Potrzeby pojazdu MaaS, czas wejścia na rynek oraz przyszłe materiały motoryzacyjne

Sądzimy, że rola megamiast jako głównych czynników rozwoju jest nieunikniona, biorąc pod uwagę, że do roku 2050, ponad 90 megamiast będzie domem dla dwóch trzecich populacji światowej i większości PNB.

Wzrost populacji z pewnością zmotywuje megamiasta do przyjęcia nowego, innowacyjnego podejścia do mobilności, by rozwiązać już palące problemy:

• Korki uliczne
• Zanieczyszczenie powietrza
• Brak miejsc parkingowych
• I wszystkie zagrożenia związane ze zmianą klimatu: podnoszący się poziom oceanów, ekstremalne zjawiska pogodowe, itp.

Wiele megamiast jest na czele działań w zakresie klimatu, a obserwatorzy spodziewają się, że ten trend przyśpieszy wraz z rosnącą liczbą samochodów w miastach.

Oczywiście, transport publiczny - zarówno tradycyjny, jak i nowy eksperymentalny taki jak Hyperloop - będzie w pełni wykorzystany. Niemniej jednak nieodłączne ograniczenia w transporcie publicznym są powszechnie znane:

• “First mile, last mile”: nie każdy mieszka i pracuje w pieszej/rowerowej odległości od transportu publicznego.
• Poszerzanie sieci metra czy pociągów w obecnych dzielnicach jest wyjątkowo kosztowne i czasochłonne.
• Autobusy, we wszystkich kształtach i rozmiarach, łącznie z autobusami ekspresowymi, będą bardziej wykorzystywane i integrowane. Ale autobusy mają swoje ograniczenia: ilość tras możliwych do zaplanowania w zastanej przestrzeni, częstotliwość, koszty, prędkość, itd.

Taksówki i, w mniejszym stopniu, wspólne przejazdy samochodami już pomogły pokonać ograniczenie "first mile/last mile". Ale wielu ekspertów jest przekonanych, że autonomiczne MaaS mogą być ostatecznym kluczem do w pełni e-zintegrowanego ekosystemu mobilności dla praktycznie wszystkich mieszkańców miast.

Projektowe wyzwania dla pojazdów MaaS

Wspólne kryteria dla pojazdów Mobility as a Service są następujące:

• Łatwy i szybki dostęp do pojazdu dzięki innowacyjnym systemom wejściowym, jak np. drzwi przesuwne, nawet w małych samochodach.
• Zmienne konfiguracje miejsc, łącznie z siedzeniami naprzeciwko siebie oraz aranżacje "ruchome biuro czy inforozrywka" dla pojazdów autonomicznych.
• Maksymalne wykorzystanie przestrzeni wewnętrznej dla większej liczby podróżnych i towarów, projekty bez słupków i z drzwiami tylnymi, jak również redukcja rozmiaru przodu pojazdu.
• A jednocześnie maksymalizacja rozmiaru/długości zewnętrznej dla lepszego manewrowania i parkowania.
• Większa higiena wewnątrz samochodu, tzn. powierzchnie trudnobrudzące, które łatwo wyczyścić.
• Dzięki cichym układom przeniesienia napędu EV, większy nacisk na komfort jazdy, w tym powietrze, drogi, hałas czy wibracje.
• Wykorzystanie funkcji integracji jako wspólnego podejścia do wyzwań konstrukcyjnych; np. obudowa akumulatora EV jako baza konstrukcji samochodu.
• Oczekiwanie przyszłych dostawców mobilności, że koszty posiadania takich pojazdów będą niższe, co oznacza projekty aut zapewniające łatwiejszą naprawę i konserwację.

Biznesowe wyzwania dla pojazdów MaaS

Nowe formy MaaS oraz nieunikniony autonomiczny MaaS stworzyły następujące ważne wyzwania dla producentów samochodów:

• Bardzo duże inwestycje w badania i rozwój — i nie tylko w nowe układy napędowe dla akumulatorów EV. Jak pokazuje nam koncepcja projektowa, autonomiczne pojazdy MaaS mogą mieć zupełnie różne profile od dzisiejszych pojazdów, co wymaga znacznych prac badawczo-rozwojowych.
• Potencjalnie duże inwestycje w nowy sprzęt produkcyjny dla autonomicznych pojazdów MaaS.
• A w skali biznesowej, odpowiedź na fakt, że wielu nowych, dużych inwestorów oczekuje relatywnie szybkiego zwrotu z inwestycji.

