Mladi samoborski inovator i poduzetnik Mate Rimac neprestano privlači medijsku pozornost iz vrlo jednostavnog razloga – odlučio je napraviti električni superautomobil u zemlji koja nikada nije imala autoindustriju. Drugim riječima, pokušao je i uspio napraviti čudo. Njegov superautomobil Concept One ne samo da je završio na stranicama različitih magazina, pa i legendarnog Wireda, nego se počeo i prodavati.
– Možete li vjerovati da nam, sve dok Španjolci sami nisu predstavili automobil, nisu vjerovali da smo zapravo isporučili jedan automobil? Traženo je od nas da ne pokazujemo automobil sve dok ga naš klijent Applus+Idiada, španjolska inženjerska tvrtka za koju smo napravili taj primjerak, ne odluči javno pokazati – kaže Mate Rimac. Automobil je stajao pod plahtom, a komentari su uglavnom bili – ma da, da su stvarno prodali, ne bi bio pokriven!
– Volar-E napravljen je u cijelosti kod nas, a zapravo ga je platila Europska unija – kaže Rimac.
Mora biti električni
Naime, prodani Concept One služit će za promociju vozila na električni pogon u zemljama Europske unije. Još ostaje otvoreno pitanje hoće li Rimac krenuti s tvorničkom proizvodnjom poput Tesle ili će ostati obiteljska radionica.Obama je za razvoj Tesle dao gotovo pola milijarde, još milijarda i pol stigla je od ulagača. Rimac za Concept One nije dobio ništa. A ipak su njegove performanse nekoliko redova više od najboljeg Tesle. Entuzijazam? – Automobile volim oduvijek. Rođen sam u Livnu gdje je u to vrijeme bilo vrlo malo automobila. Kad sam imao tri godine, odselili smo se u Frankfurt gdje su ceste bile pune automobila, što je meni bio poseban doživljaj. Roditelji su mi prepričavali kako sam samo hodao po parkiralištima, učio sve o pojedinim modelima i crtao automobile – govori s nostalgijom 25-godišnji Rimac. Ali – zašto struja?
– Pa prvi je razlog Nikola Tesla, naravno, tu nema dileme. Ali smatram i da je električni motor daleko bolji stroj općenito, a pogotovo za pogon automobila. Dakle, ako hoću napraviti najbolji auto, jednostavno mora biti električni. Ne zbog ekologije, ne zbog uštede goriva, nego zbog performansi – kaže. Na prvi pogled klasična priča, rekli bismo, ali samo na prvi pogled. Tajna uspjeha Concepta One, njegovih zapanjujućih performansi koje su zapravo pokorile svijet, jer barem lijepih automobila ne nedostaje, nalazi se ispod karbonskog “odijela”.
– Napraviti najsnažniji električni automobil mnogo je veći izazov nego samo napraviti električni automobil. Morali smo razviti cijelu tehnologiju i stotine sustava – ističe mladi izumitelj. Ključno je biti inovativan i maksimalno posvećen.
– Inovacijama sam se počeo baviti prije upisa na fakultet. Osvojio sam prvo mjesto na županijskim, državnim i međunarodnim natjecanjima inovacija i elektrotehnike. Znao sam da sam nadaren za takve stvari, ali vidio sam da je komercijalizacija ono gdje većina ljudi zapne pa sam stoga odlučio ići na VERN. Dodatan razlog bila je mogućnost izvanrednog studija, što mi je omogućilo da se tijekom cijelog studija bavim svojim inovacijama. Oko kraja studija, netom prije diplomiranja (2009. godine), već sam osnovao tvrtku i počeo ozbiljnije raditi pa sam morao pauzirati studiranje. Tako je do danas ostalo i nemam ni vremena ni namjeru diplomirati. Imam konstruktivnije načine kako utrošiti svoje vrijeme... – kaže Rimac.
