Студенты из Казахстана собрали настоящий электрокар и попали на конкурс от Shell
Сагынгали Мелдешулы 21 год. Сейчас он студент Казахстанско-Британского технического университета (КБТУ), где вместе с командой единомышленников создал прототип электрического спортивного болида. С ним парень уже дважды участвовал в Shell Eco-marathon – престижном конкурсе в области автомобильной инженерии.
Digital Business поговорил с Сагынгали о разработке электроболида, с какими сложностями команда столкнулась на этапе постройки авто и благодаря чему удалось заинтересовать Shell. Также порассуждали о перспективах развития электромобилей в Казахстане и почему государство должно играть ключевую роль в этом процессе.
«Еще в школе поставил себе цель собрать электрокар»
Сагынгали родился в поселке Таукент недалеко от Шымкента. Там окончил местную школу с золотой медалью:
– Техникой увлекался с детства, поэтому выбор был осознанным. Но особенно меня притягивали автомобили и все, что с ними связано. Много времени проводил за просмотром инженерных YouTube-каналов и трансляций Формулы-1. В учебе же больше всего нравились точные науки – физика и математика: постоянно решал олимпиадные задачи и разбирал сложные примеры. Со временем это увлечение переросло в интерес к практической инженерии – в частности к электротехнике и автоматизации.
После школы молодой человек поступил в КБТУ на специальность «Автоматизация и управление»:
Сагынгали Мелдешулы (крайний справа).
– Еще в школе поставил амбициозную цель: собрать команду и сделать собственный прототип электрокара, чтобы попробовать свои силы на международном уровне. Больше всего хотел попасть на Shell Eco-marathon. Это один из самых престижных конкурсов в области автомобильной инженерии. На нем нужно не просто представить свой автомобиль. Важно, чтобы он был максимально энергоэффективным.
К реализации плана Сагынгали приступил на первом курсе университета:
– Мне повезло, что со мной учились ребята, увлеченные автомобилями и инженерными решениями. Вместе сформировали идею постройки прототипа электрического болида и попробовали найти спонсоров. Правда. никто не откликался. Тогда обратились к СЕО KBTU Startup Incubator Владимиру Попову. Он помог выйти на компанию Supros Engineering & Supply, которая специализируется на инженерных решениях для промышленной изоляции. Созвонились с их директором Айбатом Ессетом и он решил нас поддержать. После этого подали заявку на Shell Eco-marathon.
Однако впереди предстояла большая работа. Ведь уже на этапе заявки проект должен быть полностью готов: чертежи, расчеты, обоснование принятых инженерных решений.
– Понимал, что для успешной реализации нужно больше людей. Кинули клич среди студентов и в итоге собралось 10 человек. На этом этапе сильно помог университет. Нам предоставили производственную площадку и небольшой офис, – говорит Сагынгали.
Вторая проблема заключалась в том, что реальных навыков в сборке электрического энергоэффективного болида у ребят не было. Хотя техническое понимание каждого аспекта (устройство каркаса или, например, моделирования) присутствовало.
– Для всех такой опыт оказался первым. Начали с анализа, поиска информации. Особенно помогли статьи на ResearchGate (мировая научно-информационная социальная сеть – прим. Digital Business). А еще в интернете искали похожий на наш опыт других команд. Многие показывают процессы в социальных сетях. Немало полезной информации узнали от опытных инженеров, преподавателей. Однако сборкой занимались сами, – рассказывает студент.
«Постарались сделать все максимально рационально»
Конкурс Shell Eco-marathon проходит в разных классах. Для участия команда выбрала Battery Electric Prototype, где нужно презентовать одноместный болид на электрической тяге. На создание прототипа, по словам Сагынгали, ушел месяц.
– Постарались сделать все максимально рационально. Каркас изготовили из дюралюминиевых труб. Это легкий, но прочный сплав, который сочетает жесткость с минимальным весом, устойчив к коррозии. Конструкцию рассчитали с учетом требований безопасности, а для управления установили рулевую систему тягами, обеспечивающую точную реакцию на повороты. Общий вес авто получился 57 кг. Длина – около 3 метров, – объясняет детали молодой человек.
Для тормозной системы команда выбрала двухконтурную гидравлическую систему. В качестве привода – цепную передачу с передаточным числом 9:1. Она дает максимальную тягу при низкой мощности.
– Кузов изготовлен из стеклопластика. Он похож на каплю. Решение логичное, ведь хотели обеспечить максимальную аэродинамику. Перед созданием проработали 3D-модель в специальной программе для проектирования Autodesk Fusion 360, провели симуляции обтекания. А потом вырезали форму на лазерном станке из пенопласта и фанеры, обтянули стекломатом и пропитали полиэфирной смолой. Далее «дизайнерские» мелочи: шлифовка и подготовка к покраске, – дополняет Сагынгали.
Прототип электроболида команды КБТУ
«Сердце» автомобиля – бесщеточный BLDC-мотор. Это синхронный двигатель постоянного тока на постоянных магнитах с контроллером и литий-ионным аккумулятором собственной сборки с системой для балансировки и защиты. Управление двигателем реализовано на базе Arduino (специальная плата управления) с драйверами и MOSFET-ключами, которые позволяют регулировать ток. В схему встроены аварийная кнопка и предохранители для безопасности.
– Выбрали электрический двигатель, потому что он проще в конструкции и не требует сложного обслуживания. Тем более с таким мотором было удобно работать в любых условиях — в лабораториях, мастерских, на открытых площадках, – говорит студент.
«На сборку авто потратили около 6,2 млн тенге»
Позже болид испытали в реальных условиях. Парень отмечает, что такой прототип не предназначен для дорог общего пользования:
– Это чистый концепт. Хотя многие решения, например, по материалу кузова или его дизайну, можно смело применять в гражданских авто. Более того, на марафоне есть отдельная дисциплина, где команды создают похожие на городские автомобили.
Что касается финансовой стороны, то на постройку прототипа ушло не так много денег, как может показаться на первый взгляд.
– Работы выполняли сами, никого не привлекали. Выбирали более бюджетные детали. Большую часть нашли в Казахстане, однако что-то приходилось заказывать из-за границы. Итого на материалы, электронику, батарею и кузов ушло около 6,2 млн тенге, – говорит парень.
Что касается результатов на Shell Eco-marathon-2024, то в первый год участия занять призовое место у ребят из КБТУ не получилось.
– Не особо расстроились. Было интересно прочувствовать атмосферу, посмотреть, как все работает на практике. Понимали, что в первый раз прыгнуть выше головы не получится, – рассуждает Сагынгали.
В 2025 году команда снова прошла на марафон, который проходил в Катаре. Теперь, по словам студента, в соревновании участвовали более 70 команд из 20 стран:
– Учли все нюансы и применили накопленный опыт. Из важных изменений – заменили материал кузова на карбон, он стал более легким. Также вместо отдельного каркаса сделали монокок – слитную конструкцию шасси и кузова. Небольшие изменения внесли в колесную базу, обновили электрическую схему.
Во время офлайн-этапа судьи оценивали болид по нескольким критериям. Это проверка безопасности, конструктивных особенностей, электрических систем, соответствий регламенту.
– В нашем классе всего состоялось 11 этапов – от шасси до тестирования систем управления. Далее болид отправляется на трассу. Члену команды дается 35 минут. За это время нужно проехать трассу трижды с минимальным расходом энергии. Мы справились с самым важным этапом – технической инспекцией специалистов Shell. Пройти его – уже победа. За это получили денежный приз в размере $3 тыс., – уточняет Сагынгали.
«Потенциал развития электрокаров в Казахстане огромный»
По мнению Сагынгали, индустрия электрокаров в нашей стране только начинает развиваться. И этим моментом нужно пользоваться.
– Здесь сходится множество факторов. Во-первых, глобальный тренд на электрический транспорт. В других странах массово переходят на электромобили. В той же Норвегии половина проданных новых машин – электрические. Хотя сама страна – один из мировых лидеров по добыче нефти. Но можно посмотреть и на наши города. В Алматы, Астане и Шымкенте постоянно замечаешь электрокары. Развивается и инфраструктура. Второй аспект – спрос на экологичные решения. Все больше компаний фокусируются на производстве углеродно-нейтрального продукта. Да, пока полностью отказаться от выбросов невозможно, но минимизировать вред нужно, – отмечает парень.
С точки зрения развития массового производства электрокаров, Казахстану необходимы два ключевых слагаемых.
– Конечно, речь про инвестиции, не только о технологических процессах. Важно вкладываться в человеческий капитал, научные исследования. Второй момент – государственная поддержка. Без этого будет сложно говорить о сколько-нибудь серьезном успехе, – заключает Сагынгали.
