Платформа Ford UEV: аккумулятор меньше, больше эффективности

Внутри компании Ford описывает разработку своей платформы Universal Electric Vehicle, или сокращенно UEV, как «большую ставку» — стратегическую ставку на новый подход к созданию электромобилей. Целью является не оптимизация одной технической детали, а создание полностью интегрированной архитектуры, которую невозможно свести к копируемому компоненту. Платформа задумана как основа для целого семейства будущих электромобилей. Как поясняет компания, вместо использования батарей большего размера общая концепция, последовательно разработанная для повышения эффективности системы, должна обеспечить больший радиус действия при меньших затратах.

С точки зрения производителя, аккумулятор является решающим рычагом доступности электромобиля. По внутренней информации, на него приходится около 40 процентов общей стоимости и более четверти веса. Если емкость хранилища увеличивается, цена и масса увеличиваются, что, в свою очередь, создает новые физические проблемы. Именно здесь на помощь приходит архитектура UEV: вместо установки дополнительных киловатт-часов автомобиль должен работать максимально эффективно как интегрированная система, чтобы обеспечить сопоставимые расстояния с меньшей батареей.

Когда миллиметр высоты крыши оказывает измеримое влияние на затраты и дальность полета

Для достижения этой цели компания Ford создала в своей организации по разработке специальную команду, которая будет определять показатели запаса хода, эффективности и производительности. Среди прочего оцениваются вес, сопротивление воздуха и сопротивление качению, которые напрямую влияют на необходимый размер аккумулятора. Центральным инструментом в этой работе являются так называемые «баунти». За этим стоят конкретные целевые значения, с помощью которых технические решения напрямую преобразуются в эффекты стоимости и дальности полета.

В классических структурах области развития часто работают отдельно друг от друга. Аэродинамика направлена ​​на более низкую линию крыши, чтобы уменьшить сопротивление. Команда внутренних отделов хочет иметь больше места для головы, в то время как другие отделы хотят, чтобы кабина была как можно более компактной из соображений экономии. Такие противоречивые цели обычно заканчиваются компромиссами. Вместо этого цель вознаграждений состоит в том, чтобы сделать прозрачными, какие последствия на самом деле имеет изменение. Внутренне подсчитали, что увеличение высоты крыши всего на один миллиметр приведет к дополнительным расходам на аккумулятор в размере 1,30 доллара США (около 1,10 евро) или уменьшит запас хода на 0,055 мили (88 метров). Таким образом, разные команды преследуют общую цель: максимальную эффективность при минимально возможных затратах на аккумулятор.

Логику можно увидеть и в отдельных компонентах. Зеркальный корпус планируемого электрического пикапа среднего класса был уменьшен в размерах более чем на 20 процентов. Это уменьшает массу и расход материалов, снижает затраты и улучшает аэродинамику. По данным компании, эффект соответствует дополнительному радиусу действия около 1,5 мили (около 2,41 км) без увеличения размера аккумулятора.

Энергоменеджмент как невидимый, но решающий фактор эффективности

Еще один акцент делается на энергетическом менеджменте. Потери возникают в электромобилях при многократном преобразовании энергии, например при зарядке или при преобразовании с 400 вольт на 48 вольт для низковольтных потребителей. Кроме того, соответствующие компоненты часто поставляются сторонними поставщиками и каждый имеет свои собственные корпуса, крепления и разъемные соединения. Это увеличивает сложность и вес. Поэтому в 2023 году компания Ford внедрила высоковольтную силовую электронику для платформы UEV и интегрировала дополнительные ноу-хау с приобретением Auto Motive Power. Инженеры этой компании имеют опыт преобразования энергии и управления энергией многочисленных электромобилей, представленных на рынке.

Впервые это создает полностью разработанную внутри компании систему электрической зарядки, включая собственное программное обеспечение. Автомобильное оборудование, включая возможность двунаправленной зарядки, разрабатывается непосредственно объединенной командой, несущей общую ответственность за платформу и продукт. Клиенты должны получить от этого выгоду за счет сокращения времени зарядки, оптимизации срока службы батареи и снижения общих затрат.

Электронная архитектура также упрощена. В то время как обычные автомобили часто имеют более 30 распределенных устройств управления, первая модель UEV опирается на пять центральных модулей. Это значительно уменьшает количество проводки по всему автомобилю. По словам производителя, жгут проводов нового электрического пикапа среднего класса примерно на 1220 метров короче и примерно на 10 килограммов легче, чем у предыдущего поколения электромобилей собственного производства.

Делая акцент на эффективности системы, Ford стремится вывести на рынок новое семейство доступных электромобилей, которые смогут конкурировать по цене с автомобилями с бензиновым двигателем. Платформа UEV рассматривает себя не как набор отдельных инноваций, а скорее как комплексный подход, объединяющий диапазон, затраты и сложность.

Источник: Ford – пресс-релиз