V novembri sme navštívili centrálu automobilky Mercedes-Benz v nemeckom Boblingene. Bolo to stretnutie, kde automobilka ukázala, aké má plány s budúcim smerovaním vývoja a aké technológie bude pritom používať.
V skutočnosti sme už elektrické auto, ktoré dobre ukazuje budúci technologický program aj vyskúšali a to pri stretnutí vo Varšave. VISION EQXX ukazuje náhľad na efektivitu v nadchádzajúcom elektrickom a digitálnom veku. Celé je to o tom, ako sa rýchlo, pohodlne a bezpečne dostanete z bodu A do bodu B a čo môžete počas času stráveného počas jazdy robiť.
Mobilita budúcnosti je totiž presne o čase, ktorý strávite na ceste, teda ako rýchlo môžete jazdiť, koľko času strávite pri nabíjaní a či môžete popri šoférovaní a nabíjaní robiť aj niečo iné. Byť teda efektívny aj pri každodennej jazde do práce, za povinnosťami, pri relaxe počas víkendu a pod.
Auto je aktuálne súčasťou života a životného prostredia. Aj úloha miest sa do budúcna zmení. V Mercedes-Benz chcú včas rozpoznať spoločenský vývoj a nové potreby ľudí a následne tak vytvoriť znalostnú sieť s odborníkmi z rôznych oblastí – od sociológov a filozofov cez vedcov, umelcov, futuristov a architektov až po start-upy a high-tech spoločnosti.
Ľudia sa dnes sťahujú do miest alebo do mestských predmestí a takto sa mení aj úloha auta. Mnoho ľudí už žije, pracuje a trávi väčšinu svojho voľného času v mestách. A práve tu sa uskutočňujú technické a sociálne inovácie.
Mercedes-Benz preto vedie dialóg s dôležitými mestami na svete, najmä tými, ktoré majú potenciál stať sa skutočne inteligentnými mestami. Vznik inteligentných miest výrazne ovplyvní spôsob, akým budeme v budúcnosti cestovať v mestských oblastiach, teda s vyššou efektivitou ale aj vyššou udržateľnosťou.
Futurológovia v Mercedes-Benz vypracovali obrazy budúcnosti miest Londýn, Los Angeles a činskeho Šen-čenu v období po roku 2040. Ukazujú príklady toho, ako sa mestské oblasti v Európe, USA a Číne môžu zmeniť v dôsledku digitalizácie a klimatických zmien. Rýchlosť transformácie sa pritom výrazne líši v dôsledku politických, kultúrnych, hospodárskych a klimatických podmienok.
Obrázky týchto miest vytvorené v rámci medzinárodnej spolupráce sú inšpiráciou do budúcna.
Londýn 2040+: centralizované riešenia parkovania spájajú autá, bicykle a verejnú dopravu
Vízia pre britské hlavné mesto Londýn 2040+ predpokladá spojenie progresivity s históriou a tradíciou. Vnútromestské štvrte by mali byť vhodnejšie na bývanie a udržateľnejšie. Výsledkom bude zmes starých budov a nových stavieb ale s väčším počtom stromov, parkov, zelených striech a fasád, ako aj verejných priestorov. Okrem jasného zníženia automobilovej dopravy by mohli vzniknúť vyhradené cyklistické trasy a skutočne moderná miestna verejná doprava.
Centralizované parkovacie riešenia budú fungovať ako dopravné uzly spájajúce autá, bicykle a verejnú dopravu. V rámci mesta budú jazdiť robotické taxíky, pravdepodobne stále v doterajšom retro štýle. Vo vízii pre Londýn sú elektrické dodávky a nákladné bicykle dominantnými riešeniami pre dopravu. Viac ako 90 % všetkých vozidiel bude mať elektrický alebo elektrifikovaný pohon.
Los Angeles 2040+: digitalizovaná infraštruktúra s vyhradenými pruhmi pre autonómne autá, robotické taxíky a bicykle
Vo vízii pre Los Angeles má individuálny automobil v roku 2040+ stále vysokú prioritu vzhľadom na rozsiahlu rozlohu mesta a veľké vzdialenosti. Rovnako aj chuť Američanov stále sa pohybovať vlastným autom. Digitalizácia dnes už zastaranej infraštruktúry by mohla znížiť zložitosť dopravy a inteligentnejšie rozdeliť parkovacie miesta. Viac ako 50 % všetkých súkromných vozidiel bude plne elektrických. Mnohé z nich by mohli byť vybavené fotovoltaikou ako zdrojom energie.
