Huippuluokan teräsrakenteita sähköajoneuvojen aikakaudelle

Teksti: www.automotivemanufacturingsolutions.com

Materiaalikehittäjät ja -toimittajat tutkivat jatkuvasti tapoja tarjota OEM-asiakkaille etuja, erityisesti sähköajoneuvojen (EV) kilpailun kiristyessä uusien mallien tullessa jatkuvasti markkinoille. Teräsasiantuntijat ovat kehittäneet kustannustehokkaita ja suorituskykyisiä ratkaisuja varmistaakseen tuotteidensa laajan käytön. Mutta mitkä ovat merkittävimmät parannuskohteet sähköautoilun aikakaudella, ja missä materiaaliasiantuntijat voivat tarjota autovalmistajille ratkaisevan edun?

Kaikki lähtökohdat huomioitu

"Suorituskyky-painosuhde on kaikkein tärkein", Robert Ström, SSAB:n Senior Design Specialist, Automotive, kertoo AMS:lle. "Se on suhde, joka on kaikista tärkein saada kuntoon. Voidaksemme vakuuttaa OEM-valmistajat käyttämään tuotteitamme, meidän on yksinkertaisesti löydettävä paras suhde. Sen jälkeen voimme tarkastella muita osa-alueita, kuten kustannusten alentamista ja ympäristövaikutusten vähentämistä, kattaaksemme kaikki lähtökohdat."

Suorituskyky-painosuhteen maksimointi on ollut SSAB:lle jatkuvasti prioriteetti, ja se on johtanut ohuempiin, kevyempiin ja vahvempiin teräslajeihin. Painon pitäminen mahdollisimman alhaisena samalla varmistaen, että materiaali toimii tarkoitetulla tavalla, on ensisijainen näkökohta sähköautomarkkinoilla, varsinkin kun asiakkaiden odotukset seuraavan sukupolven sähköautoille kasvavat sekä toimintasäteen että suorituskyvyn suhteen.

Ström korostaa SSAB:n laajaa kehittyneiden erikoislujien terästen (AHSS) valikoimaa, jotka kaikki on suunniteltu huolellisesti parhaan mahdollisen suorituskyky-painosuhteen saavuttamiseksi. Hän mainitsee myös, että SSAB tarjoaa räätälöityjä AHSS-teräksiä OEM-valmistajille heidän suunnittelutavoitteidensa mukaisesti. Tämä strategia on osoittautunut suosituksi autonvalmistajien kehittäessä sähköautovalikoimaansa.

Suorituskyky-painosuhteen lisäksi kustannustehokkuus on ratkaiseva tekijä sähköajoneuvoissa käytettävien materiaalien valinnassa. Jonas Adolfsson, joka johtaa SSAB:n Mobility-liiketoiminnan kehityshankkeita, kertoo hinnan pitämisen alhaisena antavan eurooppalaisille autonvalmistajille mahdollisuuden kilpailla kiinalaisten OEM-valmistajien kanssa, jotka tuovat uusia sähköautoja nopeasti lisää markkinoille edullisemmin hinnoin.

Jonas Adolfsson, Business Development, Mobility Manager, ja Robert Ström, Senior Design Specialist, SSAB.

Autojen hinnat yleensä nousevat niiden sisään asennettavan huipputekniikan vuoksi, joten meidän on löydettävä tapoja säästää rahaa ja varmistaa, että tämä tekniikka voidaan sisällyttää”, Adolfsson jatkaa. ”Sähköautojen valmistuksen on oltava edullisempaa, ostamisen kustannustehokkaampaa ja niiden suorituskyvyn on oltava myös erinomainen, ja teräsratkaisut voivat auttaa kaikilla näillä alueilla.”

Toinen tärkeä huomioon otettava näkökohta on turvallisuus. Autonvalmistajien on varmistettava, että jokainen kohta on huomioitu, ja Adolfsson kuvailee sitä monimutkaiseksi tasapainotteluksi sähköautojen suunnittelun kehittyessä. Tämän vuoksi hän korostaa materiaaliasiantuntijoiden osallistumisen tärkeyttä jo suunnittelun alkuvaiheessa.

