Ηλεκτρικά Οχήματα

15 Δεκ 2014 από lk

Ο γνωστός και έμπειρος σχεδιαστής αυτοκινήτων κ. Γιώργος Μιχαήλ, μας έστειλε και δημοσιεύουμε τις παρακάτω σκέψεις του για τα Ηλεκτρικά αυτοκίνητα και τις δυνατότητες παραγωγής τους στην Ελλάδα και όχι μόνο.

Ηλεκτρικά Οχήματα
Η διαφορετική μεθοδολογία παράγωγης του σύγχρονου Ηλεκτρικού Αυτοκινήτου (Η.Α) το διαφοροποιεί δραστικά σε σχέση με το συμβατικό θερμικό αυτοκίνητο (Θ.Α).
Και αυτό έχει επίδραση ακόμη και στη μορφολογία του η οποία θα είναι τέτοια που θα σηματοδοτεί αυτή την διαφορά.
Το Η.Α είναι νομοτελειακά ο μονόδρομος που οδηγεί την αυτόνομη μετακίνηση στην μελλοντική της πορεία. Ανάλογες μεγάλες ανατροπές έγιναν και όταν οι άμαξες έγιναν αυτοκίνητα, όταν οι γραφομηχανές έγιναν πληκτρολόγια υπολογιστή, όταν οι αναλογικές φωτογραφικές μηχανές έγιναν ψηφιακές, όταν οι λάμπες πυρακτώσεως έγιναν LED, όταν οι οθόνες των τηλεοράσεων και των υπολογιστών πέταξαν τον βαρύ και τεράστιο σωλήνα Μπράουν και έγιναν λεπτές, ψηφιακές κτλ.
Το Η.Α ανοίγει το δρόμο στη μορφολογική αυτονομία του αυτοκινήτου και επαναστατεί ενάντια στη μαζικότητα και την απόλυτη ομοιομορφία των εν σειρά παραγόμενων προϊόντων. Και αυτό διότι το ηλεκτρικό μας «όστρακο» δεν είναι απαραίτητο να εγκλωβίζεται στην «ηλικιωμένη» αισθητική, αρχιτεκτονική και μηχανολογική φιλοσοφία που επιβάλλει η συμβατική διαδικασία παραγωγής αυτοκινήτων. Και εξηγούμαι πιο αναλυτικά: Έχουμε συνηθίσει να βλέπουμε με μια παραδοσιακή θεώρηση, την παραγωγή ενός θερμικού αυτοκινήτου, σαν μια τεχνολογική και παραγωγική διαδικασία που επικεντρώνεται κατά βάση σε δυο πόλους.
Α. Στην μελέτη, σχεδίαση και κατασκευή του πολύπλοκου θερμικού κινητήρα εσωτερικής καύσης και των συστημάτων μετάδοσης (κιβώτιο ταχυτήτων, άξονες μεταδόσεως κτλ), με τα εκατοντάδες επιμέρους στοιχεία που τα συναποτελούν και την ενεργοβόρο μηχανουργική επεξεργασία που απαιτείται για την παραγωγή τους.
Β. Στην μελέτη και σχεδίαση ενός αυτοφερόμενου σιδερένιου αμαξώματος από φύλλα διαμορφωμένης λαμαρίνας .Κάτι που γίνεται με πανάκριβα καλούπια που πρεσάρουν την λαμαρίνα με τεράστιες κρουστικές και υδραυλικές πρέσες πολλών τόνων .Τα διαμορφωμένα κομμάτια συνδέονται σε ένα ενιαίο αυτφερόμενο σύνολο «κέλυφος» με ηλεκτροπόντες.
