Três formas como os materiais avançados ajudam os fabricantes de veículos elétricos

Os materiais avançados personalizados, como revestimentos, adesivos e materiais de interface térmica, estão a ajudar os fabricantes de automóveis a enfrentar os novos desafios dos veículos elétricos e a inovar, mas os desafios para uma adoção mais generalizada ainda persistem. Para obter ideias, conversámos com Stephan Hoefer, chefe da estratégia de mercado global da Henkel para mobilidade elétrica.

Não há dúvida de que os veículos elétricos beneficiam da utilização de materiais avançados personalizados. À medida que os fabricantes correm para aumentar a adoção por parte dos consumidores, a inovação em materiais avançados é um facilitador poderoso.

Por exemplo, na busca para aumentar a autonomia dos veículos, os veículos elétricos têm de ser mais leves e eficientes do que os seus equivalentes de combustão interna. No entanto, diminuir o peso do veículo pode também reduzir a durabilidade e a segurança do veículo. A pressão está sobre os fabricantes para desenvolver veículos elétricos mais leves e cumprir as rigorosas diretivas de segurança, ao mesmo tempo que reduzem os custos, otimizam a produção e apoiam a sustentabilidade com emissões líquidas-zero. Resolver estes objetivos multifacetados e muitas vezes opostos não é fácil. Mas, quando feito da maneira certa, vale a pena — as melhorias decorrentes do alcance do equilíbrio certo são significativas.

A otimização do design e a utilização das soluções estruturais da Henkel numa aplicação alcançaram uma economia de peso de aproximadamente 10% (42 quilos) para a carroçaria de um SUV elétrico e reduziram os elementos de união em 6%. Estes resultados foram alcançados enquanto cumpriam simultaneamente os padrões de colisão e desempenho exigidos. As estratégias de economia de peso aplicadas incluíram a redução da espessura do metal existente, a otimização do formato de estampagem e a alteração da arquitetura existente para remover determinadas peças.

Embora as soluções de materiais avançados possam proporcionar melhorias extraordinárias nos designs de veículos elétricos, estas também devem suportar tempos de ciclo ou de tratamento curtas no fabrico. Os materiais devem ser projetados com química inovadora para cumprir os padrões de fabrico de alta velocidade e de última geração da indústria automóvel.

Para alcançar propriedades que melhorem a produção, as fórmulas de produtos químicos personalizadas são essenciais. As propriedades que ajudam a simplificar os processos de fabrico incluem tempos de cura rápidos, capacidade de bombeamento, resistência a chamas, soldabilidade, resistência à lavagem e resistência à humidade. Dentro dos processos de fabrico, as fórmulas de produtos químicos também são otimizadas para minimizar o desperdício — por exemplo, a redução de lodo no processo de pintura. Isto é importante porque a principal fonte de desperdícios perigosos no fabrico automóvel vem do lodo de pintura. Reduzir o lodo cria múltiplos benefícios, como a diminuição de desperdícios, custos e impacto ambiental.

Os materiais avançados cuidadosamente elaborados podem proporcionar melhorias holísticas, sendo uma grande parte delas o fortalecimento dos processos de fabrico para uma maior eficiência, eficácia e sustentabilidade.

As abordagens de engenharia certas podem acelerar a implementação de inovações em materiais avançados no design de veículos elétricos e nos processos de produção. Isto porque a pré-testagem e a otimização antes da implementação nos designs de veículos elétricos e nos processos de fabrico são cruciais para alcançar tanto a velocidade como o sucesso. Utilizando informações de fabricantes, as ferramentas como simulações avançadas, análise numérica e prototipagem rápida oferecem melhores resultados, de forma mais rápida.

Enquanto parceira, a Henkel pode colaborar com os fabricantes de veículos elétricos para implementar essas ferramentas. As ferramentas de simulação, como a engenharia assistida por computador, ajudam a refinar fórmulas e resultados. A análise numérica ajuda a economizar tempo e dinheiro aproveitando dados para criar soluções, e a impressão 3D permite a prototipagem rápida antes de os fabricantes passaram para a produção total. Juntas, estas abordagens de engenharia economizam tempo, melhoram os resultados de desempenho e reduzem custos.

O caminho para as emissões zero é uma jornada. As inovações em materiais avançados que considerem todo o veículo elétrico e o seu ecossistema serão cruciais para tornar os processos de fabrico de veículos elétricos e os próprios veículos elétricos melhores, mais seguros e mais sustentáveis.

Para obter mais informações, consulte o nosso relatório detalhado, "More Than Just Good Chemistry: Advanced Materials’ Pivotal Role in the Future of EV Adoption." (Muito mais do que apenas boa química: o papel fundamental dos materiais avançados no futuro da adoção de veículos elétricos., numa tradução livre.)