Otomobil elektrifikasyonunun akıllı devrimi alüminyum olmadan hareket etmek zordur
Giderek daha katı hale gelen küresel araç emisyon düzenlemeleri ile, hafif araçlar hedefine ulaşmak, birçok çokuluslu otomobil şirketi için en önemli öncelik olmaya devam ediyor. Hepimizin bildiği gibi, yakıt tüketimi ve karbondioksit emisyonları araç gövdesinin ağırlığı ile orantılıyken, alüminyumun ağırlığı çeliğin ağırlığının sadece 1 / 3'ü kadardır. Otomobillerin ağırlığını azaltma hedefine ulaşmak için otomobil şirketleri, otomobillerin yakıt ekonomisini iyileştirmeyi ve karbondioksit emisyonlarını azaltmayı umarak dikkatlerini alüminyuma çevirdi. Şu anda, ana yön olarak otonom sürüş ve elektrikli araçlarla yeni bir teknolojik devrim, otomobil endüstrisini süpürüyor ve bu da küresel otomotiv alüminyum talebinin büyümesini daha da teşvik edecek.
Son zamanlarda, dünyaca ünlü bir alüminyum üreticisi olan Novelis, Çin'deki elektrikli araçların artan üretimi nedeniyle Asya otomotiv endüstrisinde alüminyum talebinin bu yıl% 20 ila% 25 artacağını tahmin ediyor. Alüminyumun güvenlik, dayanıklılık, esneklik ve çevre koruma açısından kapsamlı avantajları, otomotiv endüstrisinde ve tüketicilerde giderek daha fazla insan tarafından kabul edilmektedir. Ancak aynı zamanda alüminyumun yüksek maliyet, düşük mukavemet ve zayıf kaynak performansı gibi eksiklikleri de göz ardı edilemez. Otomotiv elektrifikasyonu ve zekasının gelişimini teşvik etmek için alüminyumdan nasıl iyi yararlanılacağı birçok otomobil üreticisi için hala zor bir sorundur.
Alüminyum, elektrikli araçların kilo vermesine yardımcı olur
Kısa süre önce, Alman bileşen tedarikçisi Continental, elektrikli araçlar için özel olarak geliştirilmiş yeni bir konsept tekerlek olan yeni bir araştırma sonucunu açıkladı. Continental, tekerlek ve aksların yeni bir tasarımını gerçekleştirdi: Lastiğin dış bileziği, cıvata bağlantısı ile tekerlek poyrasına sıkıca sabitlenen alüminyum planet dişli taşıyıcıdan ve fren diski de alüminyumdan yapılmıştır. Continental, tasarımın lastiklerin ağırlığını azaltarak elektrikli araçların frenlemesini optimize ederken, geleneksel fren rotorlarının korozyona uğrayabilecek zayıf fren performansını ortadan kaldırdığını söyledi. Aynı zamanda bu tasarım, arabanın bakım maliyetini düşürmeye ve arabanın hizmet ömrünü uzatmaya da elverişlidir.
Şu anda, yeni enerji araçlarının hızlı gelişimi, otomotiv alüminyumuna olan talebi büyük ölçüde artıracaktır. Geleneksel yakıtlı araçlarla karşılaştırıldığında, sınırlı pil kapasitesi kapsamında, sürüş menzilini en üst düzeye çıkarmak için hafif elektrikli araçlar sorununu çözmek daha acildir. Elektrikli araçlar için tüketicilerin en büyük talebi, sürüş menzilinin sağlanmasıdır. Tek bataryanın kapasitesi aynı kaldığında, sürüş mesafesini arttırmak için daha fazla batarya takılması gerekir Batarya, elektrikli araçların en önemli maliyetlerinden biridir.Daha fazla batarya takmak sadece maliyeti önemli ölçüde artırmakla kalmaz, aynı zamanda gövde ağırlığını da arttırır. Daha fazla güç tüketin. Bu nedenle, elektrikli araçları "ince" yapmanın aciliyeti, geleneksel yakıtlı araçlardan çok daha fazladır ve alüminyum kullanımı, gövdenin toplam ağırlığını etkili bir şekilde azaltabilir.
