Torek, 20. 12. 2022, 23.10
2 leti
Matej Biček, direktor operacij podjetja Elaphe
16 let, 180 inženirjev: ozadje revolucije iz Slovenije, ki prodira v svet
Termometer prikazuje, kako vroč je članek.
Termometer prikaže, kako vroč je članek.
4,63
16
Testni športni terenec z vgrajenimi Elaphejevimi kolesnimi motorji.
Slovensko podjetje Elaphe zadnjih 16 let razvija idejo zasnove in postavitve elektromotorjev neposredno v kolesa vozila. To prinaša tehnične izzive, a tudi velike prednosti pri izkoristku energije, voznih lastnosti in tudi razpoložljivega prostora za potnike. "Če želimo, da nam uspe na globalnem trgu, moramo biti kot Slovenci nekajkrat boljši in uspešnejši," pravi Matej Biček, direktor operacij pri Elapheju. Ekipa 180 inženirjev velja za enega razvojno najbolj prebojnih kolektivov v Sloveniji, prve serijske avtomobile s to rešitvijo pa na cestah pričakujemo že prihodnje leto.
Postaviti elektromotor neposredno v kolo in izkoristiti tako imenovano tehnologijo in-wheel je nov pristop v svetu električnih osebnih in lahkih gospodarskih vozil, kjer ima Slovenija trenutno eno ključnih razvojnih vlog. Podjetje Elaphe je razvilo kolesne elektromotorje oziroma celotno pogonsko platformo, s katere sta ameriški Lordstown in nizozemski Lightyear že v procesu serijske proizvodnje. Aptera Motors namerava s trikolesnim solarnim vozilom na trg pripeljati prihodnje leto.
Matek Biček, direktor operacij pri Elapheju.
16 let staro podjetje ima zaposlenih 180 inženirjev
"Smo ekipa 180 inženirjev, ki rešujemo izzive na dnevni bazi, motivira nas, da s svojim delom prispevamo k izboljšanju mobilnosti za vse nas," je za Siol.net povedal Matej Biček, direktor operacij (COO) podjetja Elaphe, ki se je ekipi pridružil kot peti zaposleni in od takrat soustvarja zelo napredne pogone za avtomobile v prihodnosti. Za zdaj so med naročniki predvsem avtomobilska zagonska podjetja, ki stavijo na drugačno zasnovo pogona in postavitev elektromotorjev, mnogo pogodbenih partnerjev za prihodnost pa v Elapheju še ne smejo razkriti.
Lordstown je začel proizvodnjo poltovornjaka endurance, ki ima slovenske kolesne motorje.
Kaj je trenutno osrednji del vašega razvoja oziroma produktov?
Naše znanje se razteza na več področij, glavni produkt je celoten in-wheel, torej kolesni pogonski sistem oziroma pogonska platforma, ki zajema kolesne elektromotorje, kontrolno in močnostno elektroniko, hkrati pa tudi testiramo motorske sisteme in vozila na njihovo zmogljivost in trpežnost v različnih okoljskih pogojih. Tehnologija Elaphe na direktni pogon zajema kompaktne komponente, napredne kontrolne algoritme, ki so zajeti v naši kontrolni enoti, visokomočnostne krmilnike in kolesne elektromotorje, ki so dizajnirani okoli standardnih ležajev in zavor.
Z našimi programskimi rešitvami, ki so del krmilne enote, omogočamo boljši nadzor nad vozilom, hitrejši odziv sistema v primeru težje obvladljivih položajev za voznika, povečamo dinamiko vozila, omogočamo določene dodatne funkcije vožnje in naredimo vozilo tudi bolj zabavno za vožnjo. Naša tehnologija omogoča razvoj novih, drugačnih vozil, pri katerih se osredotočamo na energijsko učinkovitost, nadzor, modularnost in kompaktnost naših tehnologij.
Najbolj opazni ste postali po sodelovanju z ameriškim Lordstownom, ki je predstavil poltovornjak z vašimi kolesnimi motorji. Kako ste začeli sodelovati z njimi?
