خودروهای الکتریکی آینده؛ پلی به سوی دیجیتالیسم نوین| سرمایه گذاری ۳۰۰ میلیارد دلاری در ۱۰ سال آینده

تهمینه غمخوار؛ بازار: صنعت خودروسازی جهان، در طی یک دهه اخیر، شاهد یکی از تغییرات عظیم خود بوده که یکی از ابعاد این دگرگونی، توسعه شتابان ساخت «خودروهای برقی» است.  بر اساس تخمین موسسات تحقیقاتی معتبر جهان،  تا سال ۲۰۴۰، میزان تولید خودروهای برقی از میزان تولید خودروهای احتراق داخلی پیشی خواهد گرفت و این خودروها یکه‌ تاز عرصه صنعت خودروسازی جهان خواهند شد.

بر همین اساس، به نظر می‌رسد که برخی عوامل، تاثیری جدی بر افزایش تولید و خرید خودروهای برقی داشته‌ اند. یکی از عوامل این افزایش، سرمایه‌گذاری برخی‌ شرکت‌ های معتبر در این صنعت و در نتیجه تولید باتری‌ هایی بسیار ارزان‌تر از قبل بوده است. بنابراین، قیمت نهایی خودروهای برقی، بسیار کاهش یافته و افراد بیشتری خواهند توانست تا این خودروها را خریداری نمایند که در این صورت،  صنعت خودروهای برقی در رقابتی چشمگیر با صنعت خودروهای احتراق داخلی قرار خواهند گرفت.

در همین راستا و بر اساس اهمیت این موضوع و آینده روشن خودروهای برقی، خبرنگار بازار گفتگویی را با «مهندس میثم عباسی»  سرپرست پژوهشکده فناوری های پیشرفته و هوش مصنوعی ترتیب داده که در ادامه می خوانیم:

«مهندس میثم عباسی» در ابتدا گفت: اصولا خودرو های الکتریکی را نه به عنوان وسیله حمل و نقل معمولی بلکه پلی به سمت دیجیتالیسم نوین میبینم. آینده ای که در آن هر شرکت و مجموعه ای که در زمینه های الکترونیک، هوش مصنوعی و رباتیک حرفی برای گفتن داشته باشد، سعی خواهد کرد به حوزه هایی ورود کند که به صورت کلاسیک در حیطه اش نبوده است؛ مقوله ای که در خودروسازی شاهد آن هستیم.

وی افزود: آینده فناوری های نوین مخصوصا سیستم های حمل و نقل به سمتی در حال حرکت است که دو موضوع اساسی را شامل میشود: در درجه نخست مقوله انرژی و نوع سوخت مصرفی و سپس مقوله سیستم های هوشمند هدایت کننده وسیله.

سرپرست پژوهشکده فناوری های پیشرفته و هوش مصنوعی اضافه کرد: یکی از موضوعات داغ این روزهای صنعت خودروسازی بحث استفاده از خودرو های الکتریکی و خودران است. در واقع شاهد یک روند جهشی در این زمینه هستیم. شرکت هایی مانند تسلا موتورز و لوسید در آمریکا جزء پیشگامان این زمینه هستند. همچنین، شرکت هایی که بازار خودرو به صورت کلاسیک، در دست آنها بوده، نیز برای عقب نماندن از قافله به سمت طراحی و ساخت پلتفرم های الکتریکی روی آورده اند. از سدان های شهری تا حتی خودرو های سوپراسپرت را می توان در نظر گرفت.

میثم عباسی ادامه داد: اساسا، زمانی که صحبت از خودروهای الکتریکی میشود، کمابیش ذهن ما به سمت قوای محرکه خودرو می رود. خودرو الکتریکی ( Electric Vehicle ) خودرویی است که در آن به جای احتراق سوخت شیمیایی از مجموعه ای از باتری های قابل شارژ جهت تامین انرژی  به اضافه موتورهای الکتریکی به عنوان قوای محرکه استفاده میشود. گشتاور حاصل از چرخش موتور به سمت مجموعه گیربکس و چرخ ها هدایت می شود و خودرو به حرکت در می آید.

مهندس عباسی اذعان کرد: ما دسته بندی های زیادی برای خودرو های الکتریکی داریم، مخصوصا در نوع قوای محرکه؛ اما در حالت کلی به سه بخش تقسیم بندی میشوند که خود آنها نیز دارای دسته بندی هایی هستند: ۱- خودروهای تمام الکتریکی یا همان EV (نیرو تماما توسط باتری های قابل شارژ تامین میشود.) ۲- خودرو های هیبرید HEV (یک موتور الکتریکی کوچک ولی قوی مثلا ۴۸ ولتی در کنار موتور اصلی که احتراق داخلی است قرار میگیرد بسته به موقعیت هایی به کمک موتور اصلی می آید و با فرآیند هایی مانند ترمز کردن شارژ میشود) ۳- خودرو های پلاگین هیبرید PHEVs که موتور الکتریکی آنها برخلاف نوع نیمه هیبرید صرفا برای کمک به موتور اصلی نیست بلکه جزء اجزای اصلی است و میتوان جداگانه آن را شارژ کرد.

