Nowe materiały opracowane w trosce o zmniejszenie masy pojazdów z napędem elektrycznym
W każdej kolejnej generacji, pojazdy wyposażone w napęd elektryczny okazywały się większe i cięższe w trosce o bezpieczeństwo i komfort. Wykorzystując lekkie materiały, można skompensować masę systemu zasilania i innych komponentów, podnosząc wydajność pojazdu i zwiększając jego zakres przed doładowaniem. Dotychczas, lekkie materiały, takie jak tworzywa sztuczne wzmacniane włóknem węglowym, były wykorzystywane przede wszystkim w kosztownych samochodach o dużych osiągach przy wysokich kosztach. W finansowanym ze środków unijnych projekcie ENLIGHT (Enhanced lightweight design) przygotowano portfolio lekkich materiałów o niewielkim wpływie na środowisko, przewidzianych do pojazdów wyposażonych w napęd elektryczny. Zespół skoncentrował się na produkcji średnich ilości ultrakompaktowych pojazdów, przeznaczonych dla czterech pasażerów, które miałyby zostać wprowadzone na rynek w przeciągu ośmiu - dwunastu lat. Naukowcy rozpatrywali pełną konfigurację pojazdów, podzieliwszy prace według obiektów, w największym stopniu przyczyniających się do masy całkowitej. Projekt obejmuje moduł czołowy, centralny moduł podłogowy, drzwi przednie, ramę pomocniczą, zawieszenie oraz belkę poprzeczną. Zbadano materiały, wykazujące znaczny stopień zaawansowania, obejmujące termoplastyczne kompozyty matrycowe, kompozyty zbrojone włóknem szklanym, zaawansowane materiały hybrydowe i warstwowe, jak również kompozyty oparte na biomateriałach i materiałach odnawialnych. Zespół przyjął holistyczną perspektywę, uwzględniając osiągi, produkcję, koszt i wpływ na środowisko w całym cyklu życia. Dodatkowo, w projekcie wykorzystano ważne wyniki innych projektów, aby zwiększyć szanse powodzenia. Naukowcy ocenili kilka technologii produkcyjnych, takich jak szybkie formowanie żywicy, termoformowanie lub hybrydowy proces formowania poprzez tłoczenie i prasowanie. Zweryfikowali zasadność ich stosowania dla prostych części składowych a prace w poszczególnych modułach projektowych potwierdziły wydajność ocenianych metod w produkcji średnich ilości pojazdów napędzanych elektrycznie. Wykorzystanie nowych lekkich materiałów pozwoliło na znaczną redukcję masy nawet o 50% w stosunki do produktów komercyjnych. Zmniejszenie kosztów i wpływu na środowisko pojazdów elektrycznych będzie sprzyjało umasowieniu ich produkcji i umocnieniu ich pozycji na rynku. Z chwilą, gdy to tego dojdzie, zmniejszy się wpływ samochodów, uczestniczących w ruchu drogowym, na środowisko.
Słowa kluczowe
Pojazdy wyposażone w napęd elektryczny, lekkie materiały, projekt ENLIGHT, termoplastyczny, formowanie
