Opony do samochodów elektrycznych: jak się je tworzy? Wywiad

Przyszłością motoryzacji są samochody elektryczne? Zatem i przyszłością opon są opony do samochodów elektrycznych. I właśnie o tym segmencie ogumienia mieliśmy okazję porozmawiać z jednym z czołowych ludzi w firmie Bridgestone w regionie EMEA. Emilio Tiberio jest Chief Technology Officerem (CTO) i Chief Operations Officerem (COO). Co nam powiedział? Pełen wywiad poniżej.

Jak dużą rolę w elektrycznym układzie napędowym odgrywają opony? Co tak naprawdę dają?

Opony do pojazdów elektrycznych i hybrydowych, tak samo jak opony do tradycyjnych pojazdów z silnikiem spalinowym, mają za zadanie utrzymać pojazd, przenosić trakcję z silnika na drogę i zapewniać bezpieczeństwo. Opony do pojazdów elektrycznych odgrywają również ważną rolę w wydłużaniu zasięgu samochodu, dlatego wiele uwagi poświęcamy niskim oporom toczenia, które pozwalają oszczędzać baterię.

W ciągu ostatnich czterech lat w ofercie opon Bridgestone EMIA do samochodów osobowych, opory toczenia zostały zmniejszone średnio o 15 proc., co w przypadku pojazdów elektrycznych oznacza zwiększenie zasięgu o 8 – 10 proc., w zależność od pojazdu i stylu jazdy. Kluczowym czynnikiem, który należy uwzględnić w przypadku pojazdów elektrycznych, jest również zwiększona masa pojazdu i wyższy moment obrotowy, które powodują szybsze ścieranie się opon. Skupiamy się również na zmniejszeniu hałasu opon, aby zapewnić komfort kierowcy – jest to konieczne ze względu na to, że hałas silnika pojazdów elektrycznych prawie nie występuje, a dźwięk opon jest bardziej zauważalny.

Z jakimi wyzwaniami musi się mierzyć opona w samochodzie elektrycznym?

Opony do pojazdów elektrycznych muszą sprostać wielu nowym wyzwaniom, takim jak konieczność zapewnienia wyjątkowej przyczepności, krótkiej drogi hamowania i doskonałego prowadzenia. Osiągniecie tego może być utrudnione ze względu na wspomnianą wcześniej większą masę i wyższy moment obrotowy pojazdów elektrycznych.

Czym tak naprawdę różni się opona klasyczna od opony tworzonej z myślą o eko-napędach? Chodzi mi o różnice technologiczne. Pytanie jest o tyle zasadne, że dla wielu kierowców każda opona wygląda tak samo.

Opony do EV różnią się od opon konwencjonalnych wieloma kluczowymi cechami, z których wszystkie są równie ważne. Nasz zespół badawczo-rozwojowy opracowując opony do samochodów elektrycznych musi spełniać specyficzne wymagania, tak aby opony, które trafiają do klientów zapewniały optymalne osiągi. Pod kątem technologicznym stawiamy na zoptymalizowaną geometrycznie konstrukcję opony, która zapewnia odpowiednie rozłożenie nacisku na powierzchnię styku z podłożem dla lepszych osiągów i trakcji na mokrej nawierzchni. Wykorzystujemy również nową technologię lameli 3D, nowe generacje mieszanek bieżnika w połączeniu z najnowszymi technologiami mieszania, które pozwalają na uzyskanie lepszej odporności na zużycie oraz niższych oporów toczenia, co bezpośrednio zwiększa zasięg pojazdu i wydłuża żywotność baterii.

Projektując opony na zamówienie do konkretnych modeli wykorzystujemy również opracowane przez nas technologie stworzone z myślą o wyzwaniach związanych z mobilnością elektryczną. Należą do nich takie technologie jak ologic, która zwiększa zasięg akumulatora, TECHSYN pozwalająca na osiągnięcie lepszej efektywności zużycia i mniejszych oporów toczenia przy jednoczesnym zmniejszeniu zużycia surowców, B-Silent minimalizującą hałas powodowany przez opony oraz zrównoważona technologia ENLITEN zmniejszająca opory toczenia nawet o 30 proc. i wagę nawet o 20 proc.

Rozmawiamy dziś o oponach do samochodów elektrycznych, ale czy tak naprawdę jest coś takiego? Czy są opony stworzone tylko z myślą o e-napędach i nie sprawdzą się one w aucie napędzanym dieslem czy benzyną.

Wszystkie opony Bridgestone na rynek wymiany, w tym Bridgestone Turanza T005, Blizzak LM005 i Weather Control A005, zostały zaprojektowane tak, aby pasowały do pojazdów hybrydowych i elektrycznych oraz wspierały ich ogólne osiągi, ale produkujemy również opony na pierwszy montaż wyłącznie dla samochodów elektrycznych. Na przykład, wyspecjalizowana fabryka Bridgestone w Poznaniu produkuje opony EP500 specjalnie zaprojektowane dla BMW i3. Opony te są wyposażone w technologię ologic, która zwiększa zasięg akumulatora dzięki dwóm cechom: dużej średnicy opony, która zmniejsza deformację bieżnika, a tym samym opór toczenia, oraz małej szerokości opony, która zmniejsza opór aerodynamiczny.

