ظرفیت‌ها و موانع تولید انبوه تارای برقی

خودروی برقی، خودرویی است که به جای موتور احتراقی از نیروی الکتریکی ذخیره‌شده در باتری برای تأمین انرژی حرکتی استفاده می‌کند. اولین خودرو‌های برقی دنیا در اواخر قرن نوزدهم میلادی تولید شدند و البته آن زمان چندان مورد استقبال قرار نگرفتند. اما از سال ۱۳۸۷ شمسی/ ۲۰۰۸ میلادی با توجه به پیشرفت فناوری باتری‌ها، مدیریت شبکه برق، نگرانی‌ها درخصوص قیمت نفت و نیاز به کاهش گاز‌های گلخانه‌ای، تولید این خودرو‌ها دوباره مورد توجه قرار گرفت، به طوری که تا سال ۲۰۱۵ تعداد خودرو‌های برقی مورد استفاده در دنیا از مرز یک میلیون دستگاه گذشت و این عدد در سال ۲۰۱۸ به بیشتر از چهار میلیون دستگاه رسید.

 

مدیرعامل جتکو با اشاره به این‌که گروه صنعتی ایران‌خودرو از دو سال پیش در تدارک برقی‌سازی خودرو و تولید خودروی برقی ــ که فاز اول آن طراحی و توسعه است ــ
بود، به جام‌جم گفت: «وظیفه طراحی و توسعه خودروی برقی عملا به شرکت جتکو که یکی از شرکت‌های اقماری و زیرمجموعه گروه صنعتی ایران‌خودرو است، واگذار شد. ما نیز سال اول براساس الگویی که از یکی از بهترین خودرو‌های برقی موجود دنیا (خودروی تسلای اس) گرفته بودیم، روی طراحی مفهومی یک خودروی تمام‌برقی کار کردیم. در سال ۹۹ بعد از این‌که برقی‌سازی خودرو در نقشه‌راه گروه صنعتی ایران‌خودرو تصویب شد و به تایید هیات‌مدیره رسید، ایران‌خودرو یکی از محصولات جاری خودش به نام تارا که مدیرعامل گروه صنعتی ایران‌خودرو قول داده‌اند مدل بنزینی آن ظرف چند هفته آینده تحویلش آغاز می‌شود را به‌عنوان اولین نمونه برای برقی‌سازی انتخاب کرد تا شرکت جتکو روی آن کار کند.

 

مهندس داوود خسروی در پاسخ به چگونگی فرآیند طراحی و تولید محصول بیان کرد: «در برقی‌سازی کل پاورترین (قوای محرکه) تغییر پیدا کرده‌است. یک‌سری تغییرات در سیستم‌های جانبی مثل سیستم تعلیق و سیستم ترمز و فرمان و مدیریت حرارت و سیستم شبکه برق و الکترونیک انجام شده، اما ساختار شاسی و پلتفرم تغییر اساسی‌ای نمی‌کند؛ بنابراین همان تارای بنزینی را مشاهده می‌کنید که فقط با یک قوای محرکه برقی کار می‌کند. در خودروی تمام‌برقی تارا کل طراحی و بهینه‌سازی، اعم از اجزای قوای محرکه که شامل موتور برقی پک باتری، درایو، شارژر و مبدل و همچنین سیستم‌های جانبی که شامل سیستم شبکه برق و الکترونیک خودرو، سیستم مدیریت حرارت، ترمز و تعلیق و فرمان، تماما توسط مهندسان جوان ایرانی، با اتکا به دانش بومی و برگرفته از آنچه در دنیا استفاده شده، انجام شده‌است. ما با مهندسی معکوس روی خودرو‌های برقی روز دنیا مانند تسلا و الگو گرفتن از جزء به جزء قطعات آن، مفاهیم طراحی خودروی برقی را دریافت کردیم. سپس براساس مقتضیات، محصولی که متناسب با پلتفرم خودمان است را بازطراحی کردیم که نمونه آزمایشی خودروی تمام‌برقی تارا، محصول همین رویکرد است.

