство легкового электромобиля становится коммерчески эффективным, если выпускаются крупные партии — десятки тысяч, миллионы штук. Если говорить о мелкосерийном производстве легких коммерческих электромобилей, то один из трендов —каркасно-панельные модели. Это специфическая ниша. Она позволяет производителю делать различные модификации малыми сериями, не вкладываясь в дорогостоящую оснастку кузовных деталей.

В последнее время в институте рассматривают возможность создания кастомных моделей электротранспорта, например реплик ретроавтомобилей с электроприводом. Своя компонентная база для этого есть, имеются также необходимые компетенции в области прочностных расчетов конструкций, моделирования управляемости, да и всего прочего, что нужно технике. Есть идеи по организации на базе института кастомного ателье, где эксклюзивные проекты будут выполняться на заказ.

Электрогрузовик предназначен для внутригородских перевозок.

Большой сектор для внедрения электрических силовых установок — технологический транспорт. Минский тракторный завод совместно с Объединенным институтом машиностроения в 2020 году создал опытный образец льдозаливочного комбайна с электроприводом BELARUS КЛ-418. Опытный образец протестировали на льду Дворца спорта. Испытания прошли успешно. В планах поставить 25 таких комбайнов на ледовые арены страны.

Александр Белевич — о том, почему так важна наработка компетенций в сфере электромобилестроения и отработка их на коммерческих продуктах: 

— Электромобили существовали уже в 1970—1980-е годы. Но почему они не получили широкого распространения? Не было эффективных технологий. Нужно было создать электродвигатель весом не 600, а 150—200 килограммов при одинаковой мощности, батарею, которая вместо года прослужит десять лет, повысить КПД машины с 70 до 95 процентов... В этом и есть наука. Теория управления электроприводом широко известна, но ни в одной статье вы не найдете детального описания процесса управления тяговым электроприводом. Это ноу-хау производителей. Сегодня этими знаниями на глубинном уровне во всем мире владеет очень небольшое количество компаний и людей. И мы должны выработать свои компетенции в этом направлении.

Сердце электрокара – аккумулятор.

Напоследок разговор заходит о плюсах и минусах электромобилей. Преимуществ немало. Они безопасны для городской среды, издают меньше шума, имеют упрощенную конструкцию, что удешевляет ремонт. Они динамичнее — максимальный крутящий момент достигается с малых оборотов, электромобиль вырывается вперед на светофоре. И безопаснее, поскольку центр тяжести смещен вниз, где находится батарея. Из-за этого электромобили реже переворачиваются и лучше управляются при резких маневрах.

А что по минусам? Основной — ограниченный запас хода. У премиальных моделей он составляет до 200—250 километров, у Tesla Model S и Jaguar F-Pace — более 500 километров на одной зарядке. У бюджетных электрокаров — около 100—120 километров. Из-за этого на них можно кататься только по городу. Много вопросов по эффективности электрокаров в нашем климате. Исследования показывают, что при пяти градусах емкость батареи снижается на 20 процентов, а при минус пяти — на 35—40 процентов. Кондиционер и печка питаются от батареи. Включая их, вы уменьшаете запас хода еще на 20—25 процентов.

Тематикой электротранспорта активно занимаются в Объединенном институте машиностроения НАН Беларуси с 2017 года. 

Если вы прочли этот материал и задались вопросом, стоит ли покупать электромобиль в 2022 году, то для передвижения в пределах крупных городов бюджетные модели однозначно стоит рассматривать как вариант. Они существенно сокращают денежные затраты по сравнению с бензиновыми. Ради такого можно и подождать лишний час на зарядной станции.

Полная перепечатка текста и фотографий запрещена. Частичное цитирование разрешено при наличии гиперссылки.
Заметили ошибку? Пожалуйста, выделите её и нажмите Ctrl+Enter