×
Ճյուղի ձգտումը դեպի թեթև տրանսպորտային միջոցները վերասահմանել է կլորագույն դարաստան նախահաշիվներ: Ըստ ԱՄՆ Էներգետիկ նախարարության՝ 10% տրանսպորտային միջոցի կշռի կրճատումը բերում է վառելիքի տնտեսության 6-8% բարելավման: Սա ստիպում է գործարաններին ընդունել նյութեր, ինչպիսիք են կռացված ալյումինը և ածխածնային մանրաթելերով ամրացված պոլիմերները, որոնք համատեղում են ամրությունը և կշռի մեծ կրճատումը:
Ածխածնային մանրաթելից պատրաստված անիվները այժմ 40-50% ավելի թեթև են սովորական ալյումինե անիվներից: Արտադրողները օգտագործում են խեժի տեղափոխման ձուլման տեխնոլոգիան՝ ստեղծելու համար բարդ, խոռոչավոր սպոյլերներ, որոնք պահպանում են կառուցվածքային ամբողջականությունը: Բազալտե մանրաթելերի հիբրիդների նման կոմպոզիտ հիմքերը հանդես են գալիս որպես արժեքով հասանելի այլընտրանքներ՝ շուկայի ավելի լայն ընդունման համար:
Անվահեռացված քաշի նվազեցումը՝ ավտոմեքենայի կախովի մասի տակ գտնվող զանգվածը, բարելավում է կառավարումը, արագացումը և ֆրնտալ արգելակումը: Լույս անվադողերը կարող են արգելակման հեռավորությունը կրճատել 5-7% -ով և բարելավել կոր կայունությունը: Էլեկտրական ավտոմեքենաների համար պտտման իներցիայի նվազագույնի հասցնելը ուղղակի երկարացնում է շահագործման տիրույթը՝ բարելապելով էներգատնտեսական ցուցանիշները:
| Նյութ | Կշիռի նվազեցում | Արժեքը մեկ անվադողի համար | Կյանքի տևողությունը (1-10) |
|---|---|---|---|
| Պողպատ | 0% | $120 | 9 |
| Ալյումինե Ալյո | 25% | $300 | 8 |
| Հացով | 48% | $1,200 | 7.5 |
Չնայած պողպատը մնում է արդյունավետ և տևական, կոմպոզիտները ապահովում են աննախադեպ քաշի խնայողություն: Ալյումինե համաձուլվածքները հավասարակշռություն են ապահովում, սակայն անվադողերի գործարանները ավելի շատ կարբոնային մանրաթելեր են նախատեսում բարձր կատարուղությամբ էլեկտրական ավտոմեքենաների համար, որոնք ուղղված են աերոդինամիկ և արդյունավետության ցուցանիշների բարելապմանը:
Էլեկտրական ավտոմեքենաներն այս ինչ-որ բան ունեն, որ անմիջապես արտահոսք են անում թեքումը, ինչը նշանակում է, որ նրանց անիվները ստիպված են լինում ավելի շատ լարվածություն դիմանալ, բայց նույնիսկ այդպես պահում են պտույտը թեթև։ Արտադրողները սկսել են անցում կատարել այսօրվա օրերին ածխածնային մանրաթելից անիվներ պատրաստելուն։ Ըստ որոշ շուկայական զեկույցների մոտավորապես 2025 թվականից, գրեթե երեք քառորդը նոր հարմարավետությունների, որոնք կենտրոնացած են Էլեկտրական ավտոմեքենաների վրա, այժմ աշխատում են կոմպոզիտային նյութերով փոխարեն ավանդական մեթոդների։ Այս ածխածնային անիվները իրականում կտրում են այն կոչված չչոխանց քաշը մոտավորապես 38 տոկոսով, երբ համեմատում են սովորական ալյումինե անիվների հետ։ Եվ սա կարևոր է, քանի որ թեթև անիվները օգնում են բարելավել այն կոչված վերականգնողական ավելացման աշխատանքը, թույլ տալով ավտոմեքենաներին ավելի շատ էներգիա վերականգնել կանգերի ընթացքում։ Տրամաբանական է, թե ինչու են ըմբռնում ընկերությունները այս տեխնոլոգիական փոփոխության վրա թռչելը։