Automatizované vozidlá a robotické taxíky by mohli mať vlastný jazdný pruh. Pravdepodobne vzniknú samostatné cyklistické chodníky. Obývacie, rekreačné, pracovné a nákupné zóny sú priestorovo oddelené. Početné zelené plochy na pôvodne uzavretých plochách zabezpečia lepšiu kvalitu života a lepšie budú chrániť pred extrémnymi horúčavami. Masovo vzniknú zazelenené fasády budov a verejné pitné fontány.
Shenzhen 2040+: vertikálna infraštruktúra, logistika založená na dronoch a lietajúce taxíky
Juhočínske mesto Šen-čen už dnes má komplexnú mobilnú sieť 5G. Vďaka tomu je v porovnaní s Londýnom a Los Angeles lídrom v oblasti digitálnej transformácie. Mesto je domovom mnohých high-tech spoločností a je inovačným centrom celej Číny. V roku 2040+ by sa doprava mohla riadiť pomocou umelej inteligencie, konektivity a digitálnej infraštruktúry. Mnohé automatizované vozidlá sa budú pohybovať v samostatných jazdných pruhoch, ktoré konvojov, ktoré budú prepojené pomocou spoločného riadenia. Vzhľadom na hustotu zástavby by bolo možné usporiadať dopravný tok vertikálne na rôznych úrovniach.
Komunikácia medzi vozidlami (V2X) sa stane štandardom a logistika sa bude automatizovať pomocou robotov a dronov. Vo vízii pre Šen-čen majú všetky vozidlá elektrický alebo elektrifikovaný pohon a vyrábajú si časť vlastnej elektrickej energie prostredníctvom solárnych modulov. Cyklisti majú samostatné jazdné pruhy a chodci jasne vyznačené chodníky. Vysokorýchlostné vlaky a lietadlá s vertikálnym vzletom a pristátím sa budú využívať na prepravu tovaru a ľudí do susedných miest. Množstvo parkov a zelenej infraštruktúry uprostred husto rozmiestnených výškových budov zabezpečí dobrú kvalitu ovzdušia a znesiteľné letá.
Vízia hyperpersonalizovanej zákazníckej skúsenosti budúcnosti prostredníctvom AR a XR
V rámci prezentácie sme si vyskúšali aj tzv. hyperpersonalizovanú zákaznícku skúsenosť. Systém využíva pokročilé technológie, ako je generatívna aj umelá inteligencia (AI). Mercedes-Benz pritom chce svojim zákazníkom ponúknuť komplexný digitálny zážitok vo všetkých kontaktných bodoch so značkou, aby im uľahčil a spríjemnil život. A to aj mimo vozidla. Vozidlo pritom dokonale spozná svojho vodiča a jeho zvyky. Dokonca rozpozná je jeho nálady a potreby a funguje ako podporný spoločník počas celého dňa.
Tu je príklad hyperpersonalizovaného zákazníckeho zážitku budúcnosti: ráno si vypijete kávu a pripravíte sa do práce pomocou náhlavnej súpravy s rozšírenou realitou. To zahŕňa aj prehliadanie termínov v diári. Na váš pokyn vozidlo autonómne vyrazí z garáže. Interiér je už presne nakonfigurovaný podľa aktuálnych požiadaviek, ako je teplota, rozhlasová stanica alebo hlasitosť. Vy len nastúpite a odídete. Virtuálny asistent MBUX navrhne cieľ navigácie na základe údajov v kalendári. Vedie tak priamo do kancelárie. Prostredníctvom okuliarov rozšírenej reality vidíte navigáciu ako virtuálne smerovníky premietané na cestu na dôležitých križovatkách a odbočkách.
Ak sa chcete za volantom radšej venovať iným činnostiam, jednoducho sa prepnete do režimu autonómnej jazdy. Vozidlo potom predkladá návrhy ďalších úloh a zážitkov podľa individuálnych preferencií. Medzi ne patrí napríklad nastavenie uvoľnenej polohy pri sedení alebo pokračovanie v úlohách, ktoré sa začali doma, ale ešte neboli dokončené. Ak si to želáte, môžete komunikovať s vozidlom hlasom alebo prostredníctvom ovládacích prvkov. Tie sú počas autonómnej jazdy tiež v dosahu relaxačnej polohy sedenia.