Wszystkie trzy powyższe czynniki sprawiają, że czas wprowadzenia autonomicznych pojazdów na rynek staje się kluczowym celem.

W odpowiedzi na te naciski, producenci motoryzacyjni utworzyli własne przedsiębiorstwa MaaS oraz liczne alianse z przyszłymi dostawcami mobilności.

Nowy ekosystem tworzy prawdopodobny scenariusz raczej kilku specyficznych platform fizycznych dzielonych między różnych dostawców mobilności... a nawet innych producentów aut. Korzyść z posiadania mniejszej ilości platform samochodowych to oczywiście większe poziomy produkcji uzyskane szybciej, co pozwala na ekonomię skali, a w efekcie na szybszy zwrot z inwestycji.

Czas wprowadzenia na rynek, dotychczasowe relacje i ekonomia pomogą w podjęciu decyzji o wyborze materiału pojazdu.

Materiały używane w tych wspólnych platformach będą musiały być zoptymalizowane dla produkcji tak, by mogły konkurować z rynkami produkcji masowej.

Nowe, alternatywne materiały dla tych platform mają znaczącą wadę: wymagają szybkiej nauki od producentów; mają ograniczoną dostępność/wielkość produkcji i wymagają nowej inżynierii, by opracować nowe procesy do produkcji komponentów samochodowych.

Materiały takie jak CFRP, magnez i aluminium generują też dużo większe emisje dwutlenku węgla podczas produkcji materiału w porównaniu do zaawansowanych stali o wysokiej wytrzymałości (AHSS). Ponieważ układy napędowe przechodzą na elektryczne, a ich źródła energii elektrycznej/wodoru zmieniają się na odnawialne, emisje z rur wydechowych spadną, a coraz więcej uwagi będzie przykładane do emisji podczas produkcji pojazdu - czyli cały cykl życia LCA. Obejmuje to również ich zdolność do recyklingu.

Przykładem powyższych nieuchronności jest ID.3 Neo z Volkswagena. ID.3 to jeden z pięciu nowych modeli Volkswagen Group bazujących na platformie MEB: Modularer E-Antriebs-Baukasten lub Modular Electric Drive Matrix. Według głównego inżyniera ds. rozwoju VW, ID.3 Neo to “99% stali.” A VW oferuje platformy MEB — jedną dla pojazdów pasażerskich, jedną dla transportowych — by konkurować z producentami motoryzacyjnymi.

Wnioski dla konstruktorów samochodów

Podczas gdy ogólne trendy w przyszłej mobilności wydają się jasne, szczegóły zawsze trudno przewidzieć. Przykładowo, jaki okres czasu potrzebny jest na wszystkie wymienione tutaj pomysły rozwojowe? Nikt nie jest tego pewien.

Ale stare powiedzenie "follow the money" - nadal obowiązuje. Inwestorzy zdają sobie sprawę, że megamiasta i dostawcy przyszłej mobilności będą potrzebowali sojuszy, by szybko reagować na korki uliczne, zanieczyszczenie powietrza, zmiany klimatu, a nawet problemy z parkowaniem.

A wraz z presją na wprowadzenie rozwiązań Maas jako odpowiedzi na problemy megamiast, projektanci samochodów będą w dużym stopniu polegać na innowacyjnych projektach z użyciem materiałów AHSS lub AHSS/hybrydy.

Dlaczego AHSS? Ponieważ praktycznie wszystkie wyzwania konstrukcyjne dla nadchodzącej fali pojazdów MaaS mogą być pokonane - dzisiaj - dzięki zastosowaniu efektywnych kosztowo, skalowalnych rozwiązań AHSS, które korzystają z procesów formowania znanych obecnym producentom samochodów.