Når den neste bølgen av elektriske kjøretøy (EV-er) begynner å treffe veiene, er stål satt til å spille en viktig rolle i chassiset, motorene og ladestasjonene som vil drive fremtidens biler
Verden er midt i en utvikling av sine mobilitetssystemer. Elektriske kjøretøy er mer estetiske,-ytende og effektive enn noen gang. Og takket være myndighetenes politikk som støtter grønnere transport, vil det bli en dramatisk økning i antall elbiler på veiene våre i løpet av de neste fem årene. I Europa steg antallet elbiler til mer enn en million i 2018, mens Kinas bilmarked fortsetter å lede an.
Elektrisk stål er avgjørende for bruk i statorer og rotorene i motoren til et elektrisk kjøretøy.
I de siste årene har stål i økende grad blitt foretrukket fremfor aluminium som det foretrukne metallet i EV-konstruksjon, hovedsakelig på grunn av lavere pris og overlegen styrke. Materialer som Advanced High Strength Steels spiller en viktig rolle i å senke kjøretøyvekten samtidig som de gir høy passasjerbeskyttelse.
EV-produsenten Tesla, for eksempel, gikk over til stål for sitt første massemarkedstilbud, Model 3. Andre produsenter som har valgt stål i sine kjøretøy inkluderer Nissan, for Leaf-modellen – den bestselgende-elbilen over hele verden – og Volkswagen for e-Golf.
Magnetisk appell
Motorene som driver EV er også avhengige av stålets unike egenskaper. Elektrisk stål, som er produsert for å inneholde spesifikke magnetiske egenskaper, er en nøkkelkomponent i transformatorer og generatorer. Dette materialet er også viktig for bruk i statorer og rotorene i motoren til et elektrisk kjøretøy. Her har den en kritisk innflytelse på motorens effektivitet, minimerer kjerneenergitap og øker kjøretøyets rekkevidde.
Motorer som brukes i industrimaskiner opererer vanligvis med mellom 5000-8000 RPM, men de elektriske motorene i moderne kjøretøy kan nå hastigheter fire ganger høyere enn dette. Dette genererer betydelig varme, som kan øke kjernetapene og påvirke kjøretøyytelsen negativt. Ved så mange omdreininger utsettes motorkomponentene for ekstreme mekaniske påkjenninger, og her kan man stole på elektrisk stål for sin høye holdbarhet.
I 2015 utviklet stålprodusenten thyssenkrupp et nytt elektrisk stål som hevet standarden for EV-ytelse. Dette har resultert i kjernetap nesten 30 prosent lavere sammenlignet med motorer laget av konvensjonelt stål. Den viser også ekstrem styrke som muliggjør mer kompakte-høyhastighetsmotorer, reduserer vekten og reduserer plassen de tar opp.
Leder anklagen
Men mens elbiler blir stadig mer effektive, populære og rimelige, har en viktig snublestein potensial til å forstyrre denne veksten – et omfattende ladenettverk. Og slik det er nå, er ikke infrastrukturen der den skal være. Faktisk, ifølge en fersk studie av Emu Analytics, et London-basert datavitenskaps- og programvareselskap, er det anslått en 83 % mangel på det nødvendige antallet ladepunkter for elektriske kjøretøy innen 2020. Dette kan føre til enorm overbelastning ved ladestasjoner.
EV-motorer bruker elektrisk stål i sin konstruksjon for sine unike magnetiske egenskaper
Med ansvaret for å lette denne lasten, utforskes en rekke ladealternativer for elbiler, og stål er ofte en nøkkelkomponent. Ladere som CHAdeMO-ladesystemet er ledende, og mange EV-produsenter – inkludert Nissan, Mitsubishi og Tesla – investerer i denne modellen.
Produsenter av CHAdeMO-stasjoner bruker stål til laderens hus på grunn av dets styrke og holdbarhet i alle værforhold, selv i salt klima som kystbyer. Etter hvert som antallet ladestasjoner over hele verden utvides, inkludert til mer landlige og avsidesliggende områder, vil et sterkt stålskall med lave eller ingen vedlikeholdskrav spille en kritisk rolle for påliteligheten av tjenesten.
Fremtiden har aldri sett grønnere ut for elbiler, men å unnlate å distribuere ladepunkter kan være en stor barriere for eierskap. I følge Richard Vilton, administrerende direktør i Emu Analytics, er nøkkelen å investere i å utvide dette nettverket tidlig. "Bedrifter som gjør dette er ikke bare klar til å bli globale ledere innen elektriske kjøretøy, men har også muligheten til å spille en viktig rolle i å forme en bærekraftig fremtid," avslutter han.
Enten det forbedrer effektiviteten deres, letter belastningen uten å gå på akkord med sikkerheten, eller muliggjør utrulling av viktig ladeinfrastruktur, vil stål spille en nøkkelrolle i å realisere elbilrevolusjonen.