کاهش رشد فراوری خودروهای احتراق داخلی، سیستم خودران سطح 2 در مرحله آزمایشات تجاری سازی - بابا آب داد

به گزارش بابا آب داد، عضو هیئت علمی دانشکده مهندسی مکانیک پردیس دانشکده های فنی دانشگاه تهران با اشاره به ساخت اولین خودروی برقی-خورشیدی کشور تحت اسم غزال 1 در سال 1383 و طراحی و ساخت خانواده خودروهای برقی-خورشیدی غزال در طول 17 سال گذشته، گفت: در سال گذشته و در سطح بین المللی، رشد فراوری خودروهای احتراق داخلی رو به کاهش و در مقابل رشد فراوری خودروهای برقی رو به افزایش بوده است، به نحوی که در سال گذشته رشد فراوری خودروهای برقی 20 درصد افزایش داشته است.

دکتر موسی آیتی در گفت وگو با بابا آب داد، حوزه خودروی برقی و خودران را در دنیا پر تکاپو و نو دانست و اظهار کرد: در این حوزه فعالیت های متنوعی به وسیله صنایع، مراکز تخصصی و دانشگاهی در حال اجرا بوده و دانشکده مهندسی مکانیک پردیس دانشکده های فنی دانشگاه تهران فعالیت در این حوزه را از 17 سال پیش آغاز نموده است.

وی با بیان این که در دانشکده مهندسی مکانیک مراکز متعددی در این زمینه وجود دارند، اضافه کرد: مرکز طراحی و ساخت غزال ایرانی و آزمایشگاه ابزار دقیق پیشرفته در زمینه خودروهای برقی فعالیت دارند.

عضو هیئت علمی دانشکده مهندسی مکانیک پردیس دانشکده های فنی دانشگاه تهران با اشاره به وجود مشکلاتی در حوزه توسعه خودروهای برقی، اضافه کرد: یکی از مهم ترین محدودیت های فنی در زمینه ساخت خودروی برقی، تهیه و ساخت پک باتری است که در سال های اخیر از نظر تکنولوژیکی و کاهش قیمت پیشرفت های چشمگیری داشته است.

دکتر آیتی ادامه داد: در حال حاضر حدود 70 درصد باتری های دنیا به وسیله چین فراوری می گردد که این مقدار در سال های آینده به 90 درصد خواهد رسید. این افزایش فراوری به کاهش بیشتر قیمت باتری منجر خواهد شد. قیمت باتری در سال 2016 هر کیلووات ساعت 273 دلار بوده است، اما طبق پیش بینی ها این مبلغ در سال 2030 به 74 دلار خواهد رسید.

وی با بیان این که تأمین و توسعه فناوری باتری برای خودروهای برقی مورد توجه شرکت های خودروساز بوده است، به سرمایه گذاری 13.5 میلیارد دلاری شرکت تویوتا اشاره نمود و اضافه کرد: علاوه بر سرمایه گذاری در حوزه باتری خودروهای برقی باید به توسعه زیرساخت های فراوری خودروهای برقی هم توجه داشت.

عضو هیئت علمی دانشکده مهندسی مکانیک پردیس دانشکده های فنی دانشگاه تهران با تأکید بر این که اقبال عمومی به خودروی برقی در دنیا رو به افزایش است، اعلام نمود: هم اکنون مقدار فراوری خودروی برقی 2 درصد کل بازار خودرو در دنیا است که پیش بینی می گردد تا سال 2040 این مقدار تقریبا به 45 درصد برسد. به عبارتی تا سال 2040، حدود 45 درصد خودروهای فراوریی دنیا را خودروهای برقی تشکیل خواهند داد.

دکتر آیتی با بیان این که در ایران هم در حوزه خودروهای برقی فعالیت های بسیاری صورت گرفته است، اضافه کرد: در این راستا شرکت های ایران خودرو، سایپا، مپنا و دانشگاه های مختلف خودروهایی را ساخته و عرضه نموده اند. از آن جمله پروژه خودروهای غزال در مرکز طراحی و ساخت غزال ایرانی به سرپرستی دکتر کارن ابری نیا است.

وی توضیح داد: این مرکز فعالیت خود را از سال 1383 با خودروی برقی-خورشیدی غزال 1 که اولین خودرو از این نوع در کشور است، آغاز کرد. سپس، خودروهای برقی-خورشیدی غزال 2، 3 و 4 هم ساخته شد. غزال 2 با ظرفیت دو سرنشین و غزال 3 و 4 با ظرفیت 4 سرنشین بوده است. خودروی کارتینگ برقی، خودروی 2 نفره برقی آروین، تراکتور هیبریدی (برقی - خورشیدی) و خودروی هیبریدی (برقی - خورشیدی) پژو پارس از دیگر محصولات در این زمینه هستند.

