Drei Wege, wie fortschrittliche Materialien den Herstellern von Elektrofahrzeugen helfen

Maßgeschneiderte fortschrittliche Materialien wie Beschichtungen, Klebstoffe und Wärmeleitmaterialien helfen Automobilherstellern, neue Herausforderungen bei Elektrofahrzeugen zu meistern und Innovationen zu entwickeln, aber die Herausforderungen für eine breitere Akzeptanz bleiben bestehen. Um Einblicke zu gewinnen, haben wir uns mit Stephan Hoefer, dem Leiter der globalen Marktstrategie für E-Mobilität bei Henkel, unterhalten.

Zweifellos profitieren Elektrofahrzeuge von der Verwendung maßgeschneiderter, fortschrittlicher Materialien. Während die Hersteller darum kämpfen, die Akzeptanz bei den Endverbrauchern zu steigern, sind Innovationen bei fortschrittlichen Materialien ein wichtiger Faktor.

Um beispielsweise die Reichweite der Fahrzeuge zu erhöhen, müssen Elektrofahrzeuge leichter und effizienter sein als ihre Gegenstücke mit Verbrennungsmotor. Eine Verringerung des Fahrzeuggewichts kann jedoch auch die Beständigkeit und Sicherheit des Fahrzeugs beeinträchtigen. Der Druck ist groß, leichtere Elektrofahrzeuge zu entwickeln, dabei strenge Sicherheitsrichtlinien einzuhalten und gleichzeitig die Kosten zu senken, die Produktion zu rationalisieren und eine Netto-Null-Nachhaltigkeit zu unterstützen. Es ist nicht einfach, diese vielschichtigen und oft gegensätzlichen Ziele zu vereinen. Aber wenn es richtig gemacht wird, lohnt es sich, denn die Verbesserungen, die sich aus dem Erreichen des richtigen Gleichgewichts ergeben, sind erheblich.

Durch die Designoptimierung und den Einsatz der Strukturlösungen von Henkel konnte in einer Anwendung eine Gewichtseinsparung von etwa 10 % (42 Kilogramm) für eine Elektro-SUV-Karosserie erzielt und die Anzahl der Verbindungselemente um 6 % reduziert werden. Diese Ergebnisse wurden bei gleichzeitiger Einhaltung der angestrebten Crash- und Leistungsstandards erzielt. Zu den eingesetzten Strategien zur Gewichtseinsparung gehörten die Reduzierung des vorhandenen Metalls, die Optimierung des Stanzformats und die Änderung der bestehenden Architektur, um bestimmte Teile zu entfernen.

Während fortschrittliche Materiallösungen außergewöhnliche Verbesserungen beim Design von Elektrofahrzeugen erzielen können, müssen sie auch schnelle Verarbeitungs- oder Zykluszeiten in der Fertigung unterstützen. Materialien müssen mit innovativer chemischer Zusammensetzung entwickelt werden, um den modernen Standards der Hochgeschwindigkeitsfertigung in der Automobilindustrie gerecht zu werden.

Maßgeschneiderte chemische Formulierungen sind zum Erreichen der produktionssteigernden Eigenschaften unerlässlich. Zu den Eigenschaften, die zur Optimierung von Fertigungsprozessen beitragen, gehören schnelle Aushärtungszeiten, Pumpbarkeit, Flammbeständigkeit, Schweißbarkeit, Feuchtigkeitsbeständigkeit und Abwaschbeständigkeit. Innerhalb der Fertigungsprozesse werden chemische Formulierungen ebenfalls so optimiert, dass Abfall minimiert wird – beispielsweise eine Reduzierung von Schlamm beim Lackieren. Das ist wichtig, da die Hauptquelle für gefährliche Abfälle in der Automobilfertigung aus Lackschlamm stammt. Die Reduzierung von Schlamm hat zahlreiche Vorteile, wie z. B. weniger Abfall, geringere Kosten und eine geringere Umweltbelastung.

Sorgfältig gefertigte, fortschrittliche Materialien können ganzheitliche Verbesserungen bewirken, von denen ein großer Teil darin besteht, Fertigungsprozesse im Hinblick auf Effizienz, Effektivität und Nachhaltigkeit zu optimieren.

Die richtigen technischen Ansätze können den Einsatz fortschrittlicher Materialinnovationen in den Design- und Fertigungsprozessen von Elektrofahrzeugen beschleunigen. Denn Vortests und Optimierungen vor der Umsetzung in Elektrofahrzeugdesigns und Fertigungsprozesse sind für die Erzielung von Geschwindigkeit und Erfolg von entscheidender Bedeutung. Mithilfe von Herstellerinputs liefern Tools wie fortschrittliche Simulationen, numerische Analysen und Rapid Prototyping schneller bessere Ergebnisse.

Als Partner kann Henkel mit Herstellern von Elektrofahrzeugen zusammenarbeiten, um diese Tools einzusetzen. Simulationstools wie computergestütztes Engineering helfen dabei, Formulierungen und Ergebnisse zu verfeinern. Die numerische Analyse hilft, Zeit und Geld zu sparen, indem sie Daten zur Entwicklung von Lösungen nutzt, und der 3D-Druck ermöglicht eine schnelle Prototypenerstellung, bevor Hersteller zur vollständigen Produktion übergehen. Diese technischen Ansätze sparen zusammen Zeit, verbessern die Leistungsergebnisse und reduzieren die Kosten.

Der Weg zur Emissionsfreiheit ist eine Reise. Innovationen bei fortschrittlichen Materialien, die das gesamte Elektrofahrzeug und sein Ökosystem berücksichtigen, werden von entscheidender Bedeutung sein, um die Fertigungsprozesse von Elektrofahrzeugen und die Elektrofahrzeuge selbst besser, sicherer und nachhaltiger zu machen.

Weitere Informationen finden Sie in unserem Whitepaper „Mehr als nur gute Chemie: Die zentrale Rolle fortschrittlicher Materialien für die Zukunft der Elektrofahrzeuge.“