Мы, команда Атома, разрабатываем наш первый электромобиль. Уже создана собственная платформа, которая проходит испытания на полигонах и даже дорогах общего пользования. При этом кузов будущего электромобиля еще находится в разработке. Рассказываем, как такое возможно и что в таком случае мы тестируем.

Мы опираемся на собственные инженерные и программные решения. Платформа Атома — между прочим, первая разработанная в России платформа для электромобилей, была создана осенью 2023 года. В разработке были задействованы почти 200 инженеров, и она заняла год. Это невероятно быстро по меркам автомобильной индустрии — помог опыт работы наших сотрудников в таких компаниях как Renault, Nissan, Tesla, Mercedes и АвтоВАЗ. Но даже известные компании-гиганты тратят на подобные разработки значительно больше времени. Это масштабная работа, но она позволяет оптимизировать затраты на создание последующих автомобилей.

Платформа как подход в конструировании автомобиля

Конструируя автомобиль, инженеры держат в уме множество параметров: габариты, грузоподъемность, динамику, особенности двигателя и его компоновки. Проведение расчетов — долгий, трудоемкий и дорогой этап, и автопроизводители придумали, как его упростить. За счет использования универсальной платформы.

Платформа представляет собой совокупность конструктивных и технологических решений, а также ключевых компонентов автомобиля. Она напоминает конструктор: создав и настроив базовый набор, далее требуется вносить изменения только во второстепенные элементы. А значит, разработка нового автомобиля становится проще, быстрее и дешевле.

На рисунке показано, как одну платформу можно использовать для разработки различных моделей, начиная от хэтчбека и заканчивая минивэном. Это распространенная практика. Первыми автопроизводителями, которые использовали платформенный подход, стали Volkswagen, Ford, General Motors и Toyota. Атом пошел по этому же пути, создав модульную платформу с возможностями модернизации.

Разработка шасси, силового каркаса кузова, электрики и высоковольтной системы шла параллельно. Причем над созданием высоковольтной системы работали коллеги из нашей китайской лаборатории, которая расположена в Нанкине. То есть мы не пользовались услугами сторонних разработчиков. 

Перед нашими инженерами стояла задача добиться высокого уровня пассивной безопасности, как у аналогичных автомобилей из Европы и Азии. Вместе с тем нужно было предусмотреть, помимо варианта с обычным рулевым управлением, управление по проводам (Steer-by-wire), обеспечить ровный пол в салоне и интегрировать центральную стойку кузова в каркасы дверей.

Что представляет собой платформа Атома

Платформа Атома состоит из основания, шасси, высоковольтной системы, электрики и электроники.

Основание кузова

Это самая прочная и несущая часть Атома. Многие детали основы изготовлены из высокопрочной (HSS) и сверхвысокопрочной (UHSS) стали. Для других частей применили горячую штамповку: такие детали в три раза прочней, чем отштампованные без предварительного разогрева металла. Благодаря этой технологии будущий кузов Атома удалось разработать без центральных стоек.

Предпочтение отдается локальным материалам, хотя используются не только они. В целом, нам доступен полный спектр сырья и технологий отечественной автомобильной индустрии.

Высоковольтная система

Система включает электродвигатель, батарею с термоменеджментом, зарядные порты, управляющую электронику, инвертор и связывающую все эти компоненты высоковольтную проводку. А благодаря системе рекуперации электромобиль во время торможения запасает энергию.

Батарея

Литий-ионная батарея емкостью 77 кВт*ч разрабатывается совместно с компанией «Рэнера», которая входит в состав госкорпорации «Росатом». Собирать батарею будут на новой гигафабрике в Калининграде. Запас хода у Атома достигает 500 км. по стандарту WLTC.

Батарея размещена в огнеупорном отсеке и не боится погружения в воду на глубину до метра. Защитные балки и корпус из алюминиевого сплава гарантируют сохранность батареи даже при сильном боковом ударе. А ее интеграция в силовую структуру кузова позволяет добиться беспрецедентного уровня жесткости и обеспечить дополнительную защиту пассажиров.

Система термостатирования батареи

Играет решающую роль в сохранении оптимальной производительности батареи в условиях как сильного мороза, так и жары. Это крайне важно, поскольку химический процесс в батарее эффективно функционирует лишь в определенном диапазоне температур: низкие температуры снижают отдачу энергии, в то время как перегрев ускоряет деградацию батареи. Принципиальное отличие от других электромобилей состоит в том, что при разработке Атома были учтены климатические особенности России.

