MaaS-fordons behov, tid till marknad, och framtida bilmaterial

Vi anser att denna huvudsakligen megastadsdrivna trend är oundviklig, givet att år 2050 drygt 90 megastäder kommer att innehålla två tredjedelar av världens befolkning och stå för den största delen av världens BNP.

Denna befolkningstillväxt kommer tveklöst att motivera megastäder att välja nya, innovativa angreppssätt kring mobilitet för att hantera följande redan angelägna problem:

• Trafikstockningar
• Funktionsnedsättande luftföroreningar
• Parkeringsbrist
• Och alla faror kopplade till klimatförändring: stigande havsnivåer, extrema väderslag osv.

Många megastäder har legat i framkant när det gäller klimatpositiva åtgärder, och denna trend förväntas ta ännu mer fart i takt med att det ständigt ökande antalet bilar gör stadslivet allt mer outhärdligt.

Kollektivtrafik — både traditionell och nya experiment, till exempel Hyperloop — kommer att få en bredare användning. Fast kollektivtrafikens inneboende begränsningar är välkända:

• ”First mile, last mile”: alla bor och arbetar inte inom gång-/cykelavstånd till kollektivtrafik.
• Att bygga ut tunnelbanor och järnväg till befintliga bostadsområden är extremt dyrt och tidskrävande.
• Bussar i alla former och storlekar, inklusive snabbussar, kommer naturligtvis att utnyttjas i högre grad och integreras mer. Men bussar har sina utmaningar: antalet ekonomiskt motiverbara rutter, turfrekvens, kostnader, transporthastighet osv.

Ride-hailing-tjänster och – i mindre utsträckning – bilpoolar har redan bidragit till att stänga ”first mile/last mile”-luckan. Men många experter tror att autonom MaaS skulle kunna vara den slutgiltiga nyckeln till ett fullständigt e-integrerat mobilitetsekosystem för praktiskt taget alla stadsbor.

Designutmaningarna med MaaS-fordon

Vanliga kriterier för ”Mobility as a Service”-fordon (MaaS) kan sammanfattas enligt följande:

• Enkelt och snabbt insteg i fordonet med hjälp av innovativa öppningssystem, exempelvis skjutdörrar, även på små bilar.
• Variabla säteskonfigurationer, inklusive säten som är vända mot varandra och lösningar för mobila kontor eller mobil infotainment i autonoma fordon.
• Optimalt utnyttjande av invändigt utrymme för fler åkande eller mer transportgods, införlivande av halvkombidesigner utan stolpar samt minskning av framändens storlek.
• Samtidigt som utvändig storlek/längd minimeras för effektivare manövrering och parkering.
• Ökad hygien inuti bilen, med hjälp av smutsavvisande ytor som är lätta att rengöra.
• Med tysta eldrivlinor, ökat fokus på resekomfort inklusive vind- och vägljud samt strukturellt buller, vibrationer och hårdhet (NVH).
• Användning av funktionsintegrering som ett gemensamt angreppssätt för strukturella utmaningar, till exempel att låta elbilsbatteriets hölje utgöra grunden för bilens struktur.
• Och framtidens mobilitetsleverantörers huvudfokus på lägre total ägandekostnad vilket omfattar fordonskonstruktioner som underlättar reparationer och effektiviserar underhåll.

De affärsmässiga utmaningarna för MaaS-fordon

Nya former av MaaS och den oundvikliga autonoma MaaS har gett upphov till följande, omvälvande utmaningar för biltillverkare:

• Mycket stora investeringar i forskning och utveckling — inte enbart avseende nya drivlinor för batteridrivna elfordon, bränslecellsfordon och laddhybrider. Olika konceptbilars design visar att autonoma MaaS-fordon kan komma att ha väldigt annorlunda profil jämfört med dagens fordon, något som kräver betydande forskning och utveckling.
• Potentiellt stora investeringar i produktionsutrustning för autonoma MaaS-fordon.
• Och – när det gäller den affärsmässiga sidan – att reagera på faktumet att många nya, stora investerare förväntar sig relativt snabba avkastningar på sina investeringar.

Samtliga tre ovanstående faktorer innebär att marknadsledtiden för autonoma MaaS-fordon är ett kritiskt mål.

Som svar på dessa krav har biltillverkare både tagit egna MaaS-initiativ och dessutom skapat många allianser med framtida mobilitetsleverantörer.

Det nya ekosystemet ger sannolikt även upphov till ett scenario med ganska få specifika fysiska plattformar, som används av flera framtida mobilitetsleverantörer – och till och med av olika biltillverkare. Fördelen med färre fordonsplattformar är naturligtvis att stora produktionsvolymer uppnås snabbare. Detta ger skalfördelar, vilket i sin tur möjliggör snabbare avkastningar på investeringar.

Marknadsledtid, befintlig förtrogenhet och ekonomi kommer att hjälpa driva beslut kring val av fordonsmaterial.

Material som används i dessa gemensamma plattformar kommer att behöva optimeras för produktion så att de kan konkurrera på massvolymsmarknader.

Nya, alternativa material för dessa plattformar har avgjort sämre förutsättningar i denna kamp: de kräver branta inlärningskurvor av biltillverkarna; de är begränsade vad gäller tillgänglighet/volym; och de kräver ny teknik för utveckling av nya processer för tillverkning av bilkomponenter.

Material som kolfiberförstärkta plaster (CFRP), magnesium och aluminium ger även upphov till mycket större koldioxidutsläpp i samband med materialproduktion än vad avancerade höghållfasta stål (AHSS) gör. När drivlinor — till följd av megastädernas krav — blir elektriska och deras källor för el/vätgas går mot förnybara alternativ, kommer utsläpp från avgasrör att falla och mycket större fokus att läggas på utsläpp under ett fordons produktion, det vill säga den totala livscykelanalysen (LCA). Hänsyn tas även till i vilken utsträckning de lätt kan återvinnas.

Ett exempel på ovanstående oundvikligheter är Volkswagens ID.3 Neo. ID.3 är en av fem nya modeller från Volkswagen-koncernen som alla baseras på koncernens MEB-plattform: Modularer E-Antriebs-Baukasten, eller modulär elbilsplattform. Enligt VW:s ansvarige utvecklingsingenjör för elfordon är ID.3 Neo till ”99 % stål.” Och VW erbjuder MEB-plattformarna — en för passagerarfordon, en för transportgods — till konkurrerande OEM-företag inom fordonsindustrin.

Slutsatser för bildesigners

Även om de övergripande trenderna för framtidens mobilitet verkar bli tydligare, så är detaljerna alltid svåra att förutse. Till exempel, vad är tidsramen för utvecklingarna som anges här? Ingen vet med säkerhet.

Men det gamla ordspråket ”följ pengarna” — det vill säga investerare och deras investeringar — gäller fortfarande. Investerare inser att megastäder och framtida mobilitetsleverantörer kommer att behöva skapa allianser för att snabbt adressera frågor som trafikstockningar, luftföroreningar, klimatförändringar och till och med parkeringsproblem.

Och i takt med att trycket ökar att snabbt implementera MaaS- och autonoma MaaS-lösningar på megastädernas mobilitetsproblem kommer fordonsdesigners att vara starkt beroende av fler innovativa konstruktioner som använder AHSS-stål eller AHSS-/hybridmaterial.

Varför AHSS? Därför att i princip alla fordonsstrukturella utmaningar för den kommande vågen av MaaS-fordon kan mötas — idag — med hjälp av kostnadseffektiva, snabbt anpassningsbara AHSS-lösningar som använder sig av formningsprocesser som dagens biltillverkare är förtrogna med.