Miközben világszerte a legújabb technológiájú elektromos járművek (EJ-k) jelennek meg az utakon, az acél egyre inkább létfontosságú szerepet játszik a karosszéria- és motorgyártásban, valamint az elektromos töltőállomások esetében, amelyek energiával látják majd el a jövő autóit.

A világ mobilitási rendszerei jelentős átalakulás küszöbén állnak. Az elektromos járművek sokkal esztétikusabbak, nagyobb teljesítményűek és gazdaságosabbak, mint valaha. Továbbá, a kormányok zöld közlekedést támogató intézkedéseinek köszönhetően az elkövetkezendő 5 évben az elektromos járművek számának drasztikus növekedése várható az utakon. Európában az elektromos autók száma 2018-ban túllépte az 1 milliót, miközben továbbra is a kínai autópiacé a vezető pozíció.

„Az elektrotechnikai acélok nélkülözhetetlenek az elektromos jármű motorok álló és forgó egységeiben.”

Az utóbbi években egyre inkább az acélt részesítik előnyben az alumíniummal szemben az EJ-k karosszériája tekintetében is, legfőképpen az alacsony ára és kiemelkedően nagy szilárdsága miatt. Az olyan alapanyagok, mint a kiemelten nagy szilárdságú acélok kulcsszerepet játszanak az EJ-k súlycsökkentése terén, magas szintű utasbiztonság garantálása mellett. A Tesla például az első tömeggyártásra szánt autója, a Model 3 gyártásánál tért át az acél használatára. Olyan vállalatok döntöttek az acél mellett, mint a Nissan - a világon a legnagyobb számban eladott elektromos autója a Leaf modell -, illetve a Volkswagen az e-Golf esetében.

Mágneses vonzerő

Az elektromos autókat hajtó motorok hatékonysága nagyban függ az acél egyedi tulajdonságaitól. Az elektrotechnikai acélok, amelyeket kifejezetten úgy gyártanak, hogy speciális mágneses tulajdonságokkal rendelkezzenek, a transzformátorok és a generátorok kulcsfontosságú összetevői, ahogy az EJ motorok álló és forgó egységeinek is legfontosabb alapanyaga. Az elektroacélok mágnesezési vesztesége kritikus hatással van a hatékonyságára, ezzel együtt az EJ hatótávolságára.

Az ipari berendezésekben használt motorok általában 5.000 – 8.000-es percenkénti fordulatszám között működnek. Az elektromos járművekben használt motorok azonban ennek a fordulatszámnak akár a négyszeresét is képesek elérni, ami jelentős hőtermelést eredményez. A megnövekedett hőmérséklet jellemzően növeli a mágnesezési veszteséget, a rendkívül magas fordulatszám pedig extrém mechanikai igénybevételt eredményez. Itt kap főszerepet az elektroacél egyedi karakterisztikája.

2015-ben a Thyssenkrupp olyan elektrotechnikai acélminőséget fejlesztett ki, amelynek köszönhetően az elektromos járművek teljesítménye nagymértékben megnőtt. Az új acélminőség 30%-kal kevesebb veszteséget eredményezett, összehasonlítva a hagyományos elektrotechnikai acélból készült motorokkal. Az új acél ráadásul kiemelt szilárdságú, ami még kompaktabb, nagysebességű motorok megalkotását teszi lehetővé, csökkenő súly és helyigény mellett.

Vezető szerep a töltésben

Miközben az EJ-k egyre gazdaságosabbá, népszerűbbé és megfizethetővé válnak, a fejlődésnek van egy lehetséges fő gátló tényezője: a megfelelő töltő hálózat. A jelenlegi állás szerint ezen a téren elmaradás tapasztalható. A londoni székhelyű Emu Analytics adatelemző és szoftverfejlesztő cég által készített tanulmány alapján 2020-ra 83%-os elektromos töltőállomás hiány várható.

Ez óriási torlódásokhoz vezethet a töltőállomásoknál. A helyzet megoldása érdekében számos új töltési lehetőséget fejlesztenek folyamatosan, az acél pedig gyakran kulcsfontosságú összetevő ezeknél. A vezető megoldások közé tartozik például a CHAdeMO töltő rendszer. Számos gyártó, mint a Nissan, Mitsubishi és Tesla is ebbe a modellbe fektet. A CHAdeMO töltőállomást gyártó cég acélt használ a töltőállomás burkolatához, mivel elég szilárd és minden időjárási körülmény között tartós megoldást nyújt, még a sós klímájú tengerparti városokban is. Ahogy világszerte egyre nő a töltőállomások száma – beleértve a vidéki és félreeső területeket is – a szolgáltatás megbízhatósága érdekében egyre nagyobb hangsúlyt fektetnek olyan burkolatok fejlesztésére, ami semmilyen, vagy csak minimális karbantartást igényelnek.

A jövőkép még sosem volt ennyire ’zöld’ az elektromos járművek esetében. A megfelelő számú töltőállomás hiánya azonban nehéz helyzetbe hozhatja a tulajdonosokat. Richard Vilton, az Emu Analytics ügyvezetője szerint a legfontosabb, hogy beruházások történjenek a töltőhálózat korai fejlesztésébe. „Azok a cégek, amelyek ezt meglépik, nem csak, hogy vezető szerephez jutnak az elektromos jármű piacon, de meghatározó szerepet játszhatnak a fenntartható jövő formálásában is.” – jelentette ki.

Mindegy, hogy a gazdaságosság növeléséről, a kompromisszummentes biztonságról, vagy a megfelelő töltőhálózat kiépítéséről van szó, az acélnak mindig is kulcsszerepe lesz az elektromos járműgyártás fejlődésében.

forrás: worldsteel