От ams_jamesbakewell 2017-10-03T10: 26: 22 + 01: 00
Марките все повече избират стомани AHSS, което надхвърля прогнозите на стоманодобивните компании
Решението на Audi да използва пластмаси, подсилени с въглеродни влакна (CFRP) в корпуса на своя A8 в масово производство, спечели много внимание на медиите, но широкото използване на стомана, а не на алуминий в този модел може да бъде по-значимо. Кабината на водача е изградена от стоманени компоненти с висока якост, тази зона се състои от долната част на предната преграда, страничните подложки за краката, B-колоните и предната част на линията на покрива. Всъщност над 40% от корпуса на A8 ще бъде направен от стомана, с 32% повече от модела от 2009 г.
17% от корпуса на A8 (на снимката по-горе) ще бъде от закалена стомана (PHS), която ще дойде отчасти от ArcelorMittal. Тези стомани имат граница на текучест 1500 MPa след втвърдяване в пресата. Някои от ламаринените части, използвани в корпуса, са с различна дебелина, а други се подлагат на частична термична обработка. Това намалява теглото и увеличава здравината, особено в ключовите зони за безопасност на автомобила.
Директорът на Audi Light Construction Center, Бернд Млекуш, наскоро информира германския вестник Frankfurter Allgemeine Zeitung: „В бъдеще няма да има автомобили, които да са направени изключително от алуминий. Оценките по PHS ще играят ключова роля в това отношение. Класовете PHS се намират в сърцевината на пътническата кабина, която предпазва водача и останалите пътници в случай на сблъсък. Ако сравним съотношението между твърдостта и теглото, PHS стоманите превъзхождат алуминия ".
Кенет Олсон, автомобилен специалист в SSAB, коментира: „Тенденцията на пазара на превозни средства от висок клас да се използват конструкции с много материали, а не изключително алуминий, се увеличава. Това изглежда е оптималното решение за намаляване на теглото и предлагане на добри резултати при сблъсъци. ".
Пътят на стоманата Технологиите за свързване на каросерията включват ролково зашиване на ламелите на предната и задната врата. Тази студена и механична технология се използва за свързване на алуминиевата странична рамка към PHS листовете на B-колоната, линията на покрива и опората за крака. Чрез този процес инженерите на Audi постигнаха подобрения до 36 мм в облицовката на вратите спрямо предшественика. По този начин достъпът до колата също е по-удобен и увеличава зрителното поле на водача около A-колоната, ключова зона за безопасно шофиране.
„Завръщането на Audi към стоманата за луксозния сегмент A8 ясно показва, че цената не е единственото предимство на стоманите AHSS“, казва директорът на ArcelorMittal за автомобилен маркетинг Брад Дейви. „Що се отнася до безопасността, не можете да постигнете ефективността на стоманата. Стоманата е гъвкав материал, който непрекъснато се развива, за да отговори на предизвикателствата, породени от еволюцията на автомобилния дизайн. И същото важи за предизвикателствата на потребителската икономика ".
Според президента Бил Дъглас от дистрибутора на валцувана стомана LexCentral, значимостта на решението на Audi да използва стомана остава да се види. Това е добре за стоманената индустрия, разбира се, но Douglass посочва, че марките произвеждат високопроизводителни стоманени превозни средства от дълго време и че този нов подход е следствие от удара върху стоманодобивната индустрия.
"Завръщането на Audi към стоманата в A8 ясно показва, че цената не е единствената причина да се използват усъвършенствани високоякостни стомани". - Брад Дейви, ArcelorMittal
„Мисля, че решението на Ford да произведе пикапа F-150 в алуминий нанесе голяма вреда на стоманената индустрия", обяснява той. „Голямото предимство на стоманата е здравина и издръжливост и затова няма конкуренция в индустрията секторът за превозни средства. Това е идеален набег за алуминий, много по-лек, но и по-крехък.
„В крайна сметка мисля, че производителите на алуминий бяха единствените победители в този сценарий, тъй като досега не бяха участвали на пазара за камиони. Стоманената индустрия загуби тази битка, но мисля, че и Форд я загуби. GM успя да разкаже посланието за тяхната сила и издръжливост в рекламите и те бяха прави: Ако искате да спестите гориво на миля, алуминият предлага икономии. Ако обаче искате да носите много тухли, дърво или друг тежък товар, стоманата е най-добрият вариант.
„Мисля, че пикапът Ford F-150 все още е номер едно по продажби, но е загубил пазарен дял поради това решение. След време ще разберем дали това е бил ключов момент в историята на Ford, тъй като досега той се радваше на голяма лоялност на американския пазар, особено сред шофьорите на камиони. ".
Тройно увеличение Решението на Audi да предпочете стоманата пред алуминия е част от тенденция, която изпреварва очакванията на производителите на стомана, според данни, публикувани от Института за развитие на пазара на стомана (SMDI). Между 2006 г. и 2015 г. употребата на AHSS стомани е нараснала средно от 37 кг до 124 кг в превозни средства, тройно само за десет години. Освен това между 2012 и 2015 г. употребата на стомани AHSS се увеличава с 10% годишно, много над пазарните прогнози.
Това увеличение се случва не само при луксозните превозни средства, но и при ежедневните модели. „Корпусът на новия Chrysler Pacifica е съставен от 72% високоякостни стомани и е с 113 кг по-лек от предишния модел, казва Брад Дейви.„ Той също така разполага с лазерно щампован пръстен за врати от пет части, направен от ArcelorMittal което го прави един от най-леките минивани на пазара и с петзвезден рейтинг от NHTSA. В резултат на това Pacifica спечели наградата за полезност на годината за 2017 г. в Северна Америка. Тялото на Honda Ridgeline е друг Например, той е съставен от 96% стомана с 19,3% стомана с висока якост [UHSS], 35,7% стомана с висока якост и 41,3% други стомани ".