Concept One unikatna je priča u kojoj pak svaki dio ima neku svoju priču. Iako se ni to ne čini sasvim mogućim, i dizajn najbržeg strujaša osmislila je domaća pamet. Adriano Mudri trenutačno ugovorno radi za austrijsku tvrtku Magna Steyr i čovjek je s čijeg je računalnog ekrana ili crtaće ploče, već kako hoćete, sišao i Concept One. Čarolija hrvatskog superelektroautomobila prelila se i na Daleki istok jer, ekskluzivno nam otkriva Mate Rimac, Adriano je dizajner vanjštine i prvog kineskog automobila koji će se službeno prodavati u Europi. Prava magija Rimca i njegovih 20 inženjera, koliko sada okuplja njegova tvrtka smještena na novoj lokaciji u Svetoj Nedelji, otkriva se kada se atraktivno odijelo skine. Koncept je otprije poznat i odmah vidljiv – svaki od četiri kotača pokreće po jedan elektromotor napajan iz baterije. Jednostavno? Reklo bi se, ali to je dosta daleko od istine. Tajna je visokih performansi Concepta One poprilično bazična. Napon!
>> Pogledajte kako je Rimčev Concept One 'oderao' Ferrari 458
Veći kapacitet od Tesle
– Vidite, snaga u elektromotoru jednaka je umnošku napona i jakosti struje. Da biste dobili visoku snagu koju mi tražimo, a istovremeno zadržali masu i efikasnost na prihvatljivoj razini, trebate postići visok napon. Za razliku od svih ostalih koji koriste standardni napon od 400 volta, mi koristimo napon od 650 volta. Jedino tako možemo postići traženu snagu a da ne gubimo previše na autonomiji. Tesla sada ima bateriju kapaciteta 85 kWh. Naš je cilj bateriju održati na kapacitetu većem od 90 kWh i tako biti ispred svih, pa i ispred Tesle. Zato sada vidite potpuno nov baterijski modul koji ćemo stavljati u svoje automobile – objašnjava Rimac.
– Normalno, to povlači za sobom i neke druge teškoće. Apsolutno ni jedna komponenta koju je napravio netko drugi nama ne odgovara, sve moramo izraditi sami da bi to sve radilo – kaže.
Softveri koje koriste računala za razvoj novih sklopova za Concept One ili narudžba kakvog drugog karaktera isti su kao i u drugim automobilskim tvrtkama – kao primjerice Pro Engineer za mehaničke sklopove… Sklopovi se prvo razvijaju, simuliraju i testiraju na računalima, a onda se izrađuju prototipovi, baš kao i kod najvećih proizvođača. Vrijeme od ideje do realizacije maksimalno je skraćeno. I doista, na baterijskom modulu “uvozne” su samo ćelije. One su proizvod poznate američke tvrtke A123 systems. U baterijskom modulu sedam je ćelija povezanih paralelno, a 20 serijski. Sve ostalo radi se od nule u pogonu tvrtke Rimac Automobili.
– Iz Austrije nabavljamo aluminij u blokovima i onda od njega radimo brojne komponente kao što su, recimo, ove spojnice za ćelije na baterijskom modulu koje su jeftinije i lakše od bilo čega što možete naći na tržištu. Samo na vratima ima 30 naših originalnih dijelova, a na cijelom automobilu oko tisuću. Mislim da nema automobila na tržištu s većim udjelom vlastitih komponenti. Praktično sve što se tiče visokonaponskih komponenti izrađuje se ručno – ističe.
I doista, kada uđete u sam pogon, on više izgleda kao klasična kovinotokarska radionica. Neki bi možda očekivali robote ili barem neku razinu automatizacije, no toga jednostavno nema.
– Sve materijale i inače nabavljamo izvana, nažalost u Hrvatskoj nema dobavljača koji mogu zadovoljiti naše potrebe. Primjerice, TLM nema legure aluminija koje bi nama trebale za naše iznimno opterećene komponente – govori Mate Rimac.
Kako ujednačiti napon?
– Mi tu imamo velik problem, pogotovo u trenutku kada od kupca dođe hitna narudžba pa onda materijalu treba neko vrijeme da dođe do nas – kaže. Zbog vlastite proizvodnje praktično svega, u ladicama Mate Rimca stoji čak 19 gotovih elaborata za međunarodne patente koje će uskoro i predati na procjenu, a najveći dio otpada na bateriju.
