زیرساخت ناکافی زنجیره تولید خودروهای برقی و هیبریدی

گذار به خودروهای برقی و هیبریدی، بیش از آن‌که به اعلام برنامه تولید وابسته باشد، به شکل‌گیری زنجیره‌ای از فناوری، قطعه‌سازی و آزمون‌های تخصصی نیاز دارد؛ زنجیره‌ای که در بخش‌هایی مانند تولید سلول باتری، موتورهای الکتریکی و قطعات پاورالکترونیکی هنوز در داخل کشور کامل نشده است. در چنین شرایطی، عنوان «داخلی‌سازی» ممکن است فاصله زیادی با تولید واقعی داشته باشد و محصول نهایی بیش از آن‌که حاصل توان صنعتی بومی باشد، بر مونتاژ و تامین خارجی قطعات تکیه کند.

داخلی‌سازی؛ فاصله تا تولید واقعی

عادل دمشقی، مدیرعامل شرکت شارینت درباره توان تولید قطعات خودروهای هیبریدی در کشور به «دنیای‌خودرو» گفت: «قطعات خودروهای هیبریدی را می‌توان به چند دسته تقسیم کرد. یکی از مهم‌ترین آن‌ها پک باتری است و سلول باتری، بخش اصلی این پک به‌شمار می‌رود. خودروهای هیبریدی به سلول‌هایی نیاز دارند که متناسب با نسبت دشارژ مورد نیازشان، بتوانند چند برابر توان نامی خود توان‌دهی کنند. حتی در سطح جهانی نیز تنها شمار محدودی از شرکت‌ها چنین سلول‌هایی تولید می‌کنند. در حال حاضر، پک باتری خودروهای هیبریدی در داخل کشور داخلی‌سازی نمی‌شود.»

این فعال صنعت، با اشاره به موتورهای مورد استفاده در این خودروها افزود: «معمولا موتورهای خودروهای هیبریدی از نوع مغناطیس دائم هستند و در حال حاضر، امکان داخلی‌سازی آن‌ها در کشور وجود ندارد. اگر در آینده قرار باشد این موتورها داخلی‌سازی شوند، تامین مواد مورد نیاز نیز مساله‌ساز خواهد بود. هسته آهنی و مغناطیس مورد نیاز برای این موتورها باید ویژگی‌هایی داشته باشند که تامین آن‌ها از منابع داخلی، دست‌کم در شرایط فعلی، ممکن نیست. درنتیجه، حتی با ایجاد امکان تولید، بخشی از مواد مغناطیسی همچنان باید وارد شود.»

وی درباره بخش الکترونیکی خودروهای هیبریدی تصریح کرد: «قطعات الکترونیکی و پاورالکترونیکی این خودروها نیز در حال حاضر در داخل تولید نمی‌شوند. البته اگر در آینده برنامه‌ای برای داخلی‌سازی این بخش اجرا شود، از نظر خطوط مونتاژ بردهای الکترونیکی ظرفیت‌هایی در کشور وجود دارد. اما قطعات الکتریکی مورد نیاز همچنان باید وارد شوند. این موضوع فقط به خودروهای برقی و هیبریدی محدود نیست؛ اکنون نیز بخش زیادی از قطعات بردهایی که داخل کشور تولید یا مونتاژ می‌شوند، از چین وارد می‌شوند.»

زنجیره‌تامین خودروهای هیبریدی

دمشقی با اشاره به قطعاتی مانند درگاه شارژ گفت: «برخی قطعات دیگر، از جمله پورت شارژ، هنوز به ظرفیت تولید انبوه نرسیده‌اند و کارهایی مانند قالب‌سازی آن‌ها نیز به مرحله لازم نرسیده است. بنابراین، خودروهای هیبریدی‌ای که امروز از داخلی‌سازی آن‌ها صحبت می‌شود، درنهایت بیشتر به مونتاژ متکی هستند. قطعات اصلی این خودروها درحال حاضر داخلی نیستند و از نظر فناوری نیز، فعلا امکان تولید داخلی بخش عمده آن‌ها فراهم نشده است.»