عضو هیئت علمی دانشکده مهندسی مکانیک پردیس دانشکده های فنی دانشگاه تهران با اشاره به همکاری آزمایشگاه ابزار دقیق پیشرفته به سرپرستی وی و یکی از شرکت های دانش بنیان در حوزه زیرساخت خودروی برقی گفت: با آغاز این همکاری، فعالیت هایی از سال 1394 در مورد زیرساخت خودروی برقی در دانشکده آغاز شد.

دکتر آیتی ادامه داد: خودروهای الکتریکی برای دریافت انرژی به ایستگاه شارژ احتیاج داشته و توسعه شبکه ایستگاه های شارژ کشور به شبکه برق توزیع و انتقال پیشرفته و زیرساخت های شهری و حتی فرهنگی-اجتماعی احتیاج دارد.

وی شرح داد: ایستگاه شارژ وسیله نقلیه الکتریکی مکانی است که در آن یک و یا تعدادی شارژر خودروی الکتریکی و تجهیزات مربوطه مستقر است. بر اساس تعداد سکوی شارژ، نوع شارژرها و محل ایستگاه ، انواع ایستگاه های شارژ تعریف می شوند. هم اکنون در زمینه تأسیس این ایستگاه ها در دنیا فعالیت های زیادی در حال اجرا است، به نحوی که تعداد ایستگاه های شارژ سالانه 17.5 درصد رو به افزایش است.

رئیس هیئت مدیره شرکت دانش بنیان فعال در حوزه زیرساخت خودروی برقی با بیان این که در آلمان تقریبا 40 هزار ایستگاه شارژ و در آمریکا 42 هزار ایستگاه شارژ وجود دارد، اعلام نمود: در آمریکا درحدود 500 ایستگاه شارژ سریع هم وجود داشته و شرکت تسلا 10 هزار ایستگاه شارژ و فولکس واگن 2800 ایستگاه شارژ در حال ساخت دارند.

دکتر آیتی اعلام نمود: در ایران بر اساس سند راهبردی و نقشه راه توسعه فناوری زیر ساخت خودروی برقی که در سال 1394 به تصویب رسید، مقرر شد که در افق 1404، تعداد 2500 ایستگاه شارژ خودروی برقی در کشور نصب گردد. این در حالی است که در حال حاضر تعداد ایستگاه های شارژ عمومی نصب شده بسیار کمتر از مقدار معین شده است.

وی با بیان این که در یک سال اخیر در این حوزه (احداث ایستگاه شارژ وسیله نقلیه الکتریکی) فعالیت های خوبی صورت گرفته است، گفت: در آزمایشگاه ابزار دقیق پیشرفته و شرکت ما از سال 1394 فعالیت هایی از جمله تدوین استانداردهای ایستگاه های شارژ خودروی الکتریکی آغاز شد که در این راستا 20 استاندارد بین المللی مربوط مورد توجه بوده اند. بعلاوه، چهار ایستگاه شارژ از انواع ایستگاه شارژ خانگی، ایستگاه شارژ پارکینگی، ایستگاه شارژ عمومی و ایستگاه شارژ عمومی برقی-خورشیدی (استفاده همزمان از شبکه برق و انرژی خورشید)، به وسیله این شرکت به طور کامل طراحی شده اند.

رئیس هیئت مدیره این شرکت دانش بنیان اضافه کرد: در اوایل 1399، شرکت تصمیم به احداث و راه اندازی یک ایستگاه شارژ برقی-خورشیدی گرفت و فرآیند طراحی و ساخت آن را آغاز کرد. در اواخر بهمن همان سال، طراحی این ایستگاه شارژ تکمیل شده و در فروردین 1400 اولین ایستگاه شارژ برقی-خورشیدی کشور در منطقه شهریار نصب شد و به بهره برداری رسید.

دکتر آیتی با بیان این که این ایستگاه شارژ می تواند دو وسیله نقلیه الکتریکی (موتورسیکلت و یا خودرو) را هم زمان شارژ کند، اعلام نمود: طراحی و ساخت اجزاء مکانیکی، الکتریکی، سیستم مانیتورینگ و بقیه اجزای ایستگاه شارژ در داخل شرکت صورت گرفته و طراحی و ساخت سیستم ذخیره ساز به طور کامل به وسیله یکی از شرکتهای همکار در طرح های اولویت دار ملی صورت گرفته است.

وی با بیان این که در کنار خودروی برقی علاوه بر زیرساخت آن، بحث خودروی خودران هم مطرح می گردد، توضیح داد: در حال حاضر بیشتر توجه ها به استفاده از سیستم خودران در خودروهای برقی است.