Ամեն 10% անվալցի քաշի կրճատում երկարացնում է EV միջակայքը 6-8 մղոնով, ինչը համադրված ստորակետների օգտագործումը դարձնում է անհրաժեշտ սպառողների սպասելիքներին համապատասխանելու համար: Ավտոմոբիլային ածխածնային անվալցի շուկան կանխատեսվում է, որ 2033 թվականին աճի 1.7 անգամ, քանի որ գործարանները իրականացնում են հաջորդ սերնդի խեժափոխանցման ձուլման տեխնիկան, որը արտադրության ժամանակը կրճատում է 50% -ով:
2025 թվականի ոլորտային վերլուծությունը գտավ, որ լքուրդային EV-ները գործարանում տեղադրված ածխածնային անվալցերով ավելի արդյունավետ են 12% -ով, քան ալյումինե անվալցերով մեքենաները: Մեկ արտադրող հաղորդեց 22% ավելի արագ արագացում և 19% ավելի քիչ անվադույլների մաշվածություն օպտիմալացված ածխածնային անվալցի աերոդինամիկայի շնորհիվ, որը հաստատում է արդյունաբերության տեղափոխումը EV-ներին նվիրված անվալցի ճյուղային ճարտարագիտության ուղղությամբ:
Ներկայումս անիվների մեծ մասը արտադրողները անցել են խարիզի տեղափոխման ձուլման (RTM) տեխնոլոգիային՝ ածխածնային թելերից անիվներ պատրաստելու համար: Ըստ նյութերի գիտության վերջերս հրապարակված հետազոտությունների, այս գործընթացը ստեղծում է մասեր, որոնց մեջ կորուստները 30% -ով քիչ են, քան ավանդական ավտոկլավային տեխնիկայի դեպքում: Ինչն է դարձնում RTM-ն այդքան հրապուրիչ: Դա այն է, որ այն աշխատում է՝ էպօքսի խարիզը պոմպելով արդեն ձևավորված ածխածնային շերտերի մեջ՝ միացնելով ճիշտ չափով ճնշում: Սա արդյունքում անիվների կշիռը 40-ից 50 տոկոսով թեթև է դարձնում ալյումինե անիվների համեմատ: Կա նաև մեկ այլ առավելություն: Ըստ անցյալ տարի հրապարակված հաշվետվության՝ աշխարհային անիվների արտադրության մասին, RTM-ն օգտագործող ընկերությունները արտադրությունից հետո մեքենայական մշակման 60% պակաս կարիք ունեն, ինչը էներգետիկ ծախսերը կրճատում է մոտ 18,7 դոլարով մեկ միավոր արտադրանքի դեպքում: Այսօրվա գործարանների մեծ մասը այդ տեխնոլոգիային անցնելու պատճառն այդ է:
Բացի այդ, արհեստական ինտելեկտով հզորացված տեսողական համակարգերը անալիզում են 8000 տվյալների կետ ամեն մի անվի համար լիտողության ընթացքում, ինչը թույլ է տալիս 22%-ով կրճատել թերությունները (Ռոբոտաշինության ամսագիր, 2024-ի 4-րդ եռամսյակ)։ Մեքենայական ուսուցման ալգորիթմները իրական ժամանակում ճշգրտում են մետաղի լցման ջերմաստիճանն ու սառեցման արագությունը, ինչի շնորհիվ նյութի ելքը բարելավվում է 15%-ով և ապահովվում է 90 վայրկյանի ընթացքում կրկնակի կարգավորումը՝ ջերմային անհամապատասխանություններ հայտնաբերելու դեպքում։