مدیرعامل شرکت شارینت در پاسخ به این پرسش که تولید انبوه کدام‌یک از مدل‌های برقی یا هیبریدی برای کشور سهل‌الوصول‌تر است؟ بیان داشت: «این دو نوع خودرو تفاوت‌های مهمی دارند. یکی از تفاوت‌ها به باتری و سلول آن مربوط می‌شود. در خودروهای برقی، نسبت دشارژ پایین‌تر است و ظرفیت باتری بیشتری در نظر گرفته می‌شود. در شرایط معمول، باتری برای تامین توان موتور ممکن است حدود یک تا دو برابر توان نامی جریان‌دهی داشته باشد. در شرایطی مانند حرکت در شیب یا شتاب‌گیری، نیاز لحظه‌ای می‌تواند به 5 یا 6 برابر توان نامی برسد؛ اما این افزایش، لحظه‌ای است. از این نظر، تامین سلول و پک باتری خودرو برقی سهل‌الوصول‌تر است.»

وی در توضیح پیچیدگی زنجیره‌تامین خودرو هیبریدی افزود: «در یک خودرو هیبریدی، به‌ویژه اگر از نوع سری‌ـ‌موازی باشد و ظرفیت باتری آن پایین باشد، به گیربکسی ترکیبی نیاز داریم که بتواند این سازوکار را مدیریت کند. این گیربکس باید امکان انجام عملیات سری و موازی را فراهم کند و هماهنگی لازم میان موتور و ژنراتور را به‌وجود آورد. شرکت‌های محدودی چنین گیربکس‌هایی را عرضه می‌کنند و تامین آن‌ها دشوار است. تعمیرات و تهیه قطعات یدکی‌شان نیز می‌تواند مشکل‌ساز باشد. به‌همین دلیل، درمجموع تولید انبوه یک خودرو برقی از تولید انبوه یک مدل هیبریدی آسان‌تر است.»

تفاوت در ساختار قطعات

مدیرعامل شرکت شارینت درباره شمار قطعات خودروهای برقی و بنزینی گفت: «خودرو هیبریدی را می‌توان ترکیبی از خودرو برقی و مدل بنزینی دانست. برای این‌که موضوع برای مخاطب روشن‌تر باشد، می‌شود گفت انگار یک خودرو بنزینی را به یک خودرو برقی دوخته‌ایم. در این ترکیب، فقط قطعات دو خودرو کنار هم قرار نمی‌گیرند؛ برای اتصال و هماهنگ‌کردن آن‌ها نیز به سازوکاری نیاز است که همان گیربکس ترکیبی است.»

دمشقی با اشاره به تفاوت تعداد قطعات در خودروهای برقی و بنزینی تصریح کرد: «خودرو برقی خالص، ذاتا قطعات کمتری از خودرو بنزینی خالص دارد. وقتی قوای محرکه بنزینی و برقی در یک خودرو هیبریدی کنار هم قرار می‌گیرند، قطعات هر دو سامانه به خودرو اضافه می‌شوند و سازوکار اتصال آن‌ها هم به مجموعه افزوده می‌شود. بنابراین، تعداد قطعات خودرو هیبریدی می‌تواند به‌مراتب بیشتر از خودرو برقی باشد و حتی تا حدود دو برابر قطعات یک خودرو برقی برسد.»

وی درباره نقش نرم‌افزار در خودروهای برقی و هیبریدی ادامه داد: «ورود گسترده شرکت‌های چینی به حوزه خودروهای برقی فقط به مسائل مکانیکی مربوط نبود. خودروسازان باسابقه‌ای مانند BMW و تویوتا در خودروهای بنزینی به نرم‌افزارهای پیچیده و تجربه قابل‌توجهی در کالیبراسیون و سازگار کردن خودرو با شرایط گوناگون رسیده بودند. همین تفاوت باعث می‌شد بسیاری از رانندگان هنگام مقایسه خودروهای آن‌ها با خودروهای چینی، تجربه نرم‌افزاری بهتری احساس کنند. بخش مهمی از هماهنگی میان موتور و گیربکس هم به نرم‌افزار، کالیبراسیون و سازگارکردن سامانه‌ها وابسته است.»