Oprócz współpracy z uznanymi liderami, takimi jak BMW, Audi i VW, współpracujemy również z nowymi firmami w branży motoryzacyjnej, którzy wybrali Bridgestone jako wyłącznego partnera w zakresie opon. Przykładem jest Fisker Ocean, który został wyposażony w specjalnie opracowane opony Bridgestone Potenza Sport z technologią ENLITEN, zapewniające optymalny komfort jazdy i niskie opory toczenia.

Jak bardzo pojawienie się samochodów elektrycznych musiało zmienić wasze inżynieryjne myślenie o oponie?

Opracowanie opon przeznaczonych do pojazdów elektrycznych, które sprostają unikalnym wyzwaniom stawianym przez tego rodzaju pojazdy, pozwoliło nam zainwestować czas i zasoby w różne obszary rozwoju opon. Wiedza, którą zdobyliśmy na przykład w zakresie oporów toczenia, hałasu, zużycia i przyczepności opon pomagają w doskonaleniu naszych procesów badawczo-rozwojowych we wszystkich innych obszarach rozwoju opon. Na przykład, w ciągu ostatnich czterech lat średni przebieg  opon Bridgestone do samochodów osobowych wzrósł o 15 proc. Znaczną część tej poprawy możemy przypisać naszemu rozwojowi opon do samochodów elektrycznych.

W przypadku aut elektrycznych znaczenie ma radzenie sobie z wyższą masą czy obniżanie oporów toczenia. Ale czy to oznacza, że klasyczne czynniki w postaci przyczepności na śliskiej nawierzchni czy innych warunków trakcyjnych poszły na bok?

Niezależnie od tego jakie opony projektujemy przykładamy wagę do wszystkich czynników. Na przykład, jedną z najważniejszych funkcji opon jest zapewnienie bezpieczeństwa, więc nie możemy tego zaniedbać przy projektowaniu opon do pojazdów elektrycznych. Przyczepność opon w samochodach elektrycznych jest jeszcze bardziej istotna ze względu na ich większą masę w porównaniu z pojazdami napędzanymi silnikami spalinowymi, co wynika z ciężkich akumulatorów. Dlatego też doskonałe prowadzenie i kontrola, krótka droga hamowania i wyjątkowa przyczepność w każdych warunkach pogodowych są priorytetowe w projektowaniu opon do EV.

Czy opony do samochodów elektrycznych – a właściwie tworzone z myślą o eko-napędach – są tak samo trwałe jak opony do aut o klasycznym napędzie?

Nieregularne zużycie opon związane z większą masą i wysokim momentem obrotowym stanowi problem w pojazdach elektrycznych, dlatego też wyższy poziom tolerancji na zużycie jest bardzo ważny  przy projektowaniu do nich opon. Te założenia realizujemy przy wykorzystaniu różnych technologii, na przykład TECHSYN, która zwiększa przebieg bieżnika, wydłużając żywotność opony, a w perspektywie długoterminowej zmniejsza zużycie surowców.

Ekologia stawia wyzwania przed producentami z segmentu moto. I to nie tylko na polu technologicznym związanym z produktami, ale też produkcją. Czy wasze fabryki są ekologiczne? Czy wasze fabryki starają się redukować ślad węglowy?

Stale podejmujemy kolejne kroki, które przybliżają nas do realizacji celów zrównoważonego rozwoju. Do 2050 roku planujemy osiągnąć neutralność pod względem emisji dwutlenku węgla oraz w pełni korzystać ze zrównoważonych materiałów. Obecnie 100 proc. energii elektrycznej wykorzystywanej we wszystkich europejskich zakładach Bridgestone, w tym w fabryce w Poznaniu, pochodzi z odnawialnych źródeł. Dodatkowo zakłady te posiadają certyfikat ISO 50001 potwierdzający efektywne wykorzystywanie energii. Istotnym elementem jest też gospodarka odpadami. Jesteśmy w stanie poddać recyklingowi do 90 proc. odpadów w naszych zakładach produkcyjnych.

Chcemy również, aby sam proces projektowania opon był bardziej przyjazny dla środowiska, dlatego wykorzystujemy technologię Virtual Tyre, która pozwala na wirtualne modelowanie opon. Dzięki temu emitujemy o 60 proc. mniej CO2 w fazie rozwoju opon i redukujemy ilość prototypów o 200 sztuk w każdym projekcie. Warto wspomnieć o naszym pilotażowym programie analizy cyklu życia produktu, który skupia się na emisji CO2 od jego powstania do momentu znalezienia się w punkcie sprzedaży (ang. Cradle to gate). Projekt ten umożliwi nam potwierdzenie i identyfikację głównych punktów emisji CO2, w tym w infrastrukturze naszych dostawców.