Da den næste bølge af elektriske køretøjer (EV'er) begynder at ramme vejene, er stål klar til at spille en afgørende rolle i chassis, motorer og ladestationer, der skal drive fremtidens biler
Verden er midt i en udvikling af sine mobilitetssystemer. Elektriske køretøjer er mere æstetiske,-højtydende og effektive end nogensinde før. Og takket være regeringens politikker, der støtter grønnere transport, vil der være en dramatisk stigning i antallet af elbiler på vores veje i løbet af de næste fem år. I Europa steg antallet af elbiler til mere end en million i 2018, mens Kinas bilmarked fortsætter med at vise vejen.
Elektrisk stål er afgørende for dets brug i statorer og rotorer i motoren på et elektrisk køretøj.
I de senere år er stål i stigende grad blevet foretrukket frem for aluminium som det foretrukne metal i EV-konstruktion, hovedsageligt på grund af dets lavere omkostninger og overlegne styrke. Materialer som Advanced High Strength Steels spiller en afgørende rolle i at sænke køretøjets vægt, mens de stadig tilbyder høj passagerbeskyttelse.
EV-producenten Tesla skiftede for eksempel til stål for sit første massemarkedstilbud, Model 3. Andre producenter, der har valgt stål i deres køretøjer, omfatter Nissan for sin Leaf-model – den bedst-sælgende alle-elbil på verdensplan – og Volkswagen for e-Golf.
Magnetisk appel
Motorerne, der driver EV, er også afhængige af stålets unikke egenskaber. Elektrisk stål, som er fremstillet til at indeholde specifikke magnetiske egenskaber, er en nøglekomponent i transformere og generatorer. Dette materiale er også afgørende for dets brug i statorer og rotorer i motoren på et elektrisk køretøj. Her har den en kritisk indflydelse på motorens effektivitet, minimerer kerneenergitab og øger køretøjets rækkevidde.
Motorer, der bruges i industrimaskiner, kører typisk med mellem 5.000-8.000 RPM, men de elektriske motorer i moderne køretøjer kan nå fire gange højere hastigheder end dette. Dette genererer betydelig varme, som kan øge kernetabet og påvirke køretøjets ydeevne negativt. Ved så mange omdrejninger udsættes motorkomponenterne for ekstreme mekaniske belastninger, og her kan man stole på elektrisk stål for dets høje holdbarhed.
I 2015 udviklede stålproducenten thyssenkrupp et nyt elektrisk stål, der hævede barren for EV-ydelse. Dette har resulteret i kernetab næsten 30 procent lavere sammenlignet med motorer fremstillet af konventionelt stål. Den udviser også ekstrem styrke, der giver mulighed for mere kompakte-højhastighedsmotorer, sænker vægten og reducerer den plads, de optager.
Fører anklagen
Men mens elbiler bliver stadig mere effektive, populære og overkommelige, har en vigtig anstødssten potentiale til at forstyrre denne vækst – et omfattende opladningsnetværk. Og som den står, er infrastrukturen ikke, hvor den skal være. Faktisk er der ifølge en nylig undersøgelse foretaget af Emu Analytics, en London-baseret datavidenskabs- og softwarevirksomhed, en forventet mangel på 83 % i det nødvendige antal ladepunkter til elektriske køretøjer i 2020. Dette kan føre til enorm overbelastning ved ladestandere.
EV-motorer bruger elektrisk stål i deres konstruktion for dets unikke magnetiske egenskaber
Med til opgave at lette denne belastning undersøges en række opladningsmuligheder for elbiler, og stål er ofte en nøglekomponent. Opladere som CHAdeMO-ladesystemet er førende, og mange elbilsproducenter – herunder Nissan, Mitsubishi og Tesla – investerer i denne model.
Producenter af CHAdeMO-stationer bruger stål til opladerens hus på grund af dets styrke og holdbarhed under alle vejrforhold, selv i saltklimaer som kystbyer. Efterhånden som antallet af ladestationer over hele verden udvides, herunder til mere landlige og fjerntliggende områder, vil en stærk stålskal med lave eller ingen vedligeholdelseskrav spille en afgørende rolle for servicepålidelighed.
Fremtiden har aldrig set grønnere ud for elbiler, men undladelse af at installere ladepunkter kan være en stor barriere for ejerskab. Ifølge Richard Vilton, CEO for Emu Analytics, er nøglen at investere i at udvide dette netværk tidligt. "Virksomheder, der gør dette, er ikke kun klar til at blive globale ledere inden for elektriske køretøjer, men har også muligheden for at spille en medvirkende rolle i at forme en bæredygtig fremtid," slutter han.
Uanset om det forbedrer deres effektivitet, letter deres belastning uden at gå på kompromis med sikkerheden eller muliggør udrulningen af vital opladningsinfrastruktur, vil stål spille en nøglerolle i realiseringen af elbilsreVolutionen.