– Dosta je to i skupo, ali međunarodni patent jedino je što naše izume može zaštititi – kaže Rimac. Novi baterijski modul za Concept One tako će biti lakši i manji od sadašnjeg uz zadržavanje istih performansi. Masa je kod automobila, pa i ovih na struju koji se odlikuju iznimno visokim okretnim momentom, ključna, svaki je dobiveni kilogram gotovo pa presudan u konačnom rezultatu.
No, ako baterijski modul promatramo kao čisti hardver, logično je da iza tog hardvera stoji i nekakav softver koji njime upravlja maksimalno efikasno i ekonomično. Sklop koji obavlja tu funkciju zove se Battery Management System ili BMS. Te LiFePO4 ćelije imaju vrlo ravnu krivulju napona pa je vrlo teško odrediti i procijeniti koliko je struje Conceptu One ostalo. To radi Battery Management System koji radi iznimno točan izračun vidljiv vozaču u svakom trenutku.
Ujednačavanje napona u svakoj od ćelija ipak je bitniji zadatak od samog podatka o preostalom kapacitetu. Na svakom je električnom automobilu upravo baterija najskuplji dio, a kapacitet se gotovo uvijek pojavljuje kao problem. Da bi taj baterijski modul dao željenih jedan megavat snage iz 92 kWh kapaciteta, koliko baterija ima, kada god to bude potrebno. Battery Management System izravno je odgovoran za trajanje baterijskog modula jer ih hladi i grije. Većina današnjih visokoserijskih vozila s nekom vrstom električnog pogona nemaju sustav termalnog menadžmenta. U Concept One stane deset baterijskih modula, “stari” je baterijski modul imao 60 kg pa je očito vrlo bitno smanjiti masu baterije na koju je dosad otpadalo više od trećine ukupne mase Concepta One.
Pametno srce automobila
Sada je baterija Concepta One oko 20% lakša. Drugi je ključni sklop na Conceptu One Power Distribution Unit. Pojednostavljeno, on se nalazi između baterijskog modula i svih potrošača energije na automobilu, uključujući i motor. Riječ je o uređaju vrlo komplicirane uloge koji mjeri koliko je energije potrošeno, isporučeno svakom sustavu, a ova će jedinica brzo isključiti neki od sustava ako pokaže neispravnost ili se dogodi pogreška kojom se u pitanje dovodi sigurnost. PDU sadrži visokonaponske i visokostrujne releje, elektroniku koja prikuplja i nadzire rad svih sustava vezanih uz bateriju, mnogobrojne strujne senzore. DC/DC pretvarač koji pretvara visoki (500-700 V) napon u 12 V za funkcioniranje svih 12 V sustava, što u klasičnim automobilima obavlja alternator, uređaj za mjerenje probojnog napona i izolacije, senzore temperature i hlađenja te komunikacijske interfaceove. Sve to smješteno je u anodiziranoj aluminijskoj kutiji za zaštitu od elektromagnetskih smetnji koje nastaju zbog velikih struja. Svi visokonaponski i komunikacijski kabeli su oklopljeni i zaštićeni od smetnji.
Glavni zadatak PDU-a je uključivanje visokonaponskih komponenti. Kada vozač upali auto, svi sustavi rade samoprovjeru i, ako svaki sustav dojavi da je sve OK, PDU kreće s vlastitim provjerama. Ako PDU odluči da je sve spremno za paljenje, prvo pali velike glavne releje čime dovodi 650 V iz baterije u PDU. Nakon toga puni kondenzatore kontrolera motora. Kad se kondenzatori dignu na 650 V, pali se svaki kontroler motora zasebno. Nakon toga se spaja DC/DC pretvarač na visoki napon. Cijela te procedura traje 1,5 sekundu. Naravno da se i nakon ovog postupka konstantno rade provjere i, ako dođe do nekog problema, pokreću se sigurnosne procedure. Postoji nekoliko razina sigurnosnih problema. Kod manjih problema smanjuje se snaga i ispisuje poruka vozaču na displeju. Kod većih problema (primjerice: BMS prijavljuje da je šasija u dodiru s visokim naponom) glavni se relej isključuje i prekida bilo kakav spoj s visokonaponskom baterijom – Concept One ostaje bez struje.