Η αυτοκινητοβιομηχανία δυσκολεύεται να προσαρμοστεί στην επόμενη γενιά ηλεκτρικών οχημάτων με μηδενικούς ρύπους και η αιτία της δυσκολίας ,η μάλλον η αδράνεια που παρατηρείται, καταλαβαίνουμε όλοι μας πολύ καλά, ότι δεν είναι τεχνολογικής φύσης, αλλά οφείλεται σε προβλήματα με οικονομικό υπόβαθρο. Τέτοια είναι τα προβλήματα που προκύπτουν από την ανάγκη απόσβεσης τεράστιων βιομηχανικών επενδύσεων σε βαριές βιομηχ. εγκαταστάσεις (χυτηρίων, χυτοπρεσσών κτλ), αλλά και του τεράστιου μηχανουργικού υπόβαθρου (τόρνοι, φρέζες, γραναζοκόπτες, ρεβολβερς) που απαιτείται για την κατασκευή των θερμικών κινητήρων, των κιβωτίων ταχυτήτων, των αξόνων μεταδόσεως, των διαφορικών, κτλ. Η απόσβεση αυτού του μηχανολογικού υποβάθρου στο οποίο έχουν επενδύσει όλες οι μεγάλες αυτοκινητοβιομηχανίες συμβατικών αυτοκινήτων, απαιτεί μακροχρόνια ωρίμανση. Και μέχρι αυτό να συμβεί, “παίζεται” καθυστέρηση, ενώ προωθούνται στην αγορά, σαν ενδιάμεση λύση τα υβριδικά αυτοκίνητα. Δηλαδή αυτοκίνητα σε συνδυασμό ηλεκτρικού κινητήρα με μηχανή εσωτερικής καύσης , που το μηχανολογικό τους υπόβαθρο χρησιμοποιεί μεγάλο μέρος των μηχανικών μερών που προέρχονται από την τεχνολογία των συμβατικών, θερμικών αυτοκινήτων. Αυτά τα μηχανολογικά μέρη των υβριδικών αυτοκινήτων απαιτούν μηχανουργική επεξεργασία, ώστε να αξιοποιούνται ακόμη οι μη αποσβησμένες, τεράστιες μηχανουργικές επενδύσεις. Η τεράστια μηχανουργική τεχνογνωσία και οι επενδύσεις σ’ αυτόν τον τομέα, των βιομηχανικών κολοσσών της Ιαπωνίας της Γερμανίας και των ΗΠΑ που υποστηρίζει την κατασκευή και παραγωγή θερμικών αυτοκινήτων, τείνουν να γίνουν άχρηστες και άνευ σημασίας στην νέα εποχή της αυτοκίνησης. Την θέση τους θα πάρουν επενδύσεις και βιομηχανικές εγκαταστάσεις τελείως νέες που θα αφορούν στην κατασκευή και παραγωγή, ηλ. κινητήρων, ηλεκτρονικών κυκλωμάτων, μπαταριών, fuel cells κτλ, που θα υποστηρίζουν την κατασκευή και παραγωγή του αμιγώς ηλεκτρικού αυτοκινήτου του μέλλοντος με ελάχιστα μέρη που να απαιτούν μηχανουργική επεξεργασία.
Ο τρόπος σχεδίασης και κατασκευής του θερμικού αυτοκινήτου με το παραδοσιακό υποφερόμενο αμάξωμα ,εγκλωβίζει την παραγωγική μονάδα σε μια ενεργοβόρο τεχνολογική διαδικασία παραγωγής όμοιων οχημάτων εν σειρά με τεραστία αδράνεια σε περίπτωση που υπάρχει ανάγκη μετατροπών και με μεγάλη δυσκαμψία και αντίσταση στην ικανοποίηση των διαφορετικών απαιτήσεων στην λειτουργία και στην ποικιλία των μορφών που επιβάλλει η προσαρμογή του προϊόντος στις ιδικές ανάγκες του κάθε καταναλωτή. Έτσι, ενώ είμαστε διαφορετικές προσωπικότητες και έχουμε διαφορετικές ανάγκες, διαφορετικά αισθητικά κριτήρια, εγκλωβιζόμαστε στην επιλογή απολύτως ομοίων οχημάτων αυτόνομης μετακίνησης.
Οι υπάρχουσες συνθήκες στην βιομηχανική παραγωγή θερμικών αυτοκινήτων, οδηγούν εκ των πραγμάτων, σε μια κατάσταση όπου το «όστρακο» της αυτόνομης μετακίνησης του σύγχρονου ανθρώπου, καθίσταται παγίδα εγκλωβισμού του σε λειτουργικές, μορφολογικές αλλά ακόμη και πολιτικές αποφάσεις που δεν μας αντιπροσωπεύουν αλλά αναγκαζόμαστε να τις αποδεχτούμε ενώ είναι σχεδιασμένες από άλλους και εξυπηρετούν αλλότρια συμφέροντα.