نمی‌خواهم بگویم فرآیند نرم‌افزاری خودرو برقی ساده است اما نسبت به خودرو بنزینی دسترس‌پذیرتر است؛ چون در خودرو بنزینی هماهنگی میان پاشش سوخت، شرایط عملکرد موتور و گیربکس پیچیدگی‌های زیادی دارد

نرم‌افزار؛ فرصتی در خودروهای برقی

این فعال صنعتی، درباره وضعیت نرم‌افزار خودرو در ایران گفت: «ما در خودروهای بنزینی هم در بخش نرم‌افزار ضعف داشته‌ایم. بخش عمده کارهایی که انجام شده، از راه استخراج کد و تنظیمات بوده، نه کدنویسی و توسعه منطق بومی. به بیان دیگر، در حوزه ECU هنوز منطق نرم‌افزاری بومی به‌شکل گسترده نداریم و بسیاری از فعالیت‌ها در حد تنظیم پارامترها و کالیبراسیون است.»

دمشقی با مقایسه این وضعیت برای خودروهای برقی افزود: «در خودروهای برقی، شرایط برای توسعه نرم‌افزار در دسترس‌تر است. برای نمونه، نرم‌افزار اتوبوس برقی داخلی و خودرو برقی کرمان‌موتور داخلی است. نمی‌خواهم بگویم فرآیند نرم‌افزاری خودرو برقی ساده است، اما نسبت به خودرو بنزینی دسترس‌پذیرتر است؛ چون در خودرو بنزینی، هماهنگی میان پاشش سوخت، شرایط عملکرد موتور و گیربکس پیچیدگی‌های زیادی دارد.»

مدیرعامل شرکت شارینت، در تشریح یکی از دلایل این تفاوت تصریح کرد: «خودرو برقی معمولا گیربکس تک‌سرعته دارد، اما خودرو بنزینی، حتی در نمونه‌های اتوماتیک، با مراحل مختلف گیربکس سروکار دارد. هماهنگ‌کردن این مراحل با موتور برقی که می‌تواند از دور صفر گشتاور زیادی تولید کند، ملاحظات متفاوتی ایجاد می‌کند. به‌همین دلیل، پیچیدگی نرم‌افزاری بخش VCU در خودرو برقی پایین‌تر است. از طرف دیگر، خودروهای برقی این امکان را دارند که امکانات نرم‌افزاری متنوع‌تری در محصول نهایی و در اختیار کاربر قرار بگیرد.»

وی با اشاره به مسیر ورود شرکت‌های چینی به این حوزه گفت: «آن‌ها توانستند هماهنگی میان موتور برقی و باتری را از نظر نرم‌افزاری ایجاد کنند و در این زمینه به نتیجه برسند. بخشی از این کار، به‌دلیل تفاوت ساختار قوای محرکه، برای‌شان از توسعه نرم‌افزار خودروهای بنزینی دسترس‌پذیرتر بود. این موضوع نشان می‌دهد که خودروهای برقی، علاوه‌بر تغییر سخت‌افزار، فرصت‌هایی برای طراحی و توسعه نرم‌افزارهای کاربردی‌تر نیز فراهم می‌کنند.»

ظرفیت قطعه‌سازان و محدودیت‌ها

دمشقی درباره توان قطعه‌سازان برای ورود به زنجیره‌تامین خودروهای برقی نیز به «دنیای‌خودرو» گفت: «ما وضعیت تعدادی شرکت گیربکس‌ساز را به‌طور کامل بررسی کرده‌ایم. دقت دستگاه‌های این شرکت‌ها برای تولید گیربکس خودرو برقی کافی نیست. در این گیربکس‌ها، تلورانس چرخ‌دنده‌ها اهمیت زیادی دارد و فاصله‌ها باید کمتر و دقیق‌تر باشد. درحال حاضر، آن ظرفیت لازم در میان شرکت‌هایی که بررسی کرده‌ایم، وجود ندارد.»

مدیرعامل شرکت شارینت درباره تولید باتری و موتور برقی افزود: «در زمینه تولید سلول باتری نیز فعلا ظرفیت لازم را نداریم. باتری‌هایی که پیش‌تر تولید می‌شدند، از نظر دانسیته (جرم واحد حجم ماده) مناسب نبودند. گروه مپنا هم اقداماتی در حوزه سلول باتری انجام داده، اما این تلاش‌ها هنوز به نتیجه نرسیده است. درمقابل، امکان تبدیل سلول به پک باتری در داخل کشور وجود دارد؛ یعنی می‌توان سلول‌های تامین‌شده را در قالب پک باتری مونتاژ کرد.»

وی با رد این تصور که تولید موتورهای دیگر به معنای آمادگی برای ساخت موتور خودرو است، تصریح کرد: «در حال حاضر، موتورسازانی نداریم که بتوانند موتور الکتریکی خودرو تولید کنند و حتی نمی‌توان گفت زیرساخت بالقوه این کار آماده است. این‌که شرکتی موتور کولر می‌سازد، به این معنا نیست که می‌تواند موتور خودرو برقی تولید کند. تولید موتورهای بزرگ، برای مثال موتورهای ژنراتوری هم به‌تنهایی نشان‌دهنده آمادگی خطوط تولید برای ساخت موتور مورد نیاز خودرو برقی نیست.»

دمشقی در عین حال به برخی ظرفیت‌های قابل استفاده اشاره کرد و گفت: «در خطوط تولید بردهای الکترونیکی می‌توان مونتاژ بخشی از قطعات پاورالکترونیکی، مانند درایو و مبدل DC/DC را انجام داد و در این بخش ظرفیت بیشتری وجود دارد. کابل‌های مورد استفاده در خودروهای برقی نیز با تغییراتی در ساختارشان می‌توانند در شرکت‌های کابل‌ساز داخلی تولید شوند. اما درباره بسیاری از قطعات دیگر، حتی از نظر ظرفیت بالقوه هم هنوز شرایط فراهم نیست و برای ایجاد آن، به سرمایه‌گذاری نیاز داریم.»

آزمون و استاندارد خودروهای برقی

مدیرعامل شرکت شارینت درباره وضعیت استانداردهای خودروهای برقی و هیبریدی در کشور اظهار داشت: «در بخش برقی‌سازی خودرو، بخشی از امکانات اولیه برای انجام آزمون‌های استاندارد فراهم شده است. آزمون استاندارد R10 که به نویز الکترومغناطیسی مربوط می‌شود، در آزمایشگاه صنایع انطباق ایجاد شده است؛ اما این امکان در حال حاضر برای قطعات فراهم نیست و به سطح خودرو محدود می‌شود.»

دمشقی با اشاره به محدودیت آزمون‌های ایمنی افزود: «اگر خودرویی توسعه‌یافته در اختیار باشد، می‌توان آزمون‌های R10 و R100 را در داخل کشور انجام داد. اما آزمون‌های تصادف و برخی آزمون‌های دیگر فعلا در داخل انجام‌پذیر نیست؛ نه برای پک باتری و نه برای خود خودرو. بنابراین، بسته به این‌که کدام مجموعه استانداردها، از جمله مجموعه‌های ۴۵ گانه یا ۸۵ گانه، استانداردهای اروپایی یا چینی مدنظر باشد، بخشی از آزمون‌ها در کشور انجام می‌شود، اما همه آن‌ها قابل انجام نیستند.»

وی درباره آزمون قطعات تصریح کرد: «در سطح قطعات، تقریبا می‌توان گفت فعلا هیچ‌یک از آزمون‌های مورد نیاز را نمی‌توانیم به‌طور کامل در داخل انجام دهیم و قطعات باید برای آزمون به خارج از کشور بروند. وضعیت در سطح خودرو متفاوت است و بخشی از آزمون‌ها قابل انجام است. برای نمونه، آزمون‌های R10 و R100 اتوبوس برقی خودمان را در داخل کشور انجام دادیم و توانستیم پلاک آن را نیز در کشور دریافت کنیم.»

دمشقی در پایان تایید کرد: «این نمونه نشان می‌دهد در سطح یک خودرو توسعه‌یافته، امکان انجام برخی آزمون‌ها و طی‌کردن مراحل مربوط وجود دارد؛ اما این به معنای فراهم ‌بودن زیرساخت آزمون برای همه قطعات نیست. قطعات همچنان باید برای انجام آزمون‌های مربوط، به خارج از کشور ارسال شوند.»