Novi kontroler motora MC-400-PM još je u razvoju pa nam ekipa iz Rimac Automobila nije mogla otkriti previše o ovom sklopu. Ono što se može objelodaniti jest da se za njegovo funkcioniranje koriste visokonaponski (1200 V) i visokostrujni (800 A) IGBTmoduli kao izvršni elementi. Smješteni su u vodom hlađenom glodanom aluminijskom kućištu. Posebnost naših kontrolera, ističe Mate Rimac, jest mogućnost rada na vrlo visokom naponu i s vrlo visokom snagom pa su zato snažniji od bilo kojeg drugog sličnog kontrolera na tržištu. Isto tako je posebno što se sva komunikacija, kako iznutra tako i prema van, odvija kroz optičke kablove. Inače, svi naši sustavi komuniciraju preko optike jer su tako otporni na elektromagnetske smetnje što može biti vrlo velik problem za stabilnu komunikaciju, a što je neophodno za sigurnost, govori Rimac. Sklop s kojim se najdalje otišlo u razvoju, a koji je općoj publici i najzanimljiviji, jest, dakako, motor.
Četiri elektromotora
Poznato je da četiri kotača Concepta One pokreću četiri elektromotora koji razvijaju svaki po 300 kW pri 12.000 okretaja. Po dva motora smještena su u aluminijsko kućište, po jedan par sprijeda i jedan straga. Najveći je problem elektromotora njihova masa, a inženjeri svetonedeljske tvrtke uspjeli su na novoj varijanti smanjiti masu za trećinu, znači za ukupno dvije stotine kilograma. Promijenjen je i način hlađenja pa se sada hlade i rotor i stator, dakle i magneti i zavojnice. Tu se radi integriranim sustavom te se za to koriste ulje i voda u odvojenim krugovima. Toliku snagu na kotače treba i pravilno rasporediti, ovisno o situaciji na cesti. O tome se brine All Wheel Torque Vectoring System (AWTV). Riječ je o potpuno elektroničkom sustavu koji ima presudan učinak na sigurnost, a za razliku od ESP-a, nema veze s kočnicama, već barata jedino snagom koju proizvode elektromotori. AWTV je stalno aktivan i djeluje kočenjem ali i ubrzavanjem pojedinih kotača kako bi se osigurale optimalne performanse automobila u bilo kojoj situaciji. Kakve će performanse nove generacije Concepta One biti, Mate Rimac ne želi otkriti.
– Ne, ne otkrivamo projekte dok nisu 100 posto dovršeni. Prvo skoči pa reci hop! Previše je prodavača magle u ovoj industriji pa mi imamo drugačiji pristup – skromno će Mate. I onda dolazi posljednji problem, a to je kako financirati izradu jednog Concepta One.
– Još dok sam bio u graraži, za mene je čuo zastupnik interesa kraljevske obitelji iz Abu Dhabija koji je slučajno i Hrvat. Čuo je za moj BMW, došao je vidjeti i raspitivao se kakvi su mi planovi – kaže Rimac.
To što su mu krajem prošle godine i Guinnessova knjiga rekorda i međunarodna automobilistička organizacija FIA priznali da je njegov zeleni BMW i službeni svjetski rekorder na četvrt milje među automobilima na struju, svakako je za pohvalu.
– Pokazao sam mu Concept One koji je tada bio samo u nacrtima. Pitao je može li skice pokazati svojim poslodavcima, jasno je da sam potvrdno odgovorio, pa nisam imao što izgubiti. Javio se nakon dva dana i rekao: “Čuj, ovi hoće dva komada!” Odgovorio sam: “U redu, ali ja novca nemam, a izrada košta”. Dobro, rekao je, počnite raditi. I tako smo počeli raditi, no negdje na pola puta zapelo je, tvrtku su htjeli preseliti u Abu Dhabi, pa posao zapravo nikad nije realiziran.
