Концепт-кар smart forvision: взгляд на перспективы электромобилей

Компания smart (подразделение в составе концерна Daimler) неизменно предлагает новаторские решения в области мобильности. Своими новыми разработками она указывает направления развития транспортной сферы для городов во всём мире. Взаимодействуя с концерном BASF – ведущим поставщиком продуктов и решений для автомобилестроения среди представителей химической отрасли, компания smart демонстрирует свою передовую роль в реализации перспективных технологий, выходящих далеко за привычные рамки. Созданный совместно инновационный концепт-кар smart forvision, который будет представлен широкой публике на Международном автосалоне во Франкфурте, сочетает в себе футуристический дизайн с целым спектром технологических решений, обеспечивающих энергоэффективность, уменьшение веса и контроль температуры.

- Появление концепт-кара smart forvision стало результатом большой работы сотрудников концерна Daimler, занимающихся вопросами обеспечения мобильности в городских условиях. Мы впервые представляем целый ряд решений, которые делают возможным дальнейшее развитие сегмента электрического транспорта. Поставив четкую цель максимального приближения к "нулевому" уровню выбросов, мы приняли во внимание все факторы, влияющие на данную характеристику транспортного средства. Такой подход привёл к разработке принципиально новых концепций и материалов, обеспечивающих качество изоляции, отражательную способность, облегчение конструкций и другие преимущества. Наряду с прозрачными органическими солнечными элементами, энергосберегающими светодиодами и способными отражать инфракрасное излучение пленками и покрытиями, для защиты от тепла и холода используются высокоэффективные пеноматериалы. Кроме того, компания smart устанавливает новые стандарты в плане снижения веса деталей автомобиля – в частности, благодаря первым в мире полностью пластиковым колёсным дискам, – говорит Аннетте Винклер, возглавляющая компанию smart. – Всё это, в сочетании с другими революционными решениями, позволило создать действительно уникальный автомобиль, и мы с нетерпением ждём того дня, когда он покинет стены исследовательской лаборатории и появится на дорогах.

- Для автомобилей завтрашнего дня нужны такие материалы и технологии, которые способны повысить экономичность без ущерба для дальности пробега и уровня комфорта пассажиров. Наши инновации вносят немаловажный вклад в решение этих задач, - полагает д-р Кристиан Фишер, руководитель отдела исследований полимеров в составе концерна BASF. – Мы гордимся тем, что вместе с представителями компании smart разработали комплексную рациональную концепцию мобильности для городских условий. Результатом наших совместных усилий стал совершенно новый автомобиль, который не имеет аналогов.

Сочетание автомобилестроительного опыта компании smart с высокой компетенцией BASF в области материалов и систем позволило создать концепт-кар, демонстрирующий технологическую базу для дальнейшего устойчивого развития сегмента электромобилей. Исследователи и дизайнеры намеренно задействовали целый «букет» материалов и технологий; некоторые из них пока что являются реализуемыми только в лабораторных условиях, а другие имеют определённый шанс для внедрения в серийное производство.

Солнечная энергия не пропадает даром

Уже при первом взгляде на концепт-кар smart forvision нельзя не заметить шестиугольные прозрачные участки на крыше кузова. Цель такого новшества состоит в использовании энергии Солнца с помощью расположенных здесь прозрачных фотоэлементов. Таким образом, крыша автомобиля имеет многослойную конструкцию типа «сэндвич». Фотоэлементы содержат прозрачные красители и способны активироваться под воздействием солнечного света. Генерирование энергии происходит даже при неярком и рассеянном дневном освещении, причём в количестве, достаточном для питания мультимедийных устройств и ещё трёх вентиляторов, являющихся составной частью системы регулирования климата в салоне. Если автомобиль находится под солнечными лучами, то фотоэлементы обеспечивают непрерывную работу этих вентиляторов, что препятствует перегреву салона. Эта новая фотоэлектрическая технология обладает потенциалом для повышения эффективности, а получаемая энергия может быть задействована и для других автомобильных потребностей.

Кроме того, фотоэлементы служат источником питания для дополнительной опции, а именно для подсветки салона с помощью органических светодиодов. Подсветка активируется при открытии дверей либо путём нажатия кнопки. При выключенной подсветке обеспечивается хороший наружный обзор. В дневной период возникает эффект «стеклянной крыши», а в ночное время открывается приятный вид на городское освещение. Новые светодиоды дают возможность выбора расцветок, что открывает дополнительные перспективы для дизайнеров. Вместе с тем, эти светодиоды потребляют в два с лишним раза меньше энергии по сравнению с обычными энергосберегающими источниками света.

Облегчённые конструкции: качество, разнообразие, стильность

Концепт-кар smart forvision отличается уникальной конструктивной особенностью, позволяющей значительно уменьшить вес транспортного средства. Речь идёт о полностью пластиковых колёсных дисках, которые практически готовы к запуску в серийное производство. На сегодняшний день использование нового высококачественного материала производства BASF обеспечивает снижение веса каждого колеса на три килограмма. В отличие от обычных полиамидных композитов, этот материал включает в себя длинные армирующие волокна, способствующие улучшению механических свойств. В числе других преимуществ следует назвать превосходную устойчивость к температурным колебаниям и воздействию химикатов, динамическую прочность, жесткость и долговечность.