Práca na integrácii okuliarov AR do vozidiel Mercedes-Benz
Dlhodobou víziou spoločnosti je využiť okuliare AR na poskytnutie nového zážitku pre všetkých cestujúcich vo vozidle. Pritom si môžete do vozidla priniesť vlastné okuliare AR prispôsobené vášmu zraku a ekosystému. Mercedes-Benz skúma technické riešenia, ktoré umožnia integráciu rôznych okuliarov AR s vozdilom.
Mercedes-Beny vidí potenciál v tom, že bude môcť ponúknuť všetkým cestujúcim širokú škálu výhod s okuliarmi AR. Okrem toho by prepojenie so senzormi a pohonmi vozidla mohlo priniesť nové možnosti, ako posunúť zábavu, wellness a komfortné zážitky na novú úroveň. V ďalších fázach vývoja by okuliare AR mohli vodičom poskytnúť ešte lepšiu podporu za volantom. Napríklad presné a intuitívne navádzanie po trase by mohlo výrazne uľahčiť navigáciu. Pokročilé asistenčné systémy by mohli poskytovať dodatočnú podporu a zabezpečiť ešte vyššiu úroveň bezpečnosti. Dôraz sa tu kladie na minimalizáciu rozptyľovania vodiča.
Konfigurácia vozidla ako zážitok zmiešanej reality
Spoločnosť Mercedes-Benz intenzívne pracuje na zmiešanej realite (Mixed Reality – MR). Táto technológia ponúka možnosti využitia od výskumu cez vývoj až po samotných zákazníkov. Jedným z príkladov je konfigurátor MR. MR okuliare sa môžu využívať v procesoch dizajnu a vývoja a vytvárajú celkom novú formu spolupráce. Vývojári a konštruktéri môžu pomocou MR okuliarov pracovať súčasne na tých istých virtuálnych vozidlách hoci sú na rozličných miestach a dokonca v iných časových pásmach.
Napríklad pohľad cez MR okuliare by bol rýchlym a efektívnym spôsobom porovnávania rôznych typov vozidiel so skutočnými rozmermi vozidiel. Umožnilo by to aj rýchlejšiu vizualizáciu a interakciu s novými nápadmi, ako aj vykonávanie virtuálneho testovania. To môže výrazne znížiť spotrebu komponentov a surovín. Bude treba menej fyzických prototypov.
Mercedes-Benz plánuje ďalšie využitie takýchto okuliarov aj pri predaji automobilov. My sme pri teste využili okuliare Apple Vision Pro a auto bolo v takom stave, že sme si mohli do neho sadnúť a dotýkať sa jednotlivých komponentov.
Neuromorfné výpočty pri autonómnom riadení
Budúce vozidlá budú obsahovať mnoho funkcií, pričom tie pre autonómnu jazdu sú len jedným z príkladov. Keďže to povedie k výrazne vyšším energetickým nárokom, kľúčovým faktorom je energetická účinnosť.
Víziou budúcnosti je autonómna jazda, ktorá zvýši nielen bezpečnosť, efektívnosť a komfort na cestách. Vráti tiež čas cestujúcim tým, že im umožní venovať sa iným veciam ako šoférovaniu. Okrem toho bude autonómne vozidlo komunikovať s mestami budúcnosti. Na realizáciu tohto všetkého sú potrebné inovatívne algoritmy a hardvérové komponenty, ktoré prekonajú limity dnešného počítačového hardvéru.
S využitím umelých neurónových sietí Mercedes-Benz s partnermi otvárajú nové možnosti pri vytváraní počítačových architektúr. Napodobňovaním fungovania ľudského mozgu by neuromorfné výpočty mohli výrazne zvýšiť energetickú účinnosť a rýchlosť výpočtov umelej inteligencie. Bezpečnostné systémy by napríklad mohli oveľa lepšie rozpoznávať dopravné značky, jazdné pruhy a ostatných účastníkov cestnej premávky a rýchlejšie reagovať aj za zníženej viditeľnosti. A mohli by to robiť desaťkrát efektívnejšie ako súčasné systémy. Prínosom by bolo napríklad použitie neuromorfnej kamery na monitorovanie interiéru. Namiesto celých obrazov (snímok) poskytuje jednotlivé pixely (udalosti – odtiaľ názov kamera založená na udalostiach). Tento proces je extrémne rýchly s minimálnym oneskorením. To znamená napríklad rýchlu reakciu systému na žmurknutie oka vodiča spôsobené únavou. Neuromorfné výpočty majú potenciál znížiť energiu potrebnú na spracovanie údajov v autonómnom riadení o 90 % v porovnaní so súčasnými systémami.