Թվային երկվորյակների տեխնոլոգիան անվի նախատիպերի մշակումը կրճատել է 18 շաբաթից մինչև 6,5 շաբաթ։ Ճնշման փորձարկումները անցկացվում են 200-ից ավել բեռնվածքային սցենարների վրա՝ ֆիզիկական արտադրությունից առաջ, որի արդյունքում վիրտուալ ստուգման ընթացքում հայտնաբերվում է հնարավոր անվատության կետերի 92%-ը (Օդանավաշինության ճարտարագիտություն, 2024)
Չնայած առաջադեմ արտադրությունը պահանջում է 35-40% ավելի բարձր սկզբնական ներդրում, այն միավորի արժեքը նվազեցնում է 62% -ով մասշտաբի դեպքում: 2025 թվականի կյանքի ցիկլի վերլուծությունը ցույց է տալիս, որ գործարանները այդ ծախսերը վերականգնում են 3,2 տարվա ընթացքում՝ տարեկան 740 հազար դոլար էներգիայի և նյութական թափոնների խնայողությամբ (Բնապահպան արտադրության վերլուծություն 2025):
Այսօր անիվների արտադրողները հիմնվում են առաջադեմ գործիքների վրա, ինչպիսին է հաշվողական հեղուկի դինամիկան կամ CFD-ն իրենց օգնությամբ և իրական աշխարհի քամու թունելային փորձարկումներով, որպեսզի ճշգրտենք, թե ինչպես են նրանց օղակները մղձի միջով անցնում Օդում: Այս մոտեցումը կարող է քամու դիմադրությունը կրճատել մոտ 15-20% -ով համեմատաբար հին ձևի սպոկների հետ: Նույն տեխնոլոգիան թույլ է տալիս ճարտարագետներին մոտ 7% կշիռ կրճատել կառուցվածքային ամբողջականությունը պահպանելով: Քամու դիմադրության ցածր ցուցանիշները շատ կարևոր են էլեկտրական ավտոմեքենաների համար, քանի որ դա անմիջական ազդեցություն է թողնում միջակայքի վրա լիցքավորումների միջև: Մենք տեսնում ենք, որ այս բարելավված դիզայները ավելի հաճախ են հայտնվում բրենդերի բարձր վերջից՝ Tesla, BMW և Mercedes-ի մեքենաներում, ովքեր ցանկանում են առավելագույնի հասցնել արդյունավետությունը՝ առանց կատարումը զոհաբերելու:
Այն, թե ինչպես են անվալանջերը փոխազդում օդի հետ, ազդում է գլորման դիմադրության վրա, ինչը կլանում է այսօրվա ավտոմեքենաների օգտագործած էներգիայի 20-ից մինչև 30 տոկոսը: Անվալանջերը, որոնք հոսքային են և նվազագույն միջակայք ունեն, ձգտում են նվազեցնել այդ անցական օդային բույները, ինչը իրական տարբերություն է անում վառելիքի խնայողության հարցում ավանդական շարժիչների համար (մոտ 4-ից մինչև 6 տոկոսով ավելի լավ) և էլեկտրական ավտոմեքենաներին տալիս է լրացուցիչ 12-ից մինչև 15 մղոն միջակայք լիցքավորման ամբողջ ցիկլի ընթացքում: Անցյալ տարի հրապարակված հետազոտությունները ցույց տվեցին, որ երբ արտադրողները ճիշտ ձևավորում են անվալանջերի ձևը, անվադույլները ավելի քիչ են դեֆորմացվում և ավելի քիչ ջերմություն են արտադրում, ինչը նշանակում է, որ էներգիան ավելի շատ է մնում իր տեղում: Ավտոմեքենաների արտադրողները սկսել են կիրառել այդ գտնված տվյալները իրենց արտադրության գծերում, համատեղելով տեսքը գործառույթի հետ այնպես, որ փոխում է մեր սպասելիքները ժամանակակից ավտոմեքենաներից և սահմանում է նոր չափանիշներ ավտոմոբիլային արդյունաբերության համար:
Աշխարհում անիվների արտադրող արդյունաբերությունը, թվում է, պատրաստվում է կարևոր ընդլայնման, որի մասին վկայում է 2025-2032 թվականներին 6,4% տարեկան աճի մասին գնահատականը: Այս աճի մասին տրամաբանական է մտածել, քանի որ ինչպես էլեկտրական, այնպես էլ սովորական ավտոմեքենաներ արտադրող ընկերությունները ավելի թեթև նյութեր են փնտրում: Ապագայում փորձագետները կարծում են, որ ածխածնային թելերից պատրաստված անիվների շուկան 2028 թվականին կարող է հասնել 600 միլիոն դոլարի: Ինչու՞: Կառավարությունները շարունակում են արտանետման կանոնները խստացնել, իսկ ավտոմոբիլային ընկերությունները ցանկանում են իրենց մեքենաներն ավելի արդյունավետ դարձնել: Երեկույթ տարի հրապարակված որոշ հետազոտությունների համաձայն՝ ավտոմեքենաների մեծ մասի արտադրողները իրենց նոր մշակումների մեծ մասի բյուջեի (ավելի քան երկու երրորդ) մասը ծախսում են ավտոմեքենաների քաշը թեթևացնելու նպատակով նոր նյութեր կիրառելու վրա:
Այսօրվա համար ածխածնի մանրաթելերի հումքի փակ ցիկլային վերամշակման տեխնոլոգիան սկսել են կիրառել արտադրողները տարբեր ճյուղերում: Որոշ ընկերություններ պնդում են, որ իրենց թափոնների մոտ 90 տոկոսը կարող են վերադարձնել արտադրության շրջանակների մեջ, ինչը նշանակում է, որ աղբավայրերում այժմ ընկնում է 2020 թվականի համեմատ մոտ 40 տոկոսով քիչ նյութ: Խառնուրդների օգտագործման հարցում մոտ մեկ երրորդ ընկերություններ վերջերս անցել են կենսածագում ունեցող տարբերակների: Այդ փոփոխությունը թույլ է տալիս կրճատել թունավոր օրգանական միացությունների արտանետումները 50-60 տոկոսով՝ ապրանքի որակը չվատացնելով: Ցուցանիշները համընկնում են անցյալ տարի (2024) հրապարակված արդյունաբերական զեկույցի տվյալների հետ, որտեղ նշվում էր, որ արտադրողական գործընթացների կանաչացումը կարող է ապրանքների ածխածնային հետքը կրճատել մոտ 22 տոկոսով յուրաքանչյուր ապրանքի դեպքում:
Ճեղանի նյութերը կարևոր են, քանի որ նվազեցնում են մեքենայի քաշը, բարելավում են վառելիքի տնտեսական օգտագործումը, կառավարման հնարավորությունները և մեծացնում են էներգաարդյունավետությունը, հատկապես էլեկտրական մեքենաների համար:
Ածխածնային մոտորանի անիվները զգալիորեն ավելի թեթև են, ինչը բարելավում է մեքենայի արդյունավետությունը արագացման, ֆրենացման, կորուստների կայունության և էներգաարդյունավետության տեսանկյունից:
Անամրացված քաշի նվազումը EV-ներում ապահովում է ավելի լավ կառավարում, բարելավում է ֆրենացման արդյունավետությունը, երկարացնում է շահագործման տիրույթը և բարելավում է վերականգնողական ֆրենացման հնարավորությունները:
Տարածված նյութեր են պողպատը, ալյումինե համաձուլվածքները և ածխածնային մոտորանը: Պողպատը տևական է և արժեքով հարմար է, իսկ ածխածնային մոտորանը առաջարկում է ավելի լավ քաշի նվազեցում և արդյունավետության առավելություններ:
EN