Potrebna sta bila dolgotrajno angažiranje in prisotnost v ekosistemu. Naše sodelovanje z Lordstown Motors je zelo zgleden primer, saj smo bili z njihovo ekipo v stiku že od leta 2016, ko so delovali še v okviru družbe Workhorse. Elaphe je proaktivno večkrat predlagal sodelovanje in ko je bil čas zrel, so nas angažirali. V zgodnjih fazah sodelovanja ni bilo enostavno, ker so se tudi oni šele postavljali. Imeli pa so perspektivno vizijo in načrt, zato smo jim pomagali s tehnično podporo in argumentacijo pri njihovih investitorjih. Tudi z našo pomočjo so dobili sredstva za zagon razvoja in proizvodnje. Seveda so levji delež opravili sami, ključen korak pa je bil posel za pridobitev velike tovarne od podjetja General Motors, ki se je takrat zapirala.
Lordstown je sicer šele start-up proizvajalec vozil, ki pa z vašo pomočjo na trg med prvimi prinaša povsem novo tehnologijo. Kaj to pomeni za vas?
Lordstown Endurance je eno izmed prvih vozil s kolesnim pogonom na trgu. To je idealen prikaz potenciala tehnologije, še posebej s stališča krmiljenja in vzdržljivosti. Gre tudi za specifičen trg v ZDA, usmerjen v flote. V projektu je kar nekaj novosti, tudi kombinacija proizvodnje pri nas v Sloveniji in licenciranja tehnologije. Skupaj z Lordstown Motors smo tudi okrepili globalno dobaviteljsko verigo.
Njihovo vozilo Endurance je prvi poltovornjak na kolesni pogon. V njihovem primeru tehnologija in-wheel prispeva z visoko gostoto navora. Pogonski sklop je tudi zelo zanesljiv in zmogljiv, vse to pa je vgrajeno v kompaktno in preprosto konfiguracijo. Uporaba te tehnologije Lordstownu omogoča, da odstrani na stotine gibljivih delov in zmanjšuje neučinkovitost pogonskega sklopa.
Kakšne prednosti in izzive predstavlja rešitev elektromotorjev v kolesih?
Z uporabo kolesnih elektromotorjev in pripadajočo elektroniko oblikujejo lahke, modularne in kompaktne platforme. Na ravni arhitekture vozilo z manjšim številom pogonskih komponent ob nižji teži pogonskega sklopa pridobi večji prosti volumen, omogoča višjo energijsko učinkovitost na ravni vozila in se ponaša z novimi, edinstvenimi lastnostmi, kot sta nadgradnja varnostnih sistemov in izboljšana dinamika vozila. To je le nekaj ključnih prednosti.
Posledično tudi mi proizvajalcem avtomobilov omogočamo dizajniranje novih, optimiziranih platform vozil, ki odgovarjajo spreminjajočim se potrebam trga in končnih uporabnikov. Prednosti tehnologije so tudi v njeni energijski učinkovitosti, modularnosti in nadzoru, ki ga omogoča. Centralna enota namreč prek krmilnika komunicira z vsakim motorjem posebej in mu posreduje ukaz glede navora, zaviranja in širše. Temu primerno je to platforma, definirana glede na softver, ki omogoča različne napredne funkcije vozila na podlagi težkih algoritmov – to so na primer torque vectoring, traction control, regenerative braking in drugo.
Prav gotovo pa tak sistem pogonov prinaša velike inženirske in razvojne izzive?
Izzivi so bili predvsem okoli dizajniranja motorja, ki bi lahko zdržal visoke napore in vibracije, ki delujejo nanj zaradi bližine ceste in njenih pogojev. Temu primerno smo od leta 2006 oblikovali optimalni koncept motorja, spisali svoje standarde in imamo svoj testni center, ki motorske sisteme testira na različne okoljske pogoje in njihovo zmogljivost.
Splošno mišljenje je tudi, da kolesni elektromotorji prispevajo k nevzmeteni masi?
To smo z leti rešili, saj je prvi pomemben korak zmanjšanje mase motorja na sprejemljivo raven, po drugi strani pa je ključno razmerje nevzmetene in vzmetene mase. Temu primerno je zelo pomembna zasnova vozila okoli kolesnih motorjev za njihovo optimalno delovanje – to je v nasprotju z običajno logiko, kjer na vozilo, ki je tipično zasnovano za motorje z notranjim izgorevanjem, dodajamo nevzmeteno maso. S podjetjem Lightyear, našo stranko iz Nizozemske, nam je uspelo narediti motorski sistem s 97-odstotno energijsko učinkovitostjo.