Akkukennojen suojaaminen

”Suunnittelijana olin hieman tylsistynyt ennen sähköautoilun aikakautta, koska monet markkinoilla olevista autoista näyttivät ja tuntuivat hyvin samanlaisilta”, Ström muistelee. ”Mutta nyt ajoneuvoratkaisut menevät hyvin eri suuntiin, ja se tekee suunnittelijan työstä hauskaa, koska tekemistä on paljon ja sillä voi vaikuttaa todella merkittävästi. Mutta on myös todella monimutkaista löytää oikeat ratkaisut oikealle ajoneuvolle.”

Sähköajoneuvojen aikakausi on tuonut mukanaan myös uusia haasteita Strömille ja hänen tiimilleen. Esimerkiksi moottorin puuttuminen ajoneuvon etuosasta tarkoittaa, että sähköautojen törmäysvyöhykkeitä on säädettävä vastaavasti. Painonjakauma muuttuu, koska suurin osa raskaista komponenteista on keskitetty ajoneuvon pohjalle, jossa akkupaketti sijaitsee. Lisäksi akkukennoihin ei saa kohdistua minkäänlaisia iskuja, joten niiden suojaaminen kaikista suunnista on erittäin tärkeää ja aiheuttaa vaikeuksia erityisesti sivutörmäyksissä.

Lisäksi, kun autonvalmistajat pyrkivät tarjoamaan sähköautoja, joilla on pidempi toimintasäde, parempi suorituskyky ja enemmän tekniikkaa paremman käyttäjäkokemuksen takaamiseksi, materiaalikehittäjien on reagoitava nopeasti ja tarjottava oikeat ratkaisut ajoneuvon jokaiselle osalle. Strömin mukaan tämä on mahdollista vain olemalla mukana suunnittelun alkuvaiheessa.

"Materiaaliasiantuntijoina meidän on ehdottomasti oltava mukana sähköajoneuvoprojekteissa alusta alkaen", hän korostaa. "Tämä voi tuoda merkittäviä etuja turvallisuuden, suorituskyvyn ja kustannusten suhteen. Olemme vakuuttuneita siitä, että teräksellä on parhaat mahdollisuudet saavuttaa nämä edut. Ja jos me voimme auttaa yritystä parantamaan jotakin näistä alueista, he saavat selvän edun markkinoilla."

Helpotusta kannattavuusongelmiin

Markkinoilla olevat uusimman sukupolven sähköautot ovat täynnä tekniikkaa, ja näiden uusien tekniikkojen käyttöönotto ohjaamossa ei ole houkuttelevaa ainoastaan kuluttajan näkökulmasta, vaan se on myös järkevää OEM-laitevalmistajille. Autonvalmistajat etsivät nyt uusia tapoja saada parempaa tuottoa tarjoamalla palveluita ajoneuvoteknologian avulla. Ström olettaa tämän trendin vaikuttavan koko toimialaan.

"Yksi suurista ongelmista on, että valmistajat eivät tee tarpeeksi voittoa", hän toteaa. "Yksinkertaisuus on nyt tärkeää, ja yksinkertaiset mallit auttavat pitämään kustannukset alhaisina. Mutta se ei aina miellytä asiakasta, joten meidän on tuettava kunnianhimoista suunnittelua kustannustehokkailla teräsratkaisuilla, kuten käyttämällä rullamuovattuja profiileja martensiittisissa teräksissä.

"Työskentelemme monilla muillakin vastaavilla osa-alueilla." Adolfsson on samaa mieltä ja sanoo, että autonvalmistajat löytävät lisää kustannussäästöjä, jos materiaaliasiantuntijat, kuten SSAB, pystyvät tarkastelemaan ajoneuvoa kokonaisuutena, koska jokaisella elementillä on vaikutusta seuraavaan elementtiin. Tämä voi johtaa myös parannuksiin muilla alueilla, kuten päästöjen vähentämiseen koko arvoketjussa.

"Väitämme, että teräs tarjoaa parhaat ratkaisut kustannustehokkuuteen ja suorituskykyyn sähköautoilun aikakaudella", hän korostaa. "Suurten tavoitteiden saavuttamiseen on niin paljon potentiaalia, ja SSAB on hyvässä asemassa auttamaan asiakkaitamme heidän rikkoessaan rajoja sähköautojen suunnittelussa."