Το Η.Α είναι το αυτοκίνητο, που με την κατασκευαστική και λειτουργική του φιλοσοφία θα ελευθερώσει τον καταναλωτή από τα παραπάνω δεσμά, η διαδικασία παραγωγής του θα δώσει μεγαλύτερες ελευθερίες επιλογών και το κόστος αγοράς και ενεργειακής κατανάλωσης θα είναι πολύ μικρότερο.
Το Η.Α εκφράζει τις λειτουργικές ανάγκες που επιβάλλονται από τις νέες πολιτικοοικονομικές συνθήκες του πλανήτη. Η ενεργειακή σπατάλη που γίνεται κατά την παραγωγή και τη χρήση του θερμικού αυτοκινήτου είναι απαράδεκτη, με τις δύσκολες συνθήκες που επικρατούν στις μέρες μας.
Η πολιτική της σχεδίασης της κατασκευής και της χρήσης του Η.Α είναι μονόδρομος. Το θερμικό αυτοκίνητο για τους παραπάνω λόγους που αναφέρθηκαν, είτε το θέλουμε είτε όχι είναι πλέον στη δύση του.
Το Η.Α είναι η εναλλακτική λύση που επιβάλλεται για να λυθούν τα μεγάλα ενεργειακά οικολογικά και εν γένει λειτουργικά προβλήματα της συμβατικής θερμικής αυτοκίνησης. Το Η.Α χρησιμοποιεί για την κίνηση του ηλεκτρική ενέργεια, που μεγάλο μέρος της μπορεί να αποκτηθεί με την αξιοποίηση των ΑΠΕ (ανανεώσιμων πηγών ενέργειας) που η γεωστρατηγική θέση της χώρας μας τις προσφέρει σε πολύ μεγαλύτερες ποσότητες συγκριτικά με άλλες χώρες. Το ηλεκτρικό αυτοκίνητο έχει κινητήρα με απόδοση 90% σε σύγκριση με το 20-25% του θερμικού κινητήρα και τροφοδοτείται με ηλεκτρική ενέργεια που συσσωρεύεται σε μπαταριές, με τεχνολογία που αναπτύσσεται συνεχώς.
Η φιλοσοφία σχεδίασης του Η.Α είναι η σχεδίαση μιας μονάδας αυτόνομης μεταφοράς, δηλαδή το σύγχρονο «όστρακο» του ανθρώπου. Η σχεδίαση λοιπόν του ηλεκτροκίνητου αυτοκινήτου με τις σύγχρονες τεχνολογικές δυνατότητες <καινοτομεί> σε σχέση με το θερμικό αυτοκίνητο πολλά σημεία. Ο τρόπος, τα υλικά και η μεθοδολογία κατασκευής του αμαξώματος θα μας ελευθερώσουν από τα παραδοσιακά στάνταρτς, που εδώ και 100 χρόνια ακολουθούνται και θα μας οδηγήσουν στην κατασκευή ενός οχήματος το οποίο θα χρειάζεται κλάσμα μόνο της ενέργειας που απαιτείται για την παραδοσιακή κατασκευή των θερμικών αυτοκινήτων. Η λογική της προσήλωσης στον παραδοσιακό τρόπο σχεδιασμού αυτοκινήτου, μας οδηγεί, ιδίως όσους προερχόμαστε από τον ειδικό χώρο της κατασκευής αυτοκινήτων, σε παραδοσιακές μεθοδολογίες. Αυτές οδηγούν μακριά από το στόχο, που είναι η σχεδίαση – δημιουργία του ΝΕΟΥ οχήματος μεταφοράςμ, όπως απαιτούν οι πολιτικές, οικονομικές, ενεργειακές και οικολογικές συγκυρίες ,αλλά και η συγκεκριμένη γεωστρατηγική θέση της πατρίδας μας. Αυτή επιβάλλει να αναθεωρήσουμε κατεστημένες και παραδοσιακές θεωρήσεις, γιατί δεν έχουμε πλέον την πολυτέλεια να εμμένουμε σ αυτές.
