Сталь помогает приводить в движение автомобили будущего

Шрифт:
115
В переводе

Автор: Д.Д. Ван Зил 

Когда следующая волна электромобилей начнет выходить на дороги, сталь станет играть жизненно важную роль в шасси, двигателях и зарядных станциях, которые будут питать автомобили будущего.

Мир находится в середине эволюции своих систем мобильности. Электромобили более эстетичны, высокопроизводительны и эффективны, чем когда-либо. И благодаря политике правительства, поддерживающей более экологичный транспорт, в ближайшие пять лет количество электромобилей на наших дорогах резко возрастет. В Европе число электромобилей достигло более миллиона в 2018 году, а автомобильный рынок Китая продолжает лидировать.

Электротехническая сталь жизненно важна для ее использования в статорах и роторах двигателя электромобиля.

В последние годы сталь все чаще предпочиталась алюминию как предпочтительному металлу в электромонтажных конструкциях, в основном из-за его более низкой стоимости и превосходной прочности. Такие материалы, как усовершенствованные высокопрочные стали, играют жизненно важную роль в снижении веса автомобиля, обеспечивая при этом высокую защиту пассажиров.

Например, производитель электромобилей Tesla перешел на сталь для своего первого массового предложения, Model 3. Другие производители, которые выбрали сталь в своих автомобилях, включают Nissan для модели Leaf - самого продаваемого полностью электрического автомобиля в мире - и Фольксваген для электронного гольфа.

Магнитная привлекательность

Двигатели, которые приводят в действие EV, также зависят от уникальных свойств стали. Электротехническая сталь, которая изготавливается с определенными магнитными свойствами, является ключевым компонентом в трансформаторах и генераторах. Этот материал также жизненно важен для его использования в статорах и роторах двигателя электромобиля. Здесь он оказывает критическое влияние на эффективность двигателя, сводя к минимуму потери энергии в сердечнике и увеличивая запас хода автомобиля.

Двигатели, используемые в промышленном оборудовании, обычно работают на скорости 5000–8000 об / мин, но электродвигатели в современных автомобилях могут развивать скорость в четыре раза выше, чем эта. Это генерирует значительное количество тепла, которое может увеличить потери в сердечнике и негативно повлиять на характеристики автомобиля. При таком количестве оборотов компоненты двигателя испытывают экстремальные механические нагрузки, и здесь можно рассчитывать на электротехническую сталь за ее высокую долговечность.

В 2015 году производитель стали Thyssenkrupp разработал новую электротехническую сталь, которая подняла планку для эффективности электромобилей. Это привело к снижению потерь в сердечнике почти на 30 процентов по сравнению с двигателями из обычной стали. Он также демонстрирует исключительную прочность, что позволяет создавать более компактные высокоскоростные двигатели, снижая вес и уменьшая занимаемое ими пространство.

Ведущий заряд

В то время как электромобили становятся все более эффективными, популярными и доступными, один ключевой камень преткновения может разрушить этот рост - комплексная сеть зарядки. Фактически, согласно недавнему исследованию Emu Analytics, лондонской компании, занимающейся данными и программным обеспечением, к 2020 году прогнозируется 83-процентное увеличение необходимого количества точек зарядки для электромобилей. Это может привести к огромному затору при зарядке станций.

Электродвигатели EV используют в своей конструкции электротехническую сталь благодаря своим уникальным магнитным свойствам.

В задачи по облегчению этой нагрузки изучается ряд вариантов зарядки электромобилей, и сталь часто является ключевым компонентом. Зарядные устройства, такие как зарядная система CHAdeMO, лидируют, и многие производители электромобилей, включая Nissan, Mitsubishi и Tesla, инвестируют в эту модель.

Производители станций CHAdeMO используют сталь для корпуса зарядных устройств из-за ее прочности и долговечности при любых погодных условиях, даже в соленом климате, например в прибрежных городах. По мере расширения количества зарядных станций по всему миру, в том числе в сельских и отдаленных районах, прочная стальная оболочка с минимальными требованиями к техническому обслуживанию будет играть решающую роль в надежности обслуживания.

Будущее никогда не выглядело более зеленым для электромобилей, но неспособность развернуть пункты зарядки может стать серьезным препятствием для их владельцев. По словам Ричарда Вилтона, генерального директора Emu Analytics, ключом является инвестирование в расширение этой сети на раннем этапе. «Компании, которые делают это, не только готовы стать мировыми лидерами в области электромобилей, но и имеют возможность сыграть важную роль в формировании устойчивого будущего», - заключает он.

Будь то повышение эффективности, снижение нагрузки без ущерба для безопасности или возможность развертывания жизненно важной зарядной инфраструктуры, сталь будет играть ключевую роль в реализации эволюции электромобиля.

 

Источник: stories.worldsteel.org