رئیس هیئت مدیره این شرکت دانش بنیان کاهش مقدار تصادفات را از مزایای سیستم خودران برشمرد و اضافه کرد: همیشه اعلام می گردد شایع ترین دلیل تصادفات رانندگی خطاهای انسانی است. طبق آمار و گزارش های موجود دلیل 90 درصد تصادفات در ایران عوامل انسانی است که شامل عدم توجه به جلو، انحراف به چپ، سرعت غیرمجاز و عدم توانایی در کنترل خودرو و عدم رعایت حق تقدم است.

دکتر آیتی با بیان این که مقدار تأثیر عوامل انسانی در بروز تصادفات رانندگی با استفاده از خودروهای خودران کاهش می یابد، گفت: خودروی خودران به حسگرهای متنوعی شامل دوربین، رادار و یا لیدار مجهز است. خروجی حسگرها به زیر سیستم پرسپشن (perception) ارسال می شوند و بر اساس الگوریتم هایی، جهت حرکت خودرو و استراتژی های کنترلی معین خواهند شد. جهت طراحی شده به زیر سیستم کنترل ارسال می گردد و این بخش وظیفه کنترل نهایی خودرو را برعهده دارد.

وی با بیان این که برای سیستم خودران 5 سطح خودرانی مختلف تعریف شده، اضافه کرد: در سطح صفر خودرو غیرخودران بوده و به وسیله شخص راننده کنترل می گردد. در سطح 1 (Level 1)، سیستم خودران نقش یاری راننده را دارد، به این صورت که خودرو به وسیله راننده کنترل شده و در کنار آن امکانات اضافی مانند سیستم ACC (Adaptive Cruise Control) و یا سیستم راهنمایی اتوماتیک وجود دارد که در تغییر خطوط، تشخیص خطوط جاده، اعلام سرعت و اعلام فاصله با خودروی جلویی و غیره نقش دارد. در خودروی خودران سطح 2، شتاب وسیله نقلیه و فرمان را سیستم خودران کنترل می نماید؛ اما باید هم چنان راننده حضور داشته باشد. در سطح 3، که سطح نیمه خودران هم نام دارد، حضور راننده الزامی بوده، اما احتیاجی نیست به اطراف توجه داشته باشد.

دکتر آیتی ادامه داد: در سطح 4 خودروی خودران (خودران سطح بالا)، در بیشتر شرایط سیستم خودران رانندگی را برعهده داشته و راننده می تواند کنترل خودرو را به دلخواه بر عهده بگیرد. در سطح 5 (تمام خودران)، خودرو در تمام شرایط خودران است. در واقع در سطوح 1 و 2، کنترل وسیله بر عهده راننده است، اما در سطوح 3، 4 و 5 بخشی از کنترل و یا کل آن به طور کامل در اختیار سیستم خودران است.

وی با بیان این که هم اکنون در دنیا شرکت های مختلفی در حوزه خودروی خودران فعالیت می نمایند، اضافه کرد: شرکت های بین المللی و خودروسازان معتبر نظیر تسلا، WAYmo، شرکت Uber، شرکت فورد، گوگل، جنرال موتورز، اپل، آمازون و تویوتا در این زمینه فعال هستند که فعلا از این میان تسلا معروف ترین است. گوگل، فورد و تسلا خودروی خودران در سطح 2 را به صورت تجاری ارائه می نمایند که مجهز به سیستم تغییر اتوماتیک لاین رانندگی، سیستم های راهبری اتوماتیک و سیستم ADAS هستند.

دکتر آیتی در ادامه با بیان این که خودروی برقی-خورشیدی غزال 4 قابلیت کروز کنترل را دارد، اضافه کرد: از امکانات موجود در این خودرو وجود دوربین های متعدد جهت یاری به راننده، قابلیت مانیتورینگ و کنترل از راه دور و ذخیره سازی و ارسال پارامترهای خودرو مانند شرایط شارژ باتری، شرایط موتور الکتریکی خودرو، درایورها، فرمان های راننده و غیره است.

وی با بیان این که در تیم تحت سرپرستی خود، طراحی و ساخت سیستم خودران در سطح 2 تکمیل شده و هم اکنون تست های لازم جهت تجاری سازی در حال اجرا است، اضافه کرد: در این سیستم اعلام سرعت و فاصله مجاز با خودروی جلویی، جهتیابی و تشخیص خطوط و امکانات دیگر وجود دارند و امید است در آینده نزدیک و پس اخذ تاییدیه های لازم، این سیستم به بازار عرضه گردد.