وی گفت: تاکنون اغلب طرح های ارائه و ساخته شده از دو نوع پایانی بوده اند در صورتی که حرکت به سمت نوع یک بسیار شتاب گرفته است.

مهندس عباسی در رابطه با سوال در زمینه تاریخچه خودرو های الکتریکی توضیح داد: شاید فکر کنیم که مقوله خودرو های الکتریکی مقوله جدیدی است ولی باید اشاره کنم خودرو های الکتریکی خیلی قبل تر از خودرو های احتراق داخلی وجود داشته است (سال های ۱۸۸۰ زمانی بود که این خودرو های الکتریکی به مرحله ساخت کاربردی رسیدند) به طوری که دهه ۹۰ دهه پیشرفت این نوع خودرو ها بود و طی این سالها تب استفاده از خودروهای الکتریکی بعضا بالا گرفته بود.

 سرپرست پژوهشکده فناوری های پیشرفته و هوش مصنوعی اضافه کرد: اما به سبب پیشرفت سریعتر موتور های احتراقی کم کم خودرو های الکتریکی به فراموشی سپرده شدند؛ تا اینکه از سال ۲۰۰۸ به خاطر مسائلی چون آلودگی ناشی از سوخت های فسیلی و گرمایش زمین کم کم خودروهای الکتریکی مجددا مورد توجه قرار گرفتند و شرکت ها شروع به فعالیت در این زمینه نمودند که از آن جمله می توان به شرکت های نیسان و شورلت اشاره کرد.

وی گفت: سالهای ۲۰۱۰ تا ۲۰۱۵ را سال های بالا گرفتن ارائه کانسپت های مختلف و محصولات کاربردی در این زمینه میدانیم. مخصوصا از سال ۲۰۱۵ تا ۲۰۱۸ شاهد فروش چندین میلیون دستگاه از خودرو های الکتریکی بوده ایم.

این پژوهشگر حوزه فناوری های پیشرفته در خصوص بخش های مختلف این نوع خودروها، اظهار کرد: به صورت کلی یک خودرو الکتریکی تفاوت خاصی با یک خودرو بنزین سوز از لحاظ بدنه و ساختار ندارد. در حقیقت، تفاوت ها در چند نقطه کلیدی از جمله این موارد است : مجموعه موتور و قوای محرکه، مجموعه تامین انرژی (باتری ها)،  یونیت مبدل (کانورتر)،  مجموعه گیربکس، پنل های کنترل کننده و پردازش گر و رابط کاربری که دو مورد آخر جزء مواردی هستند که در کنار طراحی و ساخت موتورهای با بازده بیشتر و باتری های با توان و کیفیت شارژدهی بیشتر، امروزه مورد تاکید قرار می گیرند.

مهندس عباسی در رابطه با نکات کلیدی در بحث خودروهای EV و خودروهای هیبرید hev، گفت: ارتباطات ( Connectivity )، پردازش داده ها ( Computing )، مدیریت نیرو ( Power Management ) و راحتی و آسایش خودرو ( Comfort )، چهار مولفه کلیدی در رابطه با این خودروها هستند.   علاوه بر آن، یک خودرو هوشمند الکتریکی اجزایی شامل رادار و CIS را در بخش سنسورهای سیستم های کمک راننده هوشمند ADAs، آی سی و ماژول توان را در بخش توان، ژیروسکوپ و IMU را در بخش سنسور های حرکتی و مواردی مانند ماژول های LTE را در بخش ارتباطات  شامل میشود.

سرپرست پژوهشکده فناوری های پیشرفته و هوش مصنوعی اضافه کرد: در حال حاضر یک بازار خوب و قدرتمند چه در زمینه تحقیق و پژوهش و چه در زمینه  فرآیند های طراحی و ساخت حول خودرو های الکتریکی در حال شکل گیری و رشد میباشد. کشورهایی که به نوعی به واردات سوخت های فسیلی وابسته هستند، به موضوع جایگزینی منابع انرژی توجه زیادی دارند که ادوات حمل و نقل و خودرو نیز از این قاعده مستثنی نیست.