Первая серия интенсивных испытаний, проведенных специалистами компании smart, подтвердила эксплуатационную пригодность колёс с полностью пластиковыми дисками, а также возможность применения данной разработки в автомобильном производстве.

При изготовлении "капсулы безопасности" и дверей концепт-кара smart forvision использовались эпоксидные полимеры, армированные углеродным волокном – высококачественные композитные материалы. Использование данных материалов позволяет добиться существенного уменьшения веса – более чем на 50% по сравнению со сталью, и на 30% по сравнению с алюминием. Благодаря короткому времени отверждения полимерные составы от BASF являются пригодными для условий крупномасштабного производства.

Удобный и эффективный обогрев

Многофункциональные, комфортабельные и лёгкие сиденья в салоне smart forvision обладают уникальным сочетанием эффективного управления температурой и энергосберегающего дизайна. Это было достигнуто благодаря тому, что несколько инновационных продуктов здесь впервые комбинируются между собой. Основой для их применения является новая облегченная пластиковая конструкция сидений.

Многочисленные исследования свидетельствуют о том, что человеческое тело эффективно абсорбирует тепло через определенные зоны. По этой причине у нового концепт-кара на смену обычной системе обогрева сидений пришёл "e-текстиль" – тонкие проводящие покрытия, поддающиеся индивидуальной регулировке. Благодаря расположению источников тепла в непосредственной близости от тела, в средней и нижней частях сидений, для водителя и пассажиров обеспечиваются приятные ощущения теплоты. Применение технологий "e-текстиля" позволяет экономить энергию и пространство, а также ведёт к уменьшению веса автомобиля. Кроме того, источники тепла находятся и в подлокотниках сидений, что способствует подогреву некоторых зон, обладающих повышенной чувствительностью к холоду.

Ассортимент инноваций дополняется пеноматериалами производства BASF, обеспечивающими снижение веса и улучшенный комфорт сидений. Эти пенопласты примерно на 10-20 процентов легче по сравнению с другими материалами; при их использовании всего за одну технологическую операцию достигается неравномерная степень жёсткости, что ведёт к получению очевидных преимуществ в плане эргономики.

Конструкция сидений включает суперабсорбенты с флисовой тканью, значительно повышающие комфорт благодаря «пассивному» контролю климата. В отличие от обычных вариантов с функцией климат-контроля, сиденья в салоне smart forvision не требуют сложных и энергозатратных устройств механической вентиляции.

Управление температурой: жара остаётся снаружи

Для кондиционирования и обогрева салона транспортного средства требуется значительное количество энергии. По этой причине управление температурой стало одной из основных точек для приложения усилий исследователей из smart и BASF.

В результате они предложили целый пакет мер, направленных на повышение эффективности кондиционирования салона концепт-кара smart forvision. Одновременно были найдены решения, которые позволяют сэкономить энергию, расходуемую на обогрев.

Оригинальная конструкция теплового экрана, впервые использованная в автомобилестроении, основана на инновационной плёнке производства BASF, которая способна отражать инфракрасное излучение. Эта плёнка, помещённая на лобовое стекло и на боковые стёкла, предохраняет салон автомобиля от перегрева. Она не содержит металлов, и обеспечивает высокий показатель отражения ИК-лучей. Благодаря высокой прозрачности в видимом диапазоне спектра, данная плёнка может наноситься и на тонированные стёкла, с гарантией исключительно эффективной защиты от солнечного света и теплового излучения. В отличие от металлизированных плёнок, которые уже нашли своё применение в некоторых моделях автомобилей, эта новинка отражает только лучи инфракрасного спектра. Она не представляет собой преграды для проникновения радиоволн, что является необходимым для функционирования GPS, Bluetooth, мобильных телефонов и ряда других устройств.

Высокоэффективные пеноматериалы производства BASF, использованные в конструкциях панелей кузова, также вносят свой вклад в создание комфортного климата для водителя и пассажиров. Летом в салоне автомобиля царит приятная прохлада, а зимой гарантируется надёжная защита от холода.
Эти пеноматериалы обеспечивают качественную изоляцию даже при небольшой толщине, что делает возможным их широкое применение в автомобильных конструкциях. Инновационную систему изоляции, реализованную создателями концепт-кара smart forvision, можно расценить как существенный прорыв
на данном направлении автомобилестроения.

Покрытия обеспечивают прохладу

Использование покрытий, способных отражать ИК-излучение и обладающих превосходной устойчивостью к появлению царапин, позволяет добиться двух важных преимуществ. Во-первых, такое решение поддерживает общую систему управления температурой. Во-вторых, высококачественное блестящее покрытие подчёркивает уникальность дизайна концепт-кара smart forvision. Посетители выставки смогут увидеть автомобиль с покрытием белого цвета и специальным эффектом, создающим впечатление «мерцающего» металлика. Сопутствующий позитивный момент состоит в том, что белый цвет особенно хорошо отражает солнечный свет и тепло. Но даже если говорить о темных расцветках, то и в этом случае поверхности будут нагреваться намного меньше – благодаря специальным цветным пигментам производства BASF. Их применение позволяет преимущественно отражать, а не поглощать тепловое излучение. Как следствие, снижение температуры на окрашенной поверхности может доходить до 20, а внутри салона – до 4 градусов Цельсия.

