Neue Energie beschleunigt die Entwicklung von Leichtbaufahrzeugen; Integrierter Druckguss als Schlüsselinstrument

 

Im Oktober 2020 wurde die von der chinesischen Gesellschaft für Automobilingenieure organisierte und zusammengestellte Roadmap 2.0 für Energieeinsparung und Fahrzeugtechnologie mit neuer Energie veröffentlicht, in der Anforderungen an den Kraftstoffverbrauch pro 100 Kilometer für verschiedene Fahrzeugtypen festgelegt werden. Es wird erwartet, dass im Jahr 2030 mit neuer Energie betriebene Fahrzeuge in meinem Land 40 % des Gesamtabsatzes ausmachen und der Kraftstoffverbrauch von Personenkraftwagen pro 100 Kilometer 3,2 l erreichen wird, was dem Ziel der „dualen Kohlenstoffdioxid-Emissionen“ entspricht. Aus Sicht der Kraftstofffahrzeuge korreliert der durchschnittliche Kraftstoffverbrauch eines Autos positiv mit dem Gewicht des Gesamtfahrzeugs, und die Gewichtsreduzierung des Autos spielt eine positive Rolle bei der Reduzierung des Kraftstoffverbrauchs herkömmlicher Fahrzeuge. Untersuchungen zufolge können pro 10 % Gewichtsreduzierung des Fahrzeugs maximal 5-10 % Kraftstoff eingespart werden. Pro 100 kg Reduzierung des Leergewichts des Autos kann der Kraftstoffverbrauch pro 100 Kilometer um 0,3-0,6 Liter gesenkt werden.

 

In den letzten Jahren ist die Verbreitung von Fahrzeugen mit alternativem Antrieb in meinem Land weiter gestiegen, aber die „Reichweitenangst“ hält die Verbraucher immer noch davon ab, Fahrzeuge mit alternativem Antrieb zu kaufen. Im Allgemeinen kann ein herkömmliches Kraftstofffahrzeug nach dem Tanken mehr als 500 Kilometer weit fahren, während die Reichweite der meisten Elektrofahrzeuge bei etwa 300-500 Kilometern liegt, was immer noch eine Lücke lässt.

 

 

 

 

Fahrzeuge mit neuartigem Antrieb können die Reichweitenangst auf folgende Weise lösen:

 

(1) Verbesserung der Batterieenergiedichte. „Made in my country 2025“ definiert den Entwicklungsplan für Lithiumbatterien klar: Im Jahr 2020 wird die Batterieenergiedichte 300 Wh/kg erreichen; im Jahr 2025 wird die Batterieenergiedichte 400 Wh/kg erreichen; im Jahr 2030 wird die Batterieenergiedichte 500 Wh/kg erreichen.

 

(2) Erhöhen Sie die Anzahl der Batteriepakete und reduzieren Sie das Gewicht. Im Vergleich zu herkömmlichen Energiefahrzeugen sind Fahrzeuge mit neuer Energie aufgrund ihres Drei-Elektro-Systems oft 10 % schwerer als Kraftstofffahrzeuge. Eine Erhöhung der Anzahl der Batteriepakete kann die Reichweite erhöhen, das Gesamtgewicht des Batteriepakets beträgt jedoch 900 kg und macht 42,7 % der gesamten Fahrzeugmasse aus. Daher ist ersichtlich, dass eine der wichtigsten Möglichkeiten zur Erhöhung der Reichweite darin besteht, das Gewicht des Fahrzeugs zu reduzieren.

 

Die Gewichtsreduzierung von Autos ist ein wichtiger Trend in der Entwicklung der Automobilindustrie. Die Wege zur Gewichtsreduzierung umfassen hauptsächlich Materialien, Prozesse und Strukturen. Das Gewicht kann in vielen Teilen reduziert werden, darunter Antrieb, Karosserie, Fahrgestell, Innen- und Außenverkleidung.