Необходимостта от намаляване на теглото на автомобилите накара марките да проучат използването на различни алтернативи на стоманата, тъй като те се опитват да спазват все по-строгите разпоредби за емисии на CO2 и горивна ефективност. Например всички автомобили, продавани в ЕС, ще могат да отделят само 130 g CO2 на изминат километър. Тази цел ще бъде понижена до 95g/km през 2021 г. Както видяхме, Ford експериментира с широко използване на алуминий. BMW, от друга страна, инвестира сериозно в производството и използването на CFRP пластмаси, особено в моделите „i“ и 7-мата серия.
Според доклад на Tata Steel обаче марките са успели да постигнат тези цели главно чрез подобряване на ефективността на своите силови агрегати. Използването на леки материали е положително, но отстъпва по отношение на намаляването на емисиите на CO2. Всъщност между 2010 и 2015 г. средното тегло на превозните средства, продавани в Европейския съюз, се е увеличило (с около 1%). Всяко ново поколение има тенденция да бъде по-голямо по размер и оборудване. Потребителите купуват повече SUV модели вместо семейни седани и все повече имат повече системи за сигурност, развлечения и свързани устройства.
Корпусът на новия Chrysler Pacifica е съставен от 72% стомани с висока якост
„Стоманата вече е по-тънка, по-здрава и по-сложна в съставите“, казва Бил Дъглас от LexCentral. „Производителите на стомана продължават да инвестират в оборудване, което им позволява да постигнат нов напредък в тази вековна индустрия. Стоманата винаги е имала предимствата на силата, издръжливост, ковкост и цена, а също така е много лесно да се рециклира. Проблемът с корозията също е решен преди десетилетия, така че единственото предизвикателство е теглото. Това е предизвикателството ".
В отговор на това стоманопроизводителите разработват все по-силни UHSS марки за втвърдяване на пресата и все по-силни и пластични AHSS марки за процеси на студено формоване.
„С най-новите продукти на ArcelorMittal смятаме, че марките могат да намалят теглото на автомобила с 20-25% в сравнение с 2010 г.“, казва Брад Дейви. „След като анализираме капацитета на нашия S-in диапазон на движение, ние разширяваме приложението на AHSS стомани извън грубото тяло към компоненти като врати и седалки. При вратите могат да се постигнат намаления на теглото до 34% ".
Кенет Олсон от SSAB продължава: „Нашата стратегия е да се фокусираме върху компоненти, които поглъщат силата на удара, където стоманата с висока якост е по-добра от алуминия. CFRP пластмасите са много скъпи и въпреки че използването на тези материали може да се увеличи, то ще бъде много ограничено. Стоманата е материал, добре известен със своята податливост и свързване и поведението му е много предсказуемо при инцидент. Теглото на CFRP пластмасите е отлично, както и тяхната здравина и твърдост, но те не са предвидими при инцидент. Съюзът също е сложен ".
Друга област на растеж на стоманата ще бъде задвижването за автомобили с ниски емисии, включително електрически двигатели и батерии. Очаква се те да представляват увеличение от 1,6 милиона тона, тъй като тези компоненти ще имат съответно по-високо ниво на електрическа стомана и стомана с покритие. Високоефективните електрически стомани могат да подобрят ефективността на електрическия двигател, като подобрят неговата автономност и мощност, от друга страна, литиевите батерии, използвани в тези превозни средства, изискват усъвършенствани стомани с покритие.
Tata прогнозира, че алуминият и CFRP пластмасите ще имат относително ниско въздействие поради две причини: Първо, те са прекалено скъпи; и второ, те са по-малко устойчиви през целия жизнен цикъл, което ще бъде ключов фактор в бъдещето на автомобилната индустрия. Стоманата може постоянно да се рециклира без загуба на качество.
„По отношение на екологичната устойчивост клиентите ще преминат от оценка на емисиите към оценка на жизнения цикъл, истинската стойност на въздействието върху околната среда на автомобила: от люлката до гробището“, каза Крис Вуфиндин, директор на маркетинга на автомобили в Tata Steel. “ оценката потвърждава, че стоманата е много по-привлекателна от другите материали. Ние вярваме и виждаме, че усъвършенстваните стомани са отговорът, те предлагат устойчиво решение, което е удобно за автомобилната индустрия в краткосрочен и дългосрочен план ".
Дъглас е съгласен и е скептичен по отношение на екологичните характеристики на превозните средства с ултра ниски емисии. „Хората не са наясно, че Tesla тежи 360 кг повече от моделите BMW 5 Series и Audi A6“, казва той. „В резултат на това той консумира повече енергия от конкуренцията си. Разликата е в това как измерваме консумацията на енергия. Никой не пита откъде идва енергията, използвана за зареждане на батериите, или какво се случва, когато изтича полезният живот на автомобила или неговите компоненти. Стоманата се рециклира лесно, но пластмасата се натрупва в сметищата и батериите са изключително токсични. ".
С поглед към бъдещето, Дейви казва: „Въвеждането на автономни превозни средства няма да повлияе на очакванията за стоманите AHSS. По две причини. На първо място, в близко бъдеще автономните превозни средства ще трябва да взаимодействат по пътищата с неавтономни превозни средства. Което означава, че същите мерки за безопасност ще трябва да бъдат включени в тези превозни средства, а стоманата AHSS е идеалният материал, за да го направите икономично. Второ, автономните превозни средства също ще трябва да бъдат леки (за намаляване на емисиите), рентабилни и рециклируеми. Стоманата е най-добрият материал, който отговаря на тези изисквания ".