Necessidades do veículo maas, tempo de colocação do produto no mercado e materiais dos carros do futuro

Consideramos inevitável esta tendência de megacidades no papel de impulsionadores principais, dado que, até o ano de 2050, mais de 90 megacidades abrigarão dois terços da população mundial e a maioria do Produto Interno Bruto mundial.

Esse crescimento populacional irá, sem dúvida, motivar as megacidades a adotar novas e inovadoras abordagens à mobilidade para resolver os seguintes problemas já preocupantes:

• Engarrafamentos
• Poluição atmosférica incapacitante
• Falta de estacionamentos
• E todos os perigos relacionados às mudanças climáticas: elevação do nível dos oceanos, condições meteorológicas extremas, etc.

Muitas megacidades têm estado na liderança na tomada de medidas positivas para o clima e observadores prevêem que essa tendência se acelere, à medida que um número cada vez maior de carros deteriora cada vez mais a vida urbana.

Naturalmente, o transporte público –– tanto os experimentos tradicionais quanto os novos, tais como o Hyperloop –– serão totalmente aproveitados. No entanto, as limitações inerentes ao transporte público são bem conhecidas:

• “First mile, last mile (primeira milha, última milha)”: nem todos vivem e trabalham em uma distância a pé ou de bicicleta do transporte público.
• A ampliação de metrôs e trens para os bairros é extremamente cara e demorada.
• Os ônibus, em todos os formatos e tamanhos, inclusive os expressos, serão utilizados e integrados de forma mais completa. Mas os ônibus possuem os seus próprios desafios: o número de percursos possíveis, a frequência, o custo, a velocidade de transporte, etc.

Os serviços de carona remunerada e, em menor proporção, o compartilhamento de carros, já ajudaram a eliminar a lacuna “first mile/last mile. Porém, muitos especialistas acreditam que a MaaS autônoma poderia ser a solução definitiva a um ecossistema de mobilidade totalmente integrado para praticamente todos os habitantes urbanos.

Os desafios de design dos veículos MaaS

Os critérios comuns para os veículos MaaS (Mobility as a Service ou Mobilidade como um Serviço) podem ser definidos da seguinte forma:

• Acesso fácil e rápido aos veículos através de sistemas de entrada inovadores, tais como portas de correr, mesmo em carros pequenos.
• Configurações de assentos variáveis, incluindo assentos de frente um para o outro e instalações para “escritórios móveis ou entretenimento informativo móvel” para veículos autônomos.
• Otimização do uso do espaço interno para mais passageiros ou entrega de mercadorias, ao incorporar designs sem pilares e hatchback, bem como redução do tamanho da parte frontal.
• Ao mesmo tempo, minimizar o tamanho/comprimento exterior para uma manobrabilidade e estacionamento mais eficientes.
• Maior higiene no interior do carro com o uso de superfícies "difíceis de sujarem" que são fáceis de limpar.
• Com silenciosos sistemas de transmissão dos VEs, maior foco no conforto de viagem, incluindo ruído, vibração e aspereza (Noise, Vibration and Harshness - NVH) transportados pelo ar, pelas estradas e estrutural.
• Impulsionar a integração de funções como uma abordagem comum para os desafios estruturais; por ex., o compartimento da bateria dos VEs como base da estrutura do veículo.
• E o foco principal dos fornecedores da mobilidade do futuro é a redução do Custo Total de Propriedade (Total Cost of Ownership - TCO), que inclui veículos concebidos para facilitar os reparos e a manutenção simplificada.

Os desafios comerciais dos veículos MaaS

As novas formas de MaaS e a sua inevitável autonomia criaram os seguintes desafios inéditos para as montadoras:

• Investimentos bastante significativos em pesquisa e desenvolvimento –– e não apenas em novos sistemas de transmissão para VEs a bateria, VEs com célula de combustível e VEs híbridos com alimentação através da rede elétrica. Como o design dos automóveis futuristas nos mostra, os veículos autônomos de MaaS podem ter perfis muito diferentes dos veículos atuais, o que exige P&D significativos.
• Investimentos potencialmente grandes em novos equipamentos de produção para veículos autônomos de MaaS.
• E, em termos comerciais, respondendo ao fato de que inúmeros investidores novos e grandes estão esperando retornos relativamente rápidos de seus investimentos.