Эталон футуристического дизайна

Что обращает на себя внимание в первую очередь? Жемчужно-белая расцветка кузова, и "капсула безопасности", покрытая слоем краски типа «жидкий металл». Налицо продуманная связь между дизайнерскими решениями smart forvision и одной из предыдущих разработок – модели smart fortwo. Следование стилю и моде не идёт в ущерб качеству. Так, алюминиевые хлопья в составе краски «жидкий металл» создают особый эффект на поверхностях "капсулы безопасности" – светлые и тёмные оттенки чередуются в зависимости от угла зрения. Кроме того, поверхности нового концепт-кара имеют дополнительное прозрачное покрытие, обладающее повышенной устойчивостью к появлению царапин.

Несомненно, большой интерес вызовет и внешний вид боковых дверей со встроенными механизмами их открывания. Здесь пластиковые материалы предстают в новом, трехмерном и очень выразительном облике. Это стало возможным благодаря тому, что специалисты компании smart постоянно используют пластмассы, и накопили большой опыт работы в данной области. Чёткие грани конструкции придают ей стабильность – притом, что толщина материалов является небольшой. В целом создатели smart forvision сумели оптимальным образом реализовать конструктивные возможности пластиков. Передняя и задняя части автомобиля, напротив, отличаются более «мягким» дизайном, с плавными переходами от боковых дверей. Встроенные ручки дверей не нуждаются в дополнительных компонентах, а вентиляционные отверстия выполнены в виде небольших шестиугольников, расположенных непосредственно на наружной обшивке.

Хвостовые фонари, вызывающие ассоциации с небольшими реактивными турбинами (как у самолётов), придают задней части автомобиля спортивный стиль и футуристический облик. Внутри фонарей установлены небольшие пропеллеры, которые перегоняют воздух изнутри наружу. Помимо всех необходимых световых элементов, здесь также имеются прозрачные кольцеобразные пластины, по которым можно отслеживать состояние батареи в процессе подзарядки. Конструкция передних фар содержит выразительный элемент в виде кольца, которое совмещает функции дневного света и индикатора. Всё это вносит вклад в общий привлекательный внешний вид концепт-кара smart forvision.

Двери открываются в будущее

В интерьере салона многоугольные поверхности гармоничным образом сочетаются с более органичными формами; такой подход находит своё логическое продолжение и в наружном облике smart forvision. Это касается и цветовой концепции, поскольку в салоне также доминируют светлые «холодные» тона, которые акцентируются отделкой панели управления в стиле «жидкий металл». Шестиугольные белые резиновые утолщения на полу соответствуют общему дизайнерскому замыслу – они превосходно сочетаются по цветовой гамме с обивкой сидений.

Грани боковых дверей хорошо просматриваются не только снаружи, но и изнутри. Многоугольные поверхности со встроенными подлокотниками и отсеками окрашены под цвет кузова и оборудованы цветными светодиодами. При открывании и закрывании дверей светодиоды работают в режиме анимации, образуя световую дорожку по направлению снаружи вовнутрь. После закрытия дверей происходит переключение в режим ненавязчивого «комнатного» освещения.

Водительский интерфейс имеет форму эллипса в раме медного цвета; он хорошо сочетается с облегчённой "капсулой безопасности", и обладает свойством полупрозрачности в выключенном виде. При включении двигателя вся информация проецируется на прозрачную поверхность, после чего водитель имеет возможность выбирать операционные меню путём прикосновения к экрану.

Рулевое колесо белого цвета чем-то напоминает самолётный штурвал, и является ещё одним футуристическим элементом конструкции. Помимо функциональных кнопок, здесь находится светодиодный индикатор уровня заряда батареи.

Технологии завтрашнего дня

Концепт-кар smart forvision наглядно демонстрирует одно из главных преимуществ электромобильного транспорта – мобильность без вредных выбросов в окружающую среду. Одновременно он служит проводником новых технологий в автомобилестроительной отрасли. Многие предлагаемые инновации базируются на разработках из сферы нанотехнологий, что является ключевым моментом для создания рациональных решений. Наноматериалы способствуют продвижению инноваций в автомобилестроении – точно так же, как и во многих других областях (строительстве, энергетике, электронике, здравоохранении).

Весь комплекс технологий, реализованных при создании концепт-кара smart forvision, вносит ощутимый вклад в увеличение дальности пробега. Именно этот показатель неизменно находится в центре дискуссий о перспективах развития электромобильного транспорта. Повышение энергоэффективности, «умная» система управления температурой, последовательное облегчение конструкции – всё это делает возможным существенно (до 20%) повысить дальность пробега без подзарядки. Соответственно, сторонники электромобилей получают ещё один «плюс» в свою копилку аргументов при обсуждении транспортных концепций будущего.