Nástup biotechnologických materiálov
Mercedes-Benz sa vo svojich vozidlách čoraz viac zameriava na využívanie druhotných materiálov a obnoviteľných surovín. Spoločnosť tiež vykonáva intenzívny výskum nových riešení, ktoré sú v súlade s prírodou. Jedným zo zameraní sú tu materiály vyrábané pomocou biotechnológií. Majú obrovský potenciál nahradiť tie, ktoré sa získavajú z ropy a zvierat.
Cieľom je čo najviac znížiť vplyv každého komponentu a materiálu na životné prostredie. Všetko sa podrobne skúma s cieľom znížiť emisie CO2, zvýšiť využívanie recyklovaných materiálov a umožniť obehové hospodárstvo. Dokazujú to dva príklady z aktuálneho výskumu a vývoja, ktoré využívajú výhody biotechnológií.
Využitie biotechnológie na výrobu vysoko výkonného hodvábu
Pomocou biotechnológie sa vyrába priadza podobná hodvábu, ktorá ponúka vynikajúci vizuálny a hmatový zážitok. Geneticky modifikované baktérie produkujú proteíny, ktoré sa zušľachťujú na lesklú, hodvábnu priadzu pomocou mokrého spriadania. Syntetický hodváb má rovnaké funkčné vlastnosti ako bežný hodváb. Je stopercentne biologicky odbúrateľný, ľahký a veľmi pevný, čo z neho robí mimoriadne výkonný materiál. V modeloch VISION EQXX a Concept triedy CLA už Mercedes-Benz predstavil prvé aplikácie tohto nového typu hodvábu.
Alternatíva kože vyrobená z recyklovaného plastu a materiálov na báze biotechnológií
Ďalším sľubným materiálom je alternatíva kože vyrobená čiastočne pomocou biotechnológie. Pozostáva z kombinácie recyklovaného plastu a materiálov na báze biozložiek. V procese chemickej recyklácie sa z použitých pneumatík vyrába olej a z poľnohospodárskeho odpadu certifikovaný biometán. Tie sa potom spracúvajú na plastové vlákna. Tieto mikrovlákna tvoria polotovar, do ktorého sa pridávajú proteíny a polyméry na biologickej báze. Výsledkom je kombinácia materiálov, ktorá má nielen rovnakú štruktúru ako pravá koža, ale dá sa aj spracovať ako pravá koža. Vďaka tomu má rovnako kvalitný vzhľad a pocit, ako aj prirodzené vlastnosti starnutia. Materiál je priedušný, nepremokavý a ľahší ako pravá koža a v priamom porovnaní má zníženú emisnú stopu CO2. Časť získaná z recyklovaného polyméru sa dá plne recyklovať.
Povrchové materiály, najmä na sedadlách, musia mať určitú štrukturálnu pevnosť, aby sa zabránilo vzniku záhybov, vĺn alebo stlačenín. Musia byť schopné odolávať teplotným rozdielom okolo 100 °C, priamemu slnečnému žiareniu, oderu od džínsov, prípravkom, ako sú opaľovacie krémy a dezinfekčné prostriedky, ako aj potu. A musia to vydržať dlhodobo, bez toho, aby sa stali nestabilnými, zmenili farbu alebo zapáchali. Rovnako dôležité je, aby sa dali ľahko čistiť, boli nepremokavé a vhodné na ozdobné prešívanie, potláčanie a farbenie v rôznych farbách. Čalúnenie sedadiel musí tiež zabezpečovať dobrý prenos tepla na vyhrievanie sedadiel a dobrú priepustnosť vzduchu na vetranie.
Udržateľnejšia brzda v pohone
Keďže elektrické vozidlá brzdia predovšetkým rekuperáciou, Mercedes-Benz sa pri vývoji mechanických bŕzd uberá novým smerom. Udržateľnejšia brzda už nezaberá svoje konvenčné miesto vo vnútri kolesa. Namiesto toho je integrovaná do elektrickej pohonnej jednotky na prednej alebo zadnej náprave. Zaberá oveľa menej miesta, podlieha minimálnemu opotrebovaniu, nehrdzavie a je prakticky bezúdržbová. Hluk pri brzdení a čistenie bŕzd by sa tiež mohli stať minulosťou. Brzdný účinok je ľahko ovládateľný a funguje aj pri veľkom zaťažení.