I tata je pomogao
Kako se bližio frankfurtski salon na kojem smo željeli biti, trebalo je donijeti odluku. Odlučio je, zapravo, moj otac. Ako se već došlo ovako daleko, onda je šteta sada odustati. Dao je novac, mi smo automobil završili zbilja u zadnji tren, a sve ostalo sada je povijest – govori Mate.
– Upravo pripremamo prijavu za jedan europski program, ali do sada nismo dobili ni centa iz europskih fondova. Nemamo ni investitora iako s različitim strankama razgovaramo stalno. Bitnija nam je vizija od financijskih mogućnosti. Vizija investitora mora se u svakom pogledu poklapati s našom – završava Mate Rimac. – Rimac Automobili jesu moj plan – ne skriva Rimac.
– Svoj cijeli život podredio sam toj tvrtki pa jasne granice između mene i tvrtke nema. Cilj mi je stvoriti međunarodnog lidera u segmentu tehnologije pogonskih sustava i sportskih električnih automobila te biti najbolji poslodavac u regiji. Ovim se poslom želim baviti što je duže moguće. Prodaja tvrtke ne dolazi u obzir. No u planu imam stvaranje spin-offova, tj. tvrtki-kćeri, primjerice jedne za proizvodnju bicikla – otkriva. Očito Matina i vizija njegovih inženjera nije ograničena samo na Concept One. Svjesni su da tvrtka ne može preživjeti samo od prodaje automobila, sklopovi i spomenuti budući patenti trebali bi biti primarni izvor prihoda. Međutim, ideja je ono što se ovdje najviše cijeni.
– Bicikl nismo planirali. Kolegi je uvijek bila želja napraviti ga pa ga evo sada ovdje. Dorađujemo ga – kaže Mate.
– Policija iz Buenos Airesa pokazala je interes za kupnju 1500 komada jer u njemu vide adekvatno prijevozno sredstvo za svoje policajce. Četiri smo prodali i i sporučili jednom Rusu koji je ovamo stigao zbog Concepta One. O tome se još nismo dogovorili, ali o biciklima jesmo: uzeo je četiri – ponosno ističe Rimac.
Službeno se još ne prodaje, do završetka nove verzije neće se znati ni ime, ali su zato performanse izuzetne – brzina mu je 70 km/h, domet između 35 i 120 km (ovisno o stilu vožnje), skladištena energija 1200 Wh, a masa 50 kg.
Preživljavanje outsorcingom
Za tvrtku poput Rimac Automobila outsourcing je način preživljavanja. Ponuđača i poziva na različite natječaje ima stalno. A Rimčevi inženjeri znaju razviti i proizvesti cijeli pogonski i baterijski sustav ali i kompletan automobil. Nije stoga čudno što su bili pozvani i da predlože baterijski sklop za vlak Maglev. Ovakva vrsta znanja koju, čini se, u Hrvatskoj cijene tek mediji, ne prolazi nezapaženo na radarima usko specijaliziranog tržišta.
– Imate “business 2 business” razinu gdje razvijamo i proizvodimo sustave ili kompletna vozila za druge proizvođače automobila. U tijeku je sklapanje dogovora s jednim poznatim proizvođačem sportskih automobila koji bi želio da napravimo pogonski sustav na struju za jedan njegov model. O Kinezima ne treba posebno govoriti. Oni imaju kapacitet za proizvodnju i novac, ali nemaju know-how. Iz Kine nam je naručen već drugi projekt cjelokupnog sustava, baterije i pogona, ponosan je na te uspjehe Mate Rimac.
– Druga je razina “business 2 customer” gdje prodajemo vozila krajnjim korisnicima. Tako širok raspon omogućio je Mati Rimcu da zaposli novih 15 inženjera na plaće koje su jako dobre za hrvatske prilike, ali nisu presudne za dolazak u tvrtku. Radno iskustvo nije odlučujući čimbenik, doista u pogonima smo mahom vidjeli mlađe ljude. Danas je raditi u tvrtki Rimac Automobili stvar prestiža. I to onog svjetskog.