Kakšne so omejitve take tehnologije, je omejena na večja vozila ali bi lahko to naredili tudi za osebne avtomobile?
Absolutno smo usmerjeni na osebna vozila, lahka komercialna vozila in avtonomne shuttle. Omejitve so vezane na velikost kolesa, relativno z zahtevo po navoru in učinkovitosti. Težja vozila so tukaj manj primerna – manjša kolesa, ker zdržijo več teže, obenem pa potrebujejo več navora za premikanje. Vse zadeve, kjer imajo prestave in reduktorji bistveno prednost, niso naš ciljni trg.
Obenem pa v podjetju razvijamo tehnologije, ki so primerne tudi za taka vozila, le da niso nujno v kolesu, slonijo pa na podobni tehnologiji in topologiji zasnove električnih pogonov, ki smo jo razvili in patentirali v zasnovi elektromagnetnega dela električnih motorjev, kjer smo vodilni v svetu.
Opazili smo vaš testni SUV na Vranskem, kjer se pojavlja že več let – kaj vse testirate in kako testiranje poteka?
Vozilo testiramo glede na robustnost v različnih okoljskih pogojih, izvajamo pa tudi testiranje kontrolnih sistemov, dinamike vozila in širše. Večinoma ga testiramo na Vranskem, pa tudi na drugih preizkuševališčih, kot je na primer testiranje v zimskih pogojih na Švedskem, na Madžarskem ter na dirkaški stezi Paul Ricard v Franciji. Pri testiranju naprednih algoritmov poleg internega razvoja sodelujemo tudi v partnerstvu s proizvajalci in velikimi dobavitelji v avtomobilski industriji.
Kako močni in težki so taki elektromotorji danes, se lahko ta masa v prihodnje tudi zmanjša?
Z novimi materiali – in seveda odvisno od stroška – lahko optimiziramo tudi maso. Trenutno je masa v ugodnem razmerju med zahtevami vozil in stroškom, da dodatna optimizacija ni potrebna. Motorje in tehnologijo snujemo z običajnimi materiali in s primernimi cenami oziroma stroški za avtomobilsko industrijo.
Kaj se da narediti, je predvsem odvisno od trga in stranke ter osredotočenosti na stroškovno učinkovitost rešitve. Moči trenutnih motorjev presegajo 110 kilovatov, v nekaterih bolj nišnih primerih celo 300 ali 400 kilovatov. Ključno je razumevanje direktnega pogona, ki pomeni eliminacijo prestavnega razmerja.
Vrtilne hitrosti električnega motorja so tako identične kot vrtilne hitrosti platišča, kar je bistveno nižje kot pri večini drugih tipov elektromotorjev na trgu. Navori, po drugi strani, pa morajo ob direktnem pogonu biti bistveno višji, tako da dosegamo nekaj tisoč njutonmetrov na motor oziroma posamezno kolo. Ob tem pa že razvijamo motorje s še višjim navorom in posledično močjo.
Avtomobil nizozemskega podjetja Lightyear prav tako uporablja Elaphejeva kolesa.
Ali je elektromobilnost na široko odprla vrata za razvojno usmerjene start-upe z novimi idejami?
Da in ne. Zagotovo je na določenih področjih odprla vrata na široko, a veliko proizvajalcev se predvsem uči. Niso vsi proizvajalci in razvojni dobavitelji prvega reda navajeni takšnega dela in tu je razlika med bolj inovativnimi in tistimi bolj tradicionalnimi – ti bodo na trgu, tehnološko gledano, sledilci, pri tem pa bodo tudi tehnološko zaostali ali celo na dolgi rok izgubili tržni delež. Pojem inovativen pa ni omejen na velikost podjetja, saj so tudi nekateri zelo veliki med inovativnimi.
Ali že sodelujete tudi s katerimi drugimi proizvajalci, vsaj v neki začetni fazi morda?
Seveda, a zaradi strogih pogodb o nerazkrivanju podatkov o tem ne smemo kaj dosti povedati.
Ali je dejstvo, da prihajate iz Slovenije, pri preboju v tujino nekaj pozitivnega ali negativnega? Je sploh pomembno, od kod posamezen start-up prihaja?