پیش بینی کارشناسان این است که در ده سال آینده بالای ۳۰۰ میلیارد دلار در این زمینه سرمایه گذاری خواهد شد که کشور چین با بیش از ۴۰ درصد از سهم سرمایه گذاری برنامه های جاه طلبانه ای را دنبال میکند

وی گفت: از طرفی بحث خودرو های الکتریکی موضوعی است که کشور های صنعتی و حتی در حال توسعه سعی دارند با ورود جدی به آن سهمی از بازار روبه رو رشد را در دست داشته باشند. پیش بینی کارشناسان این است که در ده سال آینده بالای ۳۰۰ میلیارد دلار در این زمینه سرمایه گذاری خواهد شد که کشور چین با بیش از ۴۰ درصد از سهم سرمایه گذاری برنامه های جاه طلبانه ای را دنبال میکند. شرکت های خودروسازی بزرگ نیز قصد دارند تا سهمی از این بازار رو به رشد را کسب کنند.

عباسی تصریح کرد:  از لحاظ تخصصی و کلان، بحث خودرو های الکتریکی موضوعی است که میتوان با سرمایه گذاری و تدوین طرح های مناسب به پیشرفت های خوبی دست پیدا کرد به طوری که از این موضوع به عنوان تلاش برای پر کردن شکاف فناوری تعبیر می کنیم. زیرا پدیده شکاف در بعضی فناوری ها مانند هوافضا زیاد است و  مرحله مطالعات اولیه تا رسیدن به طراحی و ساخت اولیه و آزمایشات و تایید شدن و ارائه محصول کاربردی ممکن است که بعضا تا ۱۰ سال و بیشتر به طول انجامد.

وی افزود: این مسئله جدا از بحث سرمایه گذاری های مستمر و سنگین، در زمینه ایجاد زیرساخت های لازم و تخصصی مطرح است؛ اما برای برخی فناوری ها از جمله مقوله های انرژی، هوش مصنوعی و موضوع مورد بحث ما یعنی خودروهای الکتریکی،   با میزان سرمایه گذاری به مراتب پایین تر و در بازه های زمانی کم به نتایج قابل ارائه خوبی رسید. بحث خودروهای الکتریکی موضوعی است که اصولا کشورهای در حال توسعه نیز میتوانند حرفی برای گفتن داشته باشند. این امر جنبه کلان مسئله است، اما در بحث عمومی و مصرف کننده داشتن خودرویی که آلودگی صوتی ندارد و از اگزوز آن آلاینده ای خارج نمیشود، جالب توجه است.

دست یافتن به شتاب بالا در بازه زمانی کم و امکاناتی که خودرو های الکتریکی ارائه میدهند،  در محبوبیت رو به رشد آنها بی تاثیر نیست

سرپرست پژوهشکده فناوری های پیشرفته و هوش مصنوعی خاطر نشان کرد: دست یافتن به شتاب بالا در بازه زمانی کم و امکاناتی که خودرو های الکتریکی ارائه میدهند، نیز در محبوبیت رو به رشد آنها بی تاثیر نیست. شرکت های سازنده این نوع خودرو ها اغلب امکاناتی را ارائه میکنند که قبل از آن در خودرو های بسیار گران قیمت احتراق داخلی عرضه میشد.

وی گفت: با این حساب شاهد محبوبیت و گسترش استفاده از خودرو های الکتریکی در آینده خواهیم بود و تلاش های زیادی برای تصاحب  بازار کلاسیک خودرو های امروزی از خودرو های سدان خانوادگی تا حتی خودرو های پیکاپ،  وجود دارد.

مهندس عباسی تصریح کرد که همانطور که پیشتر اشاره کردم، پردازش گرها به سمت استفاده از هوش مصنوعی حرکت کرده اند؛ یعنی پارامتر هایی که در حرکت و فرمان پذیری یک خودرو موثر هستند به سمت مستقل از انسان بودن حرکت میکنند که از آن جمله می توان به اصلاح مسیر، تشخیص عابر در شب و... و. اشاره کرد. در واقع،  شاهد یک روند و گذار از حالت خودکار به سمت خودمختار در سیستم ها هستیم. این موضوع بسیار مفید است و میتواند در کاهش تصادفات که ناشی از خطای انسانی هستند، تاثیر بالایی داشته باشد.

پژوهشگر فناوری های پیشرفته اضافه کرد: همچنین ما مقوله هدایت خودکار را نیز داریم؛ یعنی تلاش میشود با مجموعه ای از سنسور های راداری و اپتیکی تعبیه شده در خودرو تمام پردازش هایی که مربوط به حرکت و توقف میشود به صورت اتوماتیک انجام گیرند. در حال حاضر شاهد تلاش های شرکت هایی مانند گوگل، مایکروسافت در این زمینه هستیم که پیش بینی می شود تا ۱۰ سال آینده شاهد استفاده معمول از تاکسی های خودران و خودروهای بدون راننده باشیم.