 

مهندس خسروی با اشاره به این موضوع که موتوری که برای این خودرو به‌عنوان موتور الکتریکی درنظر گرفته شده ۸۰ کیلووات است که طراحی آن صددرصد کار شرکت جتکو است و ساخت آن در دو شرکت داخلی ایرانی انجام شده است، اعلام کرد: «بیشینه دور این موتور ۹۰۰۰ آی‌پی‌ام، توان آن به‌صورت مجزا ۸۰ کیلووات و گشتاور آن ۳۵۰ نیوتن‌متر است. البته گشتاور موتور هنگامی که روی خودرو سوار است و به اصطلاح بار روی آن می‌آید ۳۰۰‌نیوتن‌متر است. مجموعه باتری ۴۵ کیلووات ساعت نیز برای آن استفاده شده‌است. در این مجموعه نزدیک به ۳۵۰۰ سلول باتری لیتیوم یونی استفاده شده و تنها قطعه‌ای که وارداتی است، همین سلول‌های باتری است. اما کار بسته‌بندی (پکیجینگ) سلول‌های باتری را خودمان انجام داده‌ایم. لازم است بدانید که در این کار، باید شرایطی ایجاد شود تا از کل توان باتری بتوان استفاده کرد. البته ایمنی باتری نیز باید رعایت شود. سلول‌های لیتیوم یون مورد استفاده در خودروی برقی، در یک بازه دمایی خاص دارای اثربخشی هستند و سیستم مدیریت حرارت باید شرایطی ایجاد کند که این بازه دمایی برای باتری همواره برقرار باشد. پیمایش ۳۰۰ کیلومتر با یک بار شارژ از ویژگی‌های دیگر این محصول است. خودروی تمام‌برقی تارا امکان شارژ خانگی دارد و با هفت یا هشت ساعت شارژ، ۹۰ درصد باتری شارژ می‌شود. در این خودرو سامانه شارژ سریع هم پیش‌بینی شده است که با نیم‌ساعت شارژ ۸۰ درصد باتری پر می‌شود. حداکثر سرعتی که برای نمونه آزمایشی پیش‌بینی کرده ایم، ۱۴۰ کیلومتر در ساعت و شتاب صفر تا ۱۰۰ آن را کمتر از ۹ ثانیه درنظر گرفته‌ایم که ان‌شاءا... محقق می‌شود. در بحث شیب‌روی خودرو تدارکی دیده شده که به ازای ۱۰۰ کیلومتر بیشتر از ۱۵ کیلووات ساعت باتری مصرف نمی‌کند و یک شیب‌روی مناسب و خوب را به ما می‌دهد.

 