Yeni enerji araçlarında alüminyum alaşımının uygulanması verimliliği artırabilir, yakıt tüketimini azaltabilir, enerji tasarrufu ve emisyon azaltabilir.Bu nedenle, tamamen alüminyum gövde, yeni enerji araçlarının geliştirme yönlerinden biridir. Tesla'nın temsili modeli Model S, tamamen alüminyum bir gövde kullanır. Bu yılın ilk yarısında Tesla Model S, ABD pazarının en popüler lüks modeli ödülünü aldı ve satışları Mercedes-Benz ve BMW'yi geride bıraktı. Bilimsel ve teknolojik tasarımı ve yapısının yanı sıra Model S'nin en çarpıcı özelliklerinden biri, gövde çerçevesi malzemesi olarak alüminyum alaşımının kullanılmasıdır, bu da toplam vücut ağırlığını büyük ölçüde azaltır ve tüketicilere daha iyi bir sürüş deneyimi sağlar.
Alüminyumun gövde malzemesi olarak kullanılması gövdenin ağırlığını etkili bir şekilde azaltabilir ve üretim maliyetini düşürebilir. Avrupa Alüminyum Derneği tarafından yapılan bir araştırma, Volkswagen Golf elektrikli versiyonunu aynı sürüş aralığı altında örnek alarak, alüminyum gövdenin taşıdığı bataryanın ağırlığının çelik gövdenin ağırlığından daha az olduğunu ve tamamen alüminyum gövdenin batarya kapasitesinin çelik gövdeye göre daha yüksek olduğunu gösteriyor. % 9'luk bir azalma. Tamamen alüminyum gövdenin maliyeti daha yüksek olmasına rağmen, gövde ağırlığının azaltılmasıyla tasarruf edilen batarya maliyeti, tamamı alüminyum gövdenin maliyetinden daha fazladır.Ortalama olarak her bir alüminyum elektrikli araç, geleneksel çelik elektrikli araçtan 635 avro daha ucuzdur.
Otonom sürüş, yüksek alüminyum fiyatlarından korkmaz
Gelecekte, otonom araçlar giderek daha önemli bir rol oynayacak. Sektör kuruluşları, 2035 yılına kadar, dünyadaki farklı otonom sürüş seviyelerine sahip toplam araç sayısının 30 milyona ulaşacağını tahmin ediyor. Sektör uzmanları, otonom araçların sayısındaki hızlı artışın alüminyum tüketiminde de önemli bir artışa yol açacağına dikkat çekti. Yakın zamanda Michigan Üniversitesi tarafından yayınlanan bir araştırma raporuna göre, gelecekte otonom araçların kat ettiği toplam kilometrenin% 75'ten fazla artması bekleniyor ve bu da kaçınılmaz olarak otonom araçların enerji verimliliğini artırmak için daha enerji verimli ve hafif ürün tasarımları benimsemesini gerektirecek. .
Şu anda, yüksek maliyet nedeniyle alüminyum, otomotiv endüstrisinde büyük ölçekli uygulamalara ulaşamadı. Oysa sürücüsüz araçlar pahalıdır, otomobil firmaları sürücüsüz araçlarda alüminyumu kullanıp maliyeti son kullanıcılara tahsis edebilir. Gelecekte, kendi kendine giden arabaların kilometresi sıradan ev araçlarının kilometresini büyük ölçüde aşacak ve insan faktörlerinden kaynaklanan kaza oranı düşük.Gelecekte, çok sayıda alüminyum malzeme kullanan sürücüsüz arabaların araç paylaşım hizmetleri sağlayan operatörler ve taksiler tarafından kullanılması muhtemeldir. Şirket tarafından kullanılmaktadır. Dahası, sürücüsüz arabalar günün her saati hizmet verebilir. Bu nedenle, sürücüsüz arabalar, araçların ağırlığını azaltmak için daha fazla alüminyum malzeme kullanabilir ve böylece otomotiv endüstrisinde alüminyum malzemelerin uygulanmasını geliştirebilir.