Το ηλεκτροκινούμενο αυτοκίνητο όπως είπα και παραπάνω, σε σχέση με το θερμικό είναι τεχνολογικά ανάλογο με τον ηλεκτρονικό υπολογιστή. Χωρίς κανένα κινούμενο μέρος σε αντίθεση προς τις μεταλλικές αριθμομηχανές του παρελθόντος με τα εκατοντάδες κινούμενα μέρη. Σε ένα PC έχουμε την motherboard, την οθόνη και το πληκτρολόγιο. Στο Η.Α το σασί, οι αναρτήσεις, ο ηλεκτροκινητήρας, τα ηλεκτρονικά και οι μπαταρίες αποτελούν ένα γκρουπ, το οποίο αντιστοιχεί στην motherboard. Το αμάξωμα και το εσωτερικό με τον πίνακα οργάνων και τα χειριστήρια ,αντιστοιχούν στο μόνιτορ και στο πληκτρολόγιο του υπολογιστή.
Έτσι το νέο όχημα που θέλουμε να δημιουργήσουμε επιβάλλεται να αποσυνδεθεί τελείως από την παραδοσιακή μελέτη – σχεδίαση – κατασκευή ενός συμβατικού αυτοκινήτου και να προσανατολιστεί στην μεθοδολογία κατασκευής του αυτοκινήτου όπως οι συγκυρίες κατασκευής επιβάλλουν να σχεδιαστεί και να κατασκευαστεί.
Το φέρον τμήμα του αυτοκινήτου, δηλαδή το σασί, θα ενσωματώνει τις μπαταρίες, τις αναρτήσεις, τον ηλεκτροκινητήρα με την μετάδοση στους τροχούς, το σύστημα πέδησης και τα ηλεκτρονικά ισχύος. Όλα αυτά θα αποτελούν ένα σύνολο (grupp) το οποίο θα είναι παρόμοιο σε όλα τα παραγόμενα μοντέλα. Το σασί θα είναι αλουμινένιο, είτε κατασκευασμένο με τη φιλοσοφία του χωροδικτυωματος, από συγκολλημένα μεταξύ τους στραντζαριστα ή σωληνωτά αλουμινένια στοιχεία, είτε από διαμορφωμένα φύλλα λαμαρίνας ή αλουμινίου, που θα συγκολλούνται με ηλεκτροποντα σε boxes, είτε ένας συνδυασμός των δυο παραπάνω μεθόδων. Η Ελλάδα παράγει μεγάλες ποσότητες αλουμινίου ,έχουμε βιομηχανίες με μεγάλη εμπειρία στην επεξεργασία του αλουμινίου, με εφαρμογές στο οικοδομικό κατασκευαστικό κλάδο.
Επάνω στο σασί θα μπορούν να προσαρμόζονται διάφοροι τύποι αμαξωμάτων, από αισθητικής αλλά και από λειτουργικής πλευράς. Δηλαδή αυτοκίνητο πόλης, σπόρτσκαρ, πολυμορφικό, μικρό φορτηγάκι για ταχυδρομείο και άλλες δημόσιες υπηρεσίες, τζιπάκι κτλ.
Τα εναλλακτικά αμαξώματα που ανέφερα παραπάνω, δεν χρειάζεται να παράγονται με τις ενεργοβόρες, ρυπογόνες και ακριβές συμβατικές τεχνολογίες. Θα μπορούν κάλλιστα να κατασκευάζονται από ανακυκλωμένα πλαστικά (οπλισμένα πολυμερή με υαλονήματα ή ανθρακονήματα, με ενδεχόμενες μεταλλικές ενισχύσεις σε όσα σημεία είναι απαραίτητο. Αυτά, όταν συνδέονται με τον φέροντα σκελετό (σασί) θα αποτελούν ένα άκαμπτο, ενιαίο σύνολο, που να ικανοποιεί τις σύγχρονες απαιτήσεις παθητικής ασφάλειας. Τα ευάλωτα στις μικροσυγκρούσεις σημεία του αμαξώματος,(προφυλακτήρες, επιφάνειες που καλύπτουν εξωτερικά τις πόρτες) μπορούν να έχουν κατασκευή από πολυπροπυλένιο ή άλλα παρεμφερή ανακυκλούμενα πλαστικά, με χαμηλό ενεργειακό κόστος παραγωγής και το χρώμα να εμπεριέχεται στη μάζα τους. Είναι ένας σημαντικός στόχος της νέας παραγωγικής τεχνολογίας για να περιοριστούν ή ακόμη να εξαφανιστούν οι ρυπογόνες τεχνολογίες βαφής και αντισκωρικής προστασίας. Έτσι, σημαντικό παραγωγικό μας στόχο αποτελεί το να μη βάφονται οι επιφάνειες που συναποτελούν το αμάξωμα, αλλά να συναρμολογούνται με το χρώμα να εμπεριέχεται στην μάζα τους. Ένα άλλο πλεονέκτημα αυτής της φιλοσοφίας είναι η μεγαλύτερη αντοχή του αμαξώματος στα μικροτρακαρίσματα, σε αντίθεση με την βερνικωμένη λαμαρίνα των συμβατικών αυτοκινήτων. Το design επομένως του Η.Α θα προσαρμόζεται στις λειτουργικές απαιτήσεις μιας κατασκευαστικής πολιτικής, η οποία σέβεται την ενεργειακή οικονομία, αλλά και την οικολογία. Έτσι είναι φυσικό οι τελικές μορφές των μοντέλων που θα κατασκευαστούν, να σέβονται αλλά και να υποδηλώνουν τις αρχές αυτές.
Ο τεχνολογικός πήχης του μηχανολογικού υπόβαθρου που απαιτείται για την κατασκευή και την παραγωγή του απλού ηλεκτρικού αυτοκινήτου με φορτιζομενες μπαταρίες, είναι πολύ χαμηλότερος από τον αντίστοιχο πήχη του τεχνολογικού υποβάθρου ενός συμβατικού θερμικού αυτοκινήτου ή ενός υβριδικού 1ης, αλλά ακόμη και δεύτερης γενιάς. Και αυτό συμβαίνει διότι η κατασκευή και η παραγωγή, ενός θερμικού κινητήρα και όλων των μηχανολογικών συστημάτων που τον απαρτίζουν και τον υποστηρίζουν, απαιτεί βαρύτατες βιομηχ. εγκαταστάσεις και ένα τεράστιο υπόβαθρο εγκαταστάσεων μηχανουργίας. Αντίθετα για την κατασκευή και την παραγωγή ενός απλού ηλεκτροκίνητου αυτοκινήτου με φορτιζόμενες μπαταρίες, απαιτείται ένα πολύ μικρότερης κλίμακας μηχανολογικό και μηχανουργικό υπόβαθρο. Αυτό συμβαίνει, διότι τα μηχανικά μέρη του ηλ. αυτοκινήτου απαρτίζονται ουσιαστικά από τον, η τους ηλεκτροκινητήρες, που αποτελούνται ουσιαστικά από δυο μόνο κινούμενα μέρη, σε σχέση με τα 70 και περισσότερα κινούμενα μέρη των σύγχρονων θερμικών, τετράχρονων, υπερσυμπιεσμένων κινητήρων, οι οποίοι απαιτούν και την υποστήριξη από κιβώτια ταχυτήτων με γρανάζια κτλ.
Μ άλλα λόγια, η τεχνολογική απλότητα του ηλεκτρικού αυτοκινήτου και η πολύ μικρότερη κατανάλωση ενέργειας κατά την κατασκευή και την παραγωγή του σε σχέση με το θερμικό και συμβατικό, κάνουν την κατασκευή και την παραγωγή του πιο εύκολη. Αυτό είναι κάτι που μπορεί να βοηθήσει στην αποκέντρωση της παραγωγής του και στη διάχυση των παραγωγικών μονάδων και σε μικρότερες χώρες, που δεν έχουν την μεγάλη βιομηχανική παράδοση των γνωστών κολοσσιαίων βιομηχανικών δυνάμεων. Μια τέτοια ακριβώς χώρα είναι και η Ελλάδα.
Το ηλεκτροκινούμενο αυτοκίνητο μπορεί θαυμάσια να αποτελέσει το όχημα αυτόνομης μετακίνησης, που θα φέρει την επανάσταση στο φασισμό της σχεδιαστικής ομοιομορφίας την οποία επιβάλλουν οι τεχνοοικονομικές απαιτήσεις της συμβατικής θερμικής αυτοκινητοβιομηχανίας, και να οδηγήσει σε μια δημιουργική, δημοκρατική και πιο κοινωνική σχεδίαση, που να προσαρμόζεται στις οικονομικές, ενεργειακές και οικολογικές απαιτήσεις τις εποχής μας, αλλά και στην πολυποίκιλη προσωπικότητα και τις ανάγκες του σύγχρονου καταναλωτή. Η Ελλάδα πρέπει να αδράξει την ευκαιρα.
Γιώργος Θ. Μιχαήλ.