Амбициозные климатические цели набирают силу по всему миру и по многим направлениям, в том числе и в автомобильном секторе. Но вместе с этим автопроизводителям также приходится быстро наращивать свои инновации и творческий потенциал, чтобы соответствовать этим целям.
Автопроизводители, естественно, начали искать пути увеличения дальности хода EV за счет усовершенствования двигателей и срока службы батарей. Однако, поскольку многие доступные сегодня EV все еще предлагают только 200-250 миль (322-403 км) дальности хода — а более бюджетные модели и того меньше — предстоит проделать огромную работу, чтобы увеличить этот показатель до уровня, сравнимого с таковым у автомобилей с двигателем внутреннего сгорания.
В связи с этим многие автопроизводители ищут способы преодолеть разрыв между скромным запасом хода, имеющимся сегодня, и большим запасом хода, необходимым завтра.
Ответ начинает становиться понятным: материалы.
От материаловедения до способов использования материалов в автомобилях — каждая составляющая будет невероятно важна для создания более эффективного автомобиля. Вот несколько способов, с помощью которых автопроизводители смогут в большей степени опираться на инновации в области материалов (и в некоторых случаях уже и делают это сейчас), чтобы заложить основу для автомобилей будущего.
Борьба за облегчение
Хорошей новостью о революции в области облегчения является то, что она уже началась с еще с 2000-х годов. Это привело к множеству бессонных ночей для автоинженеров, но также к инновационным прорывам, таким как алюминий, углеродное волокно, сталь нового поколения и другие материалы.
В то же время, по мере изменения нормативных требований и потребительских предпочтений, автопроизводителям приходится еще больше раскошеливаться в поисках следующего революционного материала. Чтобы удовлетворить этот спрос, инженеры пробуют все: от исследований в области переработанных пластмасс до разработок таких автопроизводителей, как Lexus, которые меняют традиционную древесину твердых пород на гораздо более экологичный бамбук, чтобы сделать автомобили легче. И это только верхушка айсберга: каждый день появляются идеи новых композитов и альтернативных пластмасс.
Переосмысление стекла
От панорамных люков до телевизоров в подголовниках — пожалуй, за последнее десятилетие ни один компонент не был так заметен в дизайне и характеристиках автомобилей, как стекло. Однако, несмотря на растущий «аппетит» к использованию стекла в автомобилях, дизайнеры и инженеры все еще немного сомневаются в том, как и когда интегрировать стекло в автомобили из-за опасений перегрева и бликов.
К счастью, как и в случае с другими материалами, в области стекла были достигнуты значительные успехи, что сделало его не только более жизнеспособным вариантом для дизайна, но и огромным преимуществом в повышении эффективности автомобиля.
Например, благодаря достижениям в области материаловедения стекла OEM-производители теперь могут поддерживать температуру внутри салона на гораздо более умеренном уровне. Это не только создает более комфортный и безопасный салон для пассажиров, но и снижает потребность в использовании кондиционера, в результате чего электромобили могут тратить больше на реальное движение, тем самым увеличивая запас хода.
Управление редкоземельными элементами
То, что электромобили дают нам возможность отказаться от ископаемого топлива, не означает, что они не создают проблем для природных ресурсов в других отношениях. Батареи EV в значительной степени зависят от редкоземельных материалов, включая кобальт, никель, медь и многие другие. Мы уже наблюдаем задержки с доступом к этим материалам, что тормозит прогресс в области EV.
Поэтому нам необходимо творчески подойти к поиску источников этих материалов. Нередко топливные элементы не соответствуют производственным стандартам. Но, к сожалению, в течение многих лет автопроизводителям было очень сложно повторно использовать материалы, которые содержались в этих отбракованных топливных элементах. Это означало, что если устройство было неисправно, то значительная часть материалов в нем пропадала зря.
Однако инновации в извлечении и переработке редкоземельных материалов из бракованных топливных элементов дают возможность автопроизводителям гораздо быстрее пополнять свои запасы, способствуя развитию аккумуляторных технологий и производству EV. Современные достижения в области пирометаллургии и гидрометаллургии позволяют извлечь до 98% никеля, кобальта, графита и других редких материалов из бракованных элементов.
Материалы — это обширное понятие в мире EV. Поэтому в ближайшие несколько лет приоритетным направлением будет оставаться материаловедение. Если мы сможем правильно организовать материаловедение и управление, мы не только сможем добиться невероятных краткосрочных успехов в сфере EV, но и начнем решать проблемы будущего автомобильной промышленности.
По материалам WardsAuto.