Todos os três fatores acima tornam o "tempo até a comercialização" um objetivo fundamental para veículos autônomos de MaaS.

Em resposta a essas pressões, as montadoras criaram seus próprios empreendimentos de MaaS, bem como celebraram inúmeras parcerias com fornecedores de mobilidade do futuro.

O novo ecossistema produz até mesmo o cenário provável de poucas plataformas físicas específicas, compartilhadas entre múltiplos fornecedores de mobilidade do futuro...e até mesmo outras fabricantes de automóveis. O benefício de menos plataformas de veículos é, naturalmente, a realização mais rápida de níveis de produção mais elevados, o que permite economias de escala que, por sua vez, permitem retornos mais rápidos sobre os investimentos.

O tempo até a comercialização, a familiaridade existente e a economia ajudarão na tomada de decisões sobre a seleção do material do veículo

Os materiais utilizados nessas plataformas compartilhadas precisarão ser otimizados para a produção, para que possam competir nos mercados em massa.

Os materiais novos e alternativos para essas plataformas estão em clara desvantagem nesta corrida: exigem curvas de aprendizagem acentuadas das montadoras; possuem disponibilidade/volume de material limitado; e exigem nova engenharia para desenvolver novos processos de produção de componentes automotivos.

Em comparação aos aços avançados de alta resistência (AHSS), os materiais como os plásticos reforçados com fibra de carbono (CFRPs), magnésio e alumínio também têm uma emissão de carbono muito maior durante a produção do material. À medida que os sistemas de transmissão –– movidos conforme as exigências das megacidades –– passam a ser elétricos e suas fontes de eletricidade/hidrogênio se transformam em renováveis, as emissões dos escapamentos cairão e muito mais atenção será dada às emissões durante a produção de um veículo: isto é, suas Avaliações do Ciclo de Vida ou Life Cycle Assessment (LCAs) totais. O que também inclui a sua capacidade de serem prontamente reciclados.

Um exemplo das inevitabilidades acima é o ID.3 Neo da Volkswagen. O ID.3 é um dos cinco novos modelos do Grupo Volkswagen baseados em sua plataforma MEB: Modularer E-Antriebs-Baukasten, ou Matriz de Acionamento Elétrico Modular. Segundo o engenheiro-chefe de desenvolvimento da VW para veículos elétricos, o ID.3 Neo é “99% de aço.” E a VW oferece as plataformas MEB –– uma para veículos de passageiros, outra para o carregamento de mercadorias –– para as montadoras concorrentes.

Conclusões para engenheiros de automóveis

Enquanto as tendências gerais da mobilidade do futuro parecem se tornar mais claras, os detalhes são sempre difíceis de prever. Por exemplo, qual é o cronograma para os desenvolvimentos aqui listados? Ninguém sabe ao certo.

Mas o velho ditado de “siga o dinheiro” –– ou seja, os investidores e seus investimentos –– ainda se aplica. Os investidores percebem que as megacidades e os fornecedores de mobilidade do futuro precisarão celebrar parcerias para resolver rapidamente os engarrafamentos, a poluição do ar, as mudanças climáticas e até mesmo os problemas de estacionamento.

E à medida que a pressão aumenta para a implantação rápida de soluções de MaaS e de MaaS autônoma para os problemas de mobilidade das megacidades, os engenheiros de automóveis dependerão muito de designs novos e inovadores com o uso de AHSS ou AHSS/materiais híbridos.

Por que o AHSS? Porque praticamente todos os desafios estruturais da próxima onda de veículos MaaS podem ser enfrentados –– atualmente –– com o uso de soluções em AHSS econômicas e de fácil expansão, que utilizam processos de conformação que são conhecidos pelas montadoras atuais.