وی گفت: در واقع ما با دو خانواده خودرو الکتریکی روبه رو هستیم: خودرو های شخصی و خودرو های رباتیک جهت مصارف عمومی و سرویس دهی. نوع اول همان خودروهایی هستند که شرکت هایی مانند تسلا موتورز عرضه میکنند ولی نوع دوم اساسا برای مصارف حمل و نقل شهری بدون دخالت انسان طراحی می شوند و قلمرو مخصوص به خود را دارند از جمله شرکت های بسیار فعال در این حوزه میتوان به شرکت وایمو اشاره کرد.

مهندس عباسی همچنین به چالش های پیش روی خودرو های الکتریکی اشاره و تصریح کرد: در حال حاضر سه موضوع حائز اهمیت است: یکی در زمینه موتور های الکتریکی با بازده انرژی بیشتر، دومی در زمینه توسعه باتری هایی که در بازه زمانی کم شارژ شوند و سومین موضوع هم افزایش ایستگاه های شارژ عمومی این خودرو ها است. مقوله قیمت نیز در حال حاضر جزء مقوله های مهم به شمار میرود که هنوز با ارائه خودرو های الکتریکی با قیمت های ارزان فاصله داریم ولی این رویه قطعا با فراگیر شدن و جنبه عمومی پیدا کردن فناوری این نوع خودرو ها نیز به زودی محقق خواهد شد.

میثم عباسی: در طراحی یک کانسپت باید به عواملی نظیر شاسی و بدنه خودرو، سیستم موتور های مورد استفاده برای تامین نیروی حرکتی، مجموعه سنسور های مربوط به قوای محرکه، یونیت های پردازنده و کنترل کننده و نوع باتری های مورد استفاده توجه زیادی شود تا خروجی نهایی قابل قبول باشد

وی در پاسخ به سوال خبرنگار بازار مبنی بر پارامترهای مرتبط با طراحی و ساخت، بیان کرد: اگر بخواهم ساده و کلی بگویم، در طراحی یک کانسپت باید به عواملی نظیر شاسی و بدنه خودرو، سیستم موتور های مورد استفاده برای تامین نیروی حرکتی، مجموعه سنسور های مربوط به قوای محرکه، یونیت های پردازنده و کنترل کننده و نوع باتری های مورد استفاده توجه زیادی شود تا خروجی نهایی قابل قبول باشد و این میسر نمیشود مگر با فرایند های سیمولاسیون و تست های رایانه ای و عملی؛ یعنی موضوع به این سادگی نیست که یک موتور الکتریکی را به چرخ و باتری وصل کنیم و حرکت کند.

اصولا خودرو های الکتریکی، نه تنها وسایل حمل و نقل معمولی نیستند بلکه به عنوان پلی به سمت دیجیتالیسم نوین در نظر گرفته می شوند؛ آینده ای که در آن هر شرکت و مجموعه ای که در زمینه های الکترونیک، هوش مصنوعی و رباتیک حرفی برای گفتن داشته باشد سعی خواهد کرد به حوزه هایی ورود کند که به صورت کلاسیک در حیطه اش نبوده است

میثم عباسی توضیح داد: از آن جایی که دانش طراحی و ساخت یک خودرو الکتریکی به مراتب ساده تر از یک خودرو بنزین سوز است، در حال حاضر شاهد هستیم که شرکت هایی که در زمینه فناوری های الکترونیک و دیجیتال فعالیت می کنند، نیز در این زمینه مشغول هستند. اصولا خودرو های الکتریکی، نه تنها وسایل حمل و نقل معمولی نیستند بلکه به عنوان پلی به سمت دیجیتالیسم نوین در نظر گرفته می شوند؛ آینده ای که در آن هر شرکت و مجموعه ای که در زمینه های الکترونیک، هوش مصنوعی و رباتیک حرفی برای گفتن داشته باشد سعی خواهد کرد به حوزه هایی ورود کند که به صورت کلاسیک در حیطه اش نبوده است!

وی در پایان گفت: با پیاده سازی روز افزون سیستم های الکترونیک بسیاری از  بازیگران این زمینه هم به حوزه خودرو های الکتریکی و هوشمند علاقه مند شده اند. پدیده ای که برخی آینده پژوهان به آن یکپارچگی فناوری میگویند و  برخی دیگر نیز از آن به عنوان تکینک فناوری یاد می کنند؛ یعنی یکپارچه شدن سیستم های هوشمند و انسان که قطعا مقوله ای بسیار جالب محسوب میشود.