Bu yılın Temmuz ayında, Seviye 3 otopilot seviyesine sahip ilk seri üretilen Audi A8 resmi olarak piyasaya sürüldü. Bu "sürücünün ellerini serbest bırak" ürününde, alüminyumun kendi kendine giden bir otomobil olduğunu kanıtlayan alüminyum bir gövde kullanıldı. Vazgeçilmez bir "iyi ortak". Otomobil şirketleri için, otonom sürüşte ve elektrikli araçlarda büyük miktarlarda alüminyum kullanılması, lityum iyon pillerin toplam maliyetini dengelemeye yardımcı olabilir. Elektrikli araçların ve sürücüsüz arabaların daha da geliştirilmesiyle, alüminyum da gelecekte daha yaygın bir şekilde kullanılacaktır.
Maliyet hala büyük bir engel
Fransız Daktronics Araştırma Enstitüsü tarafından yayınlanan yakın tarihli bir araştırma raporuna göre, otomotiv endüstrisinde alüminyum uygulaması önümüzdeki on yıl içinde% 42 artacak, ancak artış önceden beklenenden önemli ölçüde düşük. Ajansın analisti Dick Schultz şunları söyledi: "Gelecekte, otomotiv malzemelerindeki alüminyum oranı şu anki kadar yüksek olmayabilir. Örnek olarak Ford F150'yi ele alalım, ancak otomobil alüminyum kullandıktan sonra 700 pound kaybedecek. Ancak üretim maliyeti 1.000 dolar arttı. "Maliyetleri dengelemek için Ford F-150'nin gelecekte diğer malzemelerin kullanımını artırma eğiliminde olabileceğine ve alüminyum miktarının azalacağına inanıyor.
Nitekim, önceki nesil Audi A8'in gövdesi% 92 alüminyum alaşımı kullanıyordu, ancak yeni nesil ürünler, gövdeyi oluşturmak için alüminyum alaşımı, yüksek mukavemetli çelik, magnezyum alaşımı ve karbon fiber kompozit malzemeleri kullandı, alüminyum alaşım oranı% 58'e düştü. Bu bağlamda, Audi'nin Almanya'daki Hafif Tasarım Merkezi'nin mühendislik departmanı yöneticisi Alexander Kobilke, mevcut düzenlemelerin pil koruması için güç gereksinimlerini artırdığını, bu nedenle yüksek mukavemetli, sıcak şekillendirilmiş çelik eklemenin zorunlu olduğunu söyledi. Önceki nesil ile karşılaştırıldığında, yeni nesil Audi A8'in burulma sertliği% 24 arttı. Üstelik çelik, arabadaki gürültüyü etkili bir şekilde azaltabilen daha iyi ses yalıtım özelliklerine sahiptir. Diğer bir deyişle, tamamen alüminyum gövde, düşük mukavemet, yetersiz burulma sertliği ve zayıf ses yalıtım etkisi gibi eksikliklere sahiptir ve otomobil güvenliği ve konforunun yüksek standartlarını ve yüksek gereksinimlerini karşılamak zordur.
Ek olarak, tamamen alüminyum gövdenin bakım ve bakım maliyetleri nispeten yüksektir. Toyota'nın tedarik ve tedarikçilerden sorumlu başkan yardımcısı Robert Young, Japon otomobil üreticilerinin gözünde, ürün yakıt ekonomisini iyileştirmek için çeliği daha hafif alüminyumla değiştirmenin gerekli olabileceğini söyledi. Ancak alüminyum ve çelik arasındaki seçimle karşı karşıya kaldıklarında, yine de maliyet, güvenilirlik, kaplama uyumluluğu, mukavemet ve kalite açısından tartmaları gerekir.
Metin: Shi Yunyun Editör: Wan Ying
Telif Hakkı Bildirimi