Inovatívna konštrukcia umožňuje aj výrazne ľahšiu kombináciu kolesa a pneumatiky, a tým aj nižšiu neodpruženú hmotnosť, čo následne zlepšuje jazdné vlastnosti. Okrem toho by to umožnilo úplne uzavreté ráfiky pre optimalizáciu aerodynamiky, pretože by už neboli potrebné otvory ma chladenie bŕzd.
Nový druh solárnej farby by mohol vyrábať dostatok elektrickej energie na viac ako 12 000 km ročne
Nové solárne články sú pri veľkosti 5 mikrometrov výrazne tenšie ako ľudský vlas, vážia len 50 gramov na meter štvorcový a sú plné energie. Tieto solárne moduly sa môžu bez problémov aplikovať na karosérie elektrických vozidiel – podobne ako tenká vrstva pasty. Aktívny fotovoltický povrch sa dá aplikovať na akýkoľvek podklad. Solárne články majú vysokú účinnosť. Na ploche 11 m2 (čo zodpovedá ploche stredne veľkého SUV) by sa za ideálnych podmienok mohla vyrobiť energia až na 12 000 kilometrov ročne. Platí to pre oblasť mesta Stuttgart.
Energia vyrobená solárnymi článkami sa využíva na pohon alebo sa dodáva priamo do vysokonapäťovej batérie. Fotovoltaický systém je trvalo aktívny a vyrába energiu aj vtedy, keď je vozidlo vypnuté. V budúcnosti by to mohlo byť veľmi efektívne riešenie na zvýšenie dojazdu na elektrický pohon a zníženie počtu zastávok na nabíjanie.
V Los Angeles jazdíte čisto z energie zo Slnka
Skutočne získaná energia zo Slnka závisí od úrovne zatienenia, intenzity slnka a zemepisnej polohy. Ako príklad možno uviesť, že v nemeckom Stuttgarte to znamená v priemere až 52 kilometrov denne. Približne 62 % tejto vzdialenosti by sa prekonalo čisto pomocou solárnej energie. V Los Angeles je dokonca prebytok energie zo slnečného žiarenia vzhľadom na najazdenú vzdialenosť. Pomocou solárnej energie môžete v tomto meste prejsť celú jazdnú vzdialenosť. Dosiahnutý prebytok by sa mohol dodávať priamo do domácej siete prostredníctvom obojsmerného nabíjania.
Solárna farba má nielen vysokú účinnosť. Neobsahuje žiadne vzácne zeminy ani kremík, iba netoxické a ľahko dostupné suroviny. Je ľahko recyklovateľná a jej výroba je podstatne lacnejšia ako výroba bežných solárnych modulov. Výskumné oddelenie spoločnosti Mercedes-Benz v súčasnosti pracuje na tom, aby sa nový solárny náter mohol používať na všetkých vonkajších povrchoch vozidiel.
Inovatívny menič energie zvyšuje účinnosť batérie prostredníctvom riadenia na úrovni článku
Základom je integrácia nových typov mikromeničov priamo na úrovni batériových článkov, čo by mohlo umožniť individuálne riadenie dvojíc batériových článkov, ako aj komunikáciu medzi článkami.
Na realizáciu tohto cieľa sa priamo k ľubovoľnému počtu párov článkov pripojí výkonový menič pozostávajúci z niekoľkých mikromeničov. Tento výkonový menič umožňuje individuálnu reguláciu článkov a tiež úroveň výstupného napätia.
Súčasné výsledky výskumu ukazujú, že je možné zabezpečiť konštantný výstup HV 800 V bez ohľadu na stav nabitia (SoC) a zdravotný stav (SoH) jednotlivých článkov. Výstupné napätie tejto batérie vozidla už nezávisí od počtu článkov zapojených do série. Ich počet je určený výlučne požadovaným výkonom a kapacitnou triedou. Tento technologický prístup by mohol tiež zvýšiť dojazd elektrickej energie a optimalizovať tok energie pri obojsmernom nabíjaní.
Zdroje: vlastné, Mercedes-Benz
Prečítajte si aj:
