Drie manieren waarop geavanceerde materialen EV-producenten helpen

Op maat gemaakte geavanceerde materialen zoals coatings, lijmen en thermische interfacematerialen helpen autoproducenten om nieuwe EV-uitdagingen aan te gaan en te innoveren, maar er blijven uitdagingen voor een algemenere invoeringadoptie. Om meer inzicht te krijgen, spraken we met Stephan Hoefer, Henkels hoofd wereldwijde marktstrategie voor e-mobiliteit.

Het lijdt geen twijfel dat EV's baat hebben bij het gebruik van op maat gemaakte geavanceerde materialen. Nu producenten in een race verwikkeld zijn om het gebruik door de consument te stimuleren, is innovatie in geavanceerde materialen een krachtig middel.

In de zoektocht naar een groter assortiment aan voertuigen moeten EV's bijvoorbeeld lichter en efficiënter zijn dan hun tegenhangers met interne verbranding. Een lager voertuiggewicht kan echter ook de bestendigheid en veiligheid van het voertuig verminderen. De druk is hoog om lichtere EV's te ontwikkelen en te voldoen aan strenge veiligheidsrichtlijnen, terwijl tegelijkertijd de kosten omlaag moeten, de productie gestroomlijnd moet worden en duurzaamheid netto nul moet worden ondersteund. Het is niet eenvoudig om deze meerlagige en vaak tegengestelde doelen op te lossen. Maar als men het goed doet, is het de moeite waard aangezien de verbeteringen die voortvloeien uit het bereiken van de juiste balans aanzienlijk zijn.

Ontwerpoptimalisatie en het gebruik van de structurele oplossingen van Henkel in één toepassing resulteerden in een gewichtsbesparing van ongeveer 10% (42 kilogram) voor een elektrische SUV-carrosserie en een vermindering van de verbindingselementen met 6%. Deze resultaten werden behaald terwijl tegelijkertijd werd voldaan aan de beoogde crash- en prestatienormen. Strategieën om gewicht te besparen waren onder andere het verkleinen van bestaand metaal, het optimaliseren van het stansformaat en het wijzigen van de bestaande architectuur om bepaalde onderdelen te verwijderen.

Hoewel geavanceerde materiaaloplossingen buitengewone verbeteringen kunnen bieden aan ontwerpen voor EV's, moeten ze ook snelle verwerkings- of cyclustijden in de productie ondersteunen. Materialen moeten worden ontwikkeld met een innovatieve chemische samenstelling om te voldoen aan de ultramoderne productienormen met hoge snelheid van de auto-industrie.

Om productieverbeterende eigenschappen te bereiken, zijn aangepaste chemische formules van vitaal belang. Eigenschappen die helpen bij het stroomlijnen van productieprocessen zijn onder andere snelle uithardingstijden, verpompbaarheid, vlambestendigheid, lasbaarheid, vochtbestendigheid en afwasbestendigheid. Binnen productieprocessen worden chemische formules ook geoptimaliseerd om afval tot een minimum te beperken, zoals de vermindering van slib in het verfproces. Dat is belangrijk omdat de hoofdbron van gevaarlijk afval in de autoproductie afkomstig is van verfslib. Het verminderen van slib levert meerdere voordelen op, zoals minder afval, minder kosten en minder impact op het milieu.

Zorgvuldig vervaardigde geavanceerde materialen kunnen holistische verbeteringen opleveren, waarvan een groot deel bestaat uit het verbeteren van productieprocessen voor efficiëntie, effectiviteit en duurzaamheid.

De juiste engineeringsbenaderingen kunnen de toepassing van geavanceerde materiaalinnovaties in EV-ontwerp- en productieprocessen versnellen. Dat komt omdat pretesten en optimalisatie vóór implementatie in EV-ontwerpen en productieprocessen cruciaal zijn om zowel snelheid als succes te behalen. Met behulp van de input van producenten leveren tools zoals geavanceerde simulaties, numerieke analyse en snelle prototyping sneller betere resultaten.

Als partner kan Henkel samenwerken met EV-producenten om deze tools in te zetten. Simulatietools zoals computerondersteunde engineering helpen bij het verfijnen van formules en uitkomsten. Numerieke analyse helpt tijd en geld te besparen door gegevens te gebruiken om oplossingen te bouwen, en 3D-printen maakt snelle prototypering mogelijk voordat producenten overgaan op volledige productie. Samen besparen deze engineeringsbenaderingen tijd, verbeteren ze de prestaties en verlagen ze de kosten.

De weg naar nuluitstoot is een reis. Innovaties in geavanceerde materialen die rekening houden met het hele EV en zijn ecosysteem zullen van vitaal belang zijn om de productieprocessen van EV's en de EV's zelf beter, veiliger en duurzamer te maken.

Zie voor meer informatie onze whitepaper „Meer dan alleen goede chemie: De cruciale rol van geavanceerde materialen in de toekomst van EV's”