Pomembno je pri dostopu do kapitala in percepciji naprednosti. Zagotovo je Slovenija za tiste, ki jo poznajo, pozitiven prizvok, za tiste, ki je ne, smo lahko "vzhodna Evropa" z nekoliko manj pozitivnim prizvokom. Ampak z delom se dokažemo.
Zagotovo pa bodo večji trgi, če bodo imeli izbiro, dajali prednost podjetjem, ki so jim bližje kulturno in geografsko. Zato moramo biti nekajkrat boljši in uspešnejši, da nam uspe na globalnem trgu. Ni lahko, se pa trudimo in rezultati se postopoma kažejo.
Tudi vloga izrazito razvojno usmerjenega dobavitelja najbrž vpliva na položaj na trgu?
Težje je dosegati tržno primerne cene dodani vrednosti, ki jo dostavimo, kajti dodana vrednost se ne trži glede na geografijo, od koder izhaja in kakšni so tam stroški. Smo boljši in učinkovitejši, temu primerno tudi tržno usmerjeni. Nismo dobavitelj v klasičnem smislu, ne izdelujemo potrošnih dobrin po neki široko poznani zasnovi. Delamo nove stvari, z veliko lastnega znanja, procesov in tehnologij, ki niso širše poznane drugim.
Kako ocenjujete okolje v Sloveniji za podobne razvojne projekte?
Slovenija ima v splošnem nadpovprečno dobro razvito okolje za razvoj in izdelavo elektromotorjev in elektronike za različne aplikacije. Z več slovenskimi podjetji Elaphe že sodeluje in prek aktivnosti avtomobilskega Grozda Slovenije nameravamo sodelovanja še povečati. En primer je misija GREMO, ki postavlja novo platformo za razvojne projekte slovenske avtomobilske industrije že z letom 2023 in pri tem slovenska vlada in ministrstvo za gospodarstvo in razvoj že kažeta proaktivno razumevanje in podporo. Platforma omogoča, da bodo vsa slovenska razvojna in proizvodna podjetja imela omogočeno pospešeno partnersko sodelovanje in tako povečano konkurenčnost na mednarodnih trgih.
Misija predvideva štiriletno trajanje in izdatne državne spodbude, kar bi moralo zadostovati, da slovenska podjetja prevzamejo vodilno dobaviteljsko vlogo pri zeleni mobilnosti prihodnosti. Slovenija ima dober izhodiščni položaj zaradi visoke ravni znanja in inovativnosti tehničnega kadra. Nekoliko nam v Sloveniji manjka razumevanja in resne vpetosti v pomembne globalne gospodarske tokove, ki jih večina podjetij sicer spremlja in podpira, ne igrajo pa resne vloge. Zanimiv nam je interes kompetentnih in ambicioznih strokovnjakov, ki se nam pridružujejo.
Aptera Motors namerava s trikolesnim solarnim vozilom na trg pripeljati prihodnje leto.
Področje elektromobilnosti ponuja tudi priložnosti za tehnološke inovacije. Kaj bi lahko postala naslednja tehnološka velika stvar za prihodnost?
Vsekakor je velik poudarek na nadaljnji elektrifikaciji in digitalizaciji mobilnosti, ki vključuje tudi postopen prehod na avtonomna vozila. Elaphe se na to področje umešča tako s komponentami kot s programskimi rešitvami ter rešitvijo v smislu platforme potrebnih tehnologij in komponent. Če poenostavimo, softver in tehnološke rešitve v zasnovi vozil in posledično tudi v njihovi uporabi bodo igrali ogromno vlogo. Vsekakor smo na pragu velikih sprememb in preobrazbe industrije ter tudi rojstva novih industrij.
Kakšni so vaši načrti?
Razvoju dodajamo vse več proizvodnih kompetenc, saj to pričakujejo trg in naše stranke. Ohranjamo visoko raven inovativnosti in se še naprej vključujemo v pomembne mednarodne vrednostne verige. Primarni steber je vlaganje v razvoj vedno novih in izboljšanih tehnologij, kajti postavili smo platformo – temeljno arhitekturo vozil za prihodnje desetletje in še več. Ta platforma omogoča in zahteva spremembo zasnove vozila, predvsem mehanskega na bolj programski del – tu je poleg obstoječe platforme tudi glavnina naših prihodnjih vlaganj.
16