مهندس خسروی در مورد مشکلات قانونی و زیرساختی تولید خودروی برقی در کشور بیان کرد: «بهره‌برداری از خودروی برقی نیاز به یک‌سری زیرساخت در سطح ملی دارد و فقط بحث خودروساز و تولید خودرو نیست. ایستگاه‌های شارژ و شارژ سریع و به‌طورکلی زیرساخت هم مطرح است؛ لذا تدابیری دیدیم و در سطح معاونت علمی و فناوری ریاست‌جمهوری مطرح شده است که سازمان‌ها، وزارتخانه‌های مختلف و حتی مجلس شورای اسلامی در این مسأله دخیل هستند. اکنون در تمام دنیا برای خودرو‌های برقی حمایت‌های حاکمیتی وجود دارد، هم برای تولیدکننده و هم مصرف‌کننده. زیرا بیشتر هزینه خودروی برقی مربوط به هزینه باتری‌پک است که با توجه به سیر تحول فناورانه و قیمتی باتری‌پک از حدود ۲۰ سال گذشته به این‌طرف قیمت هرکیلووات ساعت پک‌باتری ۱۰۰۰ تا ۱۱۱۵ دلار بوده و الان به حدود ۱۵۰ تا ۱۶۰ دلار رسیده و نزدیک به یک‌نهم تا یک‌دهم شده است. انتظار می‌رود تا سال ۲۰۳۰ میلادی این قیمت به کمتر از ۵۰‌تا ۷۰ دلار برسد و کاملا اقتصادی شود. اما تا آن موقع کشور‌هایی که خودروی برقی تولید می‌کنند، یا از تولیدکننده حمایت می‌کنند یا به مصرف‌کننده یارانه می‌دهند.»
این فناور داخلی به بحث لزوم تصویب قوانین و فرهنگ‌سازی در کشور برای حمایت از این نوع محصولات فناورانه نیز اشاره کرد و گفت: «برای نمونه قانونی در حد شورای وزیران وجود دارد که به سازمان‌های دولتی مثل تاکسیرانی این یارانه تعلق می‌گیرد، اما برای یک قشر خاص است و طبیعتا باید قوانینی از این دست، در مجلس شورای اسلامی برای تسهیل شرایط تولید و بهره‌برداری ایجاد شود. نکته بعدی لزوم ایجاد زیرساخت‌های فیزیکی در سطح کشور است. مثل تولید برق بیشتر یا ایجاد ایستگاه‌های شارژ در سامانه‌های مشخص. خوشبختانه شرکت‌هایی مثل شرکت مپنا را در کشور داریم که نمونه‌هایی تولید کرده‌اند و کافی است درخواست شود تا سرمایه‌گذاری کرده و آن را توسعه دهند. البته این وظیفه خودروساز نیست که بحث ایستگاه‌های شارژ را پیگیری کند، اما شرکت ایران‌خودرو این موضوع را بار‌ها و در سطح سازمان‌های مختلف مطرح کرده است که اگر ما بخواهیم به سمت تولید این‌دست خودرو‌ها برویم، باید زیرساخت‌هایش در جامعه ایجاد شود. برای نمونه شما خودروی برقی خریداری کرده‌اید و در پارکینگ منزل می‌خواهید از شارژ خانگی استفاده کنید. مجبورید از برق مشاع استفاده کنید، زیرا برای شما برق اختصاصی در پارکینگ نیست. یکی از مسائل مهم این است در خانه‌هایی که پارکینگ دارند، باید برق اختصاصی به‌ازای هر واحد موجود باشد تا اگر کسی هفت یا هشت ساعت خودرو را به برق می‌زند، مشکل این‌که از برق خودش استفاده می‌شود یا همسایه‌اش، وجود نداشته باشد. این مهم بر عهده شهرداری است تا این موضوع را فرهنگ‌سازی کند و باید تمهیداتی در این مورد ببیند. نکته دیگر ایجاد ایستگاه‌های شارژ برق مانند گاز یا بنزین در سطح شهر است که اگر نیاز شد، خودرو به‌صورت شارژ سریع بتواند از آن استفاده کند. کشور‌های توسعه‌یافته در تمام فروشگاه‌ها و مکان‌هایی که پارکینگ عمومی دارند، ایستگاه شارژسریع دارند. این‌گونه زیرساخت‌ها باید به مرور توسعه پیدا کند.»

از مدیرعامل شرکت جامع تحقیق و توسعه فناوری‌های خودرو در مورد تفاوت‌ها و شباهت‌های خودروی تارای تمام‌برقی با خودرو‌های روز برقی مانند تسلا پرسیدیم که گفت: «مقایسه خودروی تمام‌برقی تارا با خودرو‌های روز برقی همچون خودروی برقی تسلای اس به این شکل است که خودروی تسلا با یک‌بار شارژ ۴۵۰ کیلومتر مسافت و خودروی تارای برقی با یک‌بار شارژ ۳۰۰ کیلومتر را طی می‌کند. البته خودروی تسلای اس ۱۰۰ کیلووات ساعت باتری زیر آن است و به نوعی کل زیر بدنه آن باتری است، درحالی‌که ما به دلیل محدودیت پلتفرم تارا فقط ۴۵ کیلووات‌ساعت باتری توانسته‌ایم زیر آن سوار کنیم. اما با این‌که کمتر از نصف تسلا باتری می‌خورد، ولی بیشتر از نصف آن پیمایش دارد. در مورد الکتروموتور هم می‌توان گفت که الکتروموتور تارای برقی توان نامی‌اش ۸۰ کیلووات و توان اوج آن ۱۲۰ کیلووات است که تقریبا موتور‌های استفاده‌شده در تسلا نیز همین توان را با کمی اختلاف دارند. از نظر باقی مشخصات اجزا و سیستم‌های خودرو، تفاوت معناداری با خودروی روز تسلا ندارد.»