Так, в зимний период встроенный нагреватель повышает температуру аккумуляторных ячеек перед зарядной сессией, тогда как летом задействуется система охлаждения. Благодаря этому батарея гарантирует 1000 полных циклов заряда-разряда. Испытания батареи проходят в самых жестких режимах, и это дает основания полагать, что фактический срок службы батареи Атома превысит расчетный показатель.

Зарядные разъемы

В электромобиле установлен разъем GB/T (до 50 кВт на AC и до 900 кВт на DC). При быстрой зарядке постоянным током до 250 А набрать энергию, необходимую для пробега 100 км, можно всего за 8 минут, а восполнить аккумулятор до 80% — за полчаса.

Электродвигатель

Синхронный электродвигатель на постоянных магнитах также разрабатывается совместно с ГК «Росатом». Его мощность составляет 150 кВт или 204 л.с. 

Важная особенность трансмиссии электромобиля — отсутствие коробки передач. Крутящий момент от электромотора поступает на колеса через редуктор в блоке с дифференциалом, что позволяет разгонять Атом до 100 км/ч менее чем за 8 секунд.

Шасси

Подвески у Атома — традиционные: передняя — макферсон, задняя — многорычажная. Конструкция платформы позволяет реализовать технологию Steer-by-wire, когда руль и колеса не связывает рулевой вал. При повороте руля водитель подает команду электроприводу, который поворачивает колеса. В настоящий момент технология находится в разработке.

На всех колесах — дисковые тормоза, стояночный тормоз — автоматический. Кстати, менять тормозные колодки на электромобиле придется реже, чем на традиционном автомобиле. Ведь электромобиль замедляется в процессе рекуперации. Достаточно отпустить педаль «газа» — электромотор при этом становится генератором и пополняет заряд батареи.

Электрика и электроника

Мультимедиа, приборы, климат-контроль и светодиодные элементы питаются от стандартного 12-вольтового автомобильного аккумулятора и образуют низковольтный контур. 

В электромобиле Атом будут установлены девять камер, пять радаров и 12 ультразвуковых сенсоров, которые напрямую связаны с ADAS (Advanced Driver Assistance System — продвинутая система помощи водителю). С помощью датчиков, радаров, камер и бортового компьютера Атом сам удерживает полосу движения, паркуется, экстренно тормозит, переключает дальний свет.

Также Атом будет оборудован проекционным дисплеем AR HUD. Эта технология синхронизируется со всеми системами Атома и отображает на лобовом стекле информацию о скорости движения электромобиля, навигацию, интерфейсы приложений и важные уведомления.

AR HUD входит в комплексную систему человеко-машинного интерфейса (HMI), дополняя сенсорный дисплей на руле, голосовое управление и Атом ОС.

Как Атом тестирует платформу

Испытания платформы проводятся на функциональных прототипах, которые в автомобильной индустрии называют мулами. Это опытные машины-агрегатоносители, собранные с использованием кузовов серийных автомобилей. 

Испытания на мулах позволяют сосредоточиться на разработке технических аспектов электромобиля, таких как электрическая система, ходовая часть, система управления, без необходимости заниматься одновременно установкой кузова. Это ускоряет процесс разработки всего электромобиля, позволяет быстрее и эффективнее вносить изменения в проект, тестировать новые технологии и функции, а также проводить эксперименты с различными составляющими платформы для обеспечения лучшей производительности и безопасности будущего электромобиля. Кроме того, тестирование платформы без кузова позволяет сэкономить ресурсы, поскольку не требуется создание дорогостоящих элементов. 

Поскольку Атом только разрабатывает свой первый электромобиль, на платформу установили кузов схожего по габаритам серийного автомобиля, для чего его пришлось буквально перекроить. Внутри — никаких удобств, только руль и сиденья. Это распространенная практика: многие автопроизводители используют для тестирования функциональных прототипов кузова автомобилей-одноклассников.

Испытания начались осенью 2023 года. Для этого собрали 13 функциональных прототипов, среди которых автомобили с классическим рулевым управлением и системой управления по проводам. Атом проходит всесторонние испытания в лабораториях, на полигонах и дорогах общего пользования. Для этого машины поставили на учет в ГИБДД, получили государственные номера и обезличенные СТС — в них нет VIN-кода. Такие СТС присваиваются на этапе тестирования.

В ходе испытаний тестируются и калибруются шасси, рулевой орган управления, системы торможения и термостатирования, работа электропривода и система ADAS. На этапе испытаний важно убедиться, что разработанная конструкция выдерживает российские условия эксплуатации. Тестирование платформы продлится до конца 2024 года.

Для разработки и тестирования кузова, его эргономики, экстерьера, интерьера, навесных элементов и электронных блоков мы используем полноразмерный макет «березка», о котором расскажем в одной из следующих статей.