Hiilineutraalien autojen tuotanto edellyttää varhaista ja laajamittaista yhteistyötä valmistusmateriaalien osalta

Jos tyypillinen kehitysaika konseptoinnin alusta ensimmäisen auton valmistumiseen on viisi vuotta, työ on aloitettava viimeistään vuonna 2025, jos hiilineutraalin auton halutaan valmistuvan aikataulussa.

Kuten seuraavasta Volvon kaaviosta käy ilmi, polttomoottoriauton korvaaminen sähköautolla vähentää 200 000 kilometrin käytöllä hiilidioksidipäästöt puoleen, jos auton akkua ladataaan uusiutuvalla energialla.

"Sähköauton valmistusprosesseista ja materiaaleista syntyy silti 24 tonnia päästöjä hiilidioksidiekvivalentteina", liikumiseen liittyvän liiketoiminnan kehittäjä Jonas Adolfsson huomauttaa. "Ja 17 % käytetystä materiaalista on terästä. Lisäksi nykyaikaisen autoteräksen tuotesidonnainen hiilijalanjälki on 2,4 kg CO₂e yhtä teräskiloa kohti."

"Valitsemalla nyt SSAB Zero™ -teräksen tai vuonna 2026 kaupallisesti saataville tulevan SSAB Fossil-free™ -teräksen voit pudottaa sähköautossa käytetyn teräksen hiilidioksidipäästöt vain 0,3 kg:aan CO₂e / 1 kg terästä, mikä tarkoittaa 87 prosentin vähennystä hiilidioksidiekvivalentteina mitattuna verrattuna nykyiseen teräkseen", Adolfsson kertoo.

"Mutta SSAB ei aio tyytyä tähän", Adolfsson jatkaa. "Teemme ahkerasti työtä voidaksemme vähentää alkupään toimittajiemme, esimerkiksi seosaineiden tuottajien, päästöjä. Samalla, ja osaksi myös keventämismielessä, autonvalmistajien kannattaa minimoida ja optimoida AHSS-/UHSS-teräksen käyttöä korirakenteiden turvaosissa. Tämä tarkoittaa siis vahvempia teräslaatuja entistä ohuempina materiaalivahvuuksina."

Tämä nauha sähkösinkittyä ja martensiittista Docol^® 1400 MPa -terästä, joka on vain 1,0 mm paksu ja 20 mm leveä, voi nostaa 2 800 kg, mikä osoittaa UHSS-terästen lujuuden ohuina materiaalivahvuuksina.

”SSAB:n Docol 1500M -teräslaatu liittyi ensimmäisiin projekteihini”, Shape Corpin Brian Oxley kertoo. ”Loimme geometrisia innovaatioita ja uusia puskuriprofiileja. Malleissa hyödynnettiin tämän materiaalin lujuutta. Asiakkaamme hyväksyivät tämän ratkaisun, ja nykyisin sitä käytetään tuotantolaitoksissa Yhdysvalloissa, EU:ssa, Meksikossa ja Kiinassa.” Lue koko asiakasesimerkki: Shape Corp. on parantanut korirakenteita ^Docol®-teräksen avulla

4 askelta teräsosien hiilijalanjäljen merkittävään pienentämiseen

1. Käytä terästä, jonka CO₂e-jalanjälki on pieni SSAB Zero™- tai SSAB Fossil-free™-terästä.
2. Varmista materiaalitehokkuus ja hyödynnä mahdollisuudet keventää (ohentaa) osia.
3. Hyödynnä materiaali tarkasti vähentämällä romun syntymistä (mikrohalkeamat jne.) valitsemalla valmistusprosesseihin hyvin soveltuvat teräslaadut.
4. Vähennä tuotannon energiankulutusta. Voit esimerkiksi käyttää kylmämuovausta (esim. rullamuovaus) muottikarkaisun sijaan.

"Uskomme, että rullamuovauksella on paljon potentiaalia korin osissa, etenkin kun terästen lujuus yhä kasvaa", Adolfsson kertoo. "Rullamuovauksessa pystytään hyödyntämään materiaali hyvin tarkasti. Rullamuovatut osat mahdollistavat myös hyvän turvallisuuden törmäystilanteissa, ja niillä on muitakin toivottavia ominaisuuksia, kuten esimerkiksi jäykkyys."

Jotta materiaalista saadaan paras hyöty irti esimerkiksi rullamuovauksessa, tarvitaan varhaista yhteistyötä AHSS-/UHSS-valmistajan kanssa. Sama koskee kaikkien teräsosien optimointia, joka toteutetaan yhdessä yrityksen suunnittelutarpeiden pohjalta kullekin mallille.

Voit tarkastella korin osien suunnittelun tavoitteita ja nykyisiä ja tulevia tuotantomenetelmiä tuotantolaitoksillasi yhdessä teräksentoimittajasi kanssa. 

Adolfsson toteaa: "Me tiedämme: auton suunnittelu on sarja kompromisseja, joilla saavutetaan ihanteellinen ratkaisu nykyisillä tai pian käyttöön tulevilla muovauslaitteillasi (esim. rullamuovaus). Siinä täytyy löytää oikea tasapaino painon, törmäysturvallisuuden, jäykkyyden ja muiden tärkeiden ominaisuuksien välillä. Koska olemme maailman suurin AHSS-/UHSS-valmistaja, pystymme tarjoamaan laajimman valikoiman kehittyneitä erikoislujia teräksiä, ja eniten vaihtoehtoja tietyn luokan ja jopa tietyn lujuusluokan sisällä."

Eroon siiloista samanaikaisella teknisellä suunnittelulla

Samanaikainen tekninen suunnittelu tarkoittaa konseptista ja suunnittelusta, materiaaleista ja tuotannosta vastaavien insinöörien tuomista yhteen uuden auton suunnitteluprosessin alussa. Kaikki tiimit nojaavat vahvasti AHSS-valmistajaansa: korin valmistamiseen käytetty teräs vaikuttaa luonnollisesti niin suunnitteluun kuin tuotantoonkin. 

"Varhainen yhteistyö ulottuu laajemmalle kuin vain UHSS-teräksen tekniseen tukeen", Adolfsson kertoo. "Koriterästä on hyödynnettävä tavalla, joka parhaiten tuottaa osiin tarvitut ominaisuudet käyttäen niitä tuotantolaitteita, joita on (tai tulee pian olemaan) käytettävissä. SSAB:n Knowledge Service Center tarjoaa asiantuntevia neuvoja esimerkiksi osien geometrian optimointiin, muokkaussimulaatioihin, hitsaukseen ja vastaaviin."

Vuonna 2014 Gestamp halusi kehittää uuden alatukivarren eurooppalaiseen Toyota Yarikseen. Kävi kuitenkin pian selväksi, että osan kehittämiseen tarvittavaa teräslaatua ei ollut vielä olemassa. Gestamp lähestyi silloin SSAB:ta. Lue: Gestampin ja SSAB:n pitkäaikainen yhteistyö tekee tulevaisuuden autoista entistä lujempia ja kevyempiä

Hiilineutraalin auton kehitystyö

Varhainen yhteistyö auton konseptointivaiheessa on yksinkertaisesti paras tapa toimia. Mutta teemme yhteistyötä kanssasi myös kaikissa muissa hiilineutraalin (tai vähähiilisen) auton kehitystyön vaiheissa. Koskaan ei ole liian varhaista ottaa yhteyttä, kyn pyrimme yhdessä vähentämään autontuotannon materiaalien tuotesidonnaisia päästöjä.