مهندس داوود خسروی با اشاره به این‌که این خودرو نمونه آ‌زمایشی اولیه است و ان‌شاءا... تا پایان سال‌جاری نمونه صنعتی‌شده تارای تمام‌برقی ارائه می‌شود، تصریح کرد: «طراحی نمونه آزمایشی این خودرو را تیم طراحی شرکت جتکو انجام داده و قطعات آن را سازنده‌های داخلی ساخته‌اند. اما در نمونه صنعتی به‌جهت استفاده بهینه از کلیه ظرفیت علمی کشور، با سه شرکت دانش‌بنیان دیگر قرارداد بسته‌ایم که در ساخت موتور، مجموعه باتری، شارژر و مبدل به ما کمک می‌کنند تا بتوانیم نمونه صنعتی را عرضه کنیم. هدف ما این است که خودروی برقی با زنجیره تأمین داخلی ساخته شود و قطعاتی که در این خودرو استفاده می‌شود، در داخل کشور تولید شود. فقط سلول باتری است که در مورد آن هم تمهیداتی در سطح حاکمیت دیده شده و یکی دو شرکت در تدارک طراحی و ساخت آن هستند که خطوط تولید سلول‌های باتری لیتیوم یون برای خودرو‌های برقی را در یکی دو سال آینده ایجاد کنند. طبیعتا بعد از این‌که تست‌های زیرسیستمی خودرو انجام و به‌عنوان یک خودروی صنعتی آماده شد، باید یک‌سری آزمون‌های مختلف ایمنی، امنیتی و دوام روی آن انجام شود. وقتی باتری به‌صورت مجزا آماده‌سازی می‌شود، بدون بار تست می‌شود، ولی در شرایطی که روی خودرو نصب می‌شود و ضمن تحمل بیش از ۱۲۰۰ کیلو جرم خودرو، باید تحت بار تست گردد. همین‌طور آزمون تصادف باید انجام شود که وقتی ۴۰۰-۳۰۰ کیلو باتری زیر خودرو هست و مانع از بغل یا جلو به آن برخورد می‌کند، چه اتفاقی می‌افتد؟ از آنجا که ما هم مناطق گرم با دمای بالای ۵۰ درجه و هم مناطق سرد با دمای کمتر از منفی ۲۰ درجه سانتی‌گراد در کشور داریم، عملکرد خودرو باید در این مناطق با شرایط متنوع تست شود. ضمن این‌که ما پیمایش ۵۰ و ۱۰۰ کیلومتر و حتی بیشتر روی خودرو انجام می‌دهیم تا ببینیم مجموعه‌اجزایی که با هم ترکیب شده و کار می‌کنند، بازدهی مناسبی دارند یا خیر. همچنین بقیه آزمون‌های ایمنی را نیز انجام می‌دهیم تا مطمئن شویم مشکلی برای سرنشین و خودرو طبق استاندارد‌های خودرویی پیش نخواهد آمد.
مدیرعامل جتکو این را هم گفت که این آزمون‌ها معمولا حدود یک‌سال طول می‌کشد. زیرا حدود ۴۰ دستگاه خودرو برای انواع آزمون‌ها باید آماده شود و برخی از این‌ها امکان انجامش در داخل کشور فعلا وجود ندارد و برای همین زمانبر است و حدود یک‌سال طول می‌کشد تا نهایی شود. مهندس خسروی تصریح کرد: «به عقیده بنده، نقشه راهی در سطح کشور نیاز است که دیده شود تا همه سازمان‌ها وظایف‌شان مشخص گردد و اگر همه وظایف‌شان را انجام دهند، از ابتدای سال ۱۴۰۲ می‌توان وارد فاز تولید انبوه این خودرو‌ها شد.»