 

Laut der vom Guanyan Report Network veröffentlichten „China Automobile Lightweight Industry Development Trend Analysis and Investment Prospect Forecast Report (2023-2030)“ umfassen die Leichtbau-Vorgaben der Automobilunternehmen derzeit:

1. Verwendung von Aluminiumlegierungen anstelle von Stahl im Fahrgestell, an der Antriebswelle, an der Karosserie, im Batteriekasten und anderen Teilen von Kraftfahrzeugen;

2. Verwendung von Kunststoff anstelle von Stahl für Innen- und Außenverkleidungen;

3. Verwendung eines integrierten Druckgussverfahrens. Bei jedem Teil eines Autoteils kann Leichtbau erreicht werden, und die großen Teilehersteller im In- und Ausland setzen auf Leichtbau.

 

 

Aluminiumlegierungist ein Schlüsselwerkstoff für den automobilen Leichtbau.

Aluminiumlegierungen sind derzeit eines der besten Leichtbaumaterialien. Derzeit verwenden viele Mainstream-Modelle Vollaluminiumkarosserien, und die meisten Materialien für die Vorder- und Hinterradaufhängung bestehen ebenfalls aus Aluminiumlegierungen. Der Aluminiumisierungsgrad wird immer höher und Leichtbau wird in höchstem Maße erreicht.

 

Derzeit ist die Umwandlungsrate von Aluminium, das in Fahrgestellen, Karosserien, Bremssystemen usw. verwendet wird, gering. In den nächsten zehn Jahren wird die Durchdringungsrate von Aluminium, das in vielen wichtigen Teilen von Automobilen verwendet wird, erheblich zunehmen. Der „Fahrplan für Energieeinsparung und neue Energietechnologien“ des Ministeriums für Industrie und Informationstechnologie schlägt vor, dass der Zielwert für den Aluminiumverbrauch pro Fahrzeug in meinem Land im Jahr 2025/2030 250 kg/Fahrzeug bzw. 350 kg/Fahrzeug beträgt. Der Verbrauch von Aluminiumlegierungen pro Fahrzeug im Jahr 2030 wird sich im Vergleich zu 2021 voraussichtlich verdoppeln.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Integriertes Druckgießen ist eine Spitzentechnologie zur Gewichtsreduzierung und die Pionierunternehmen werden hohe Hürden errichten.

 

Die traditionelle Automobilherstellung besteht aus vier Hauptprozessen: Stanzen, Schweißen, Lackieren und Zusammenbauen. Beim Stanzen werden Metallbleche in verschiedene für die Karosserie erforderliche Komponenten gepresst und anschließend durch Schweißen oder Nieten große Aluminiumteile hergestellt. Beim integrierten Druckguss wird mit einer Druckgussmaschine mit hoher Tonnage Stanzen und Schweißen in Druckguss umgewandelt. Dabei werden die ersten beiden Schritte zu einem einzigen kombiniert, mehrere separate und verstreute Teile werden hochgradig integriert und große Teile werden direkt gegossen.

 

Es gibt zwei Geschäftsmodelle für integriertes Druckgießen. Eines ist das selbst entwickelte Modell: Der OEM kauft Druckgussmaschinen, Materialien, Formen und andere Materialien direkt und baut seine eigene Fabrik zur Herstellung von Druckgussteilen. Repräsentative Automobilunternehmen sind Tesla, Xiaopeng und Volvo. Das andere ist das Beschaffungsmodell: Der OEM kauft Druckgussteile direkt von Druckgussherstellern, und die Druckgusshersteller kaufen zugehörige Materialien und liefern die Druckgussteile nach der Produktion an den OEM. Repräsentative Automobilunternehmen sind Weilai und Ideal. Aufgrund der hohen Kosten selbstgebauter Fabriken und Produktionslinien für OEMs und der Tatsache, dass Autoverkäufe ein dämpfender Faktor für die Kapazitätsauslastung sein könnten, wird das Beschaffungsmodell auf lange Sicht voraussichtlich zum Mainstream werden.

 

Aus Sicht der Industriekette sind die Hersteller von Druckgussmaschinen, Materialien und Formen in der integrierten Druckgussindustriekette vorgelagert, die Aluminiumlegierungs-Druckgusswerke und selbst entwickelten OEMs in der Mitte und die einkaufenden OEMs in der nachgelagerten Kette.

 

Auch im Hinblick auf die Markteintrittsbarrieren sind beim integrierten Druckguss die technischen Barrieren relativ hoch, was den First-Mover-Vorteil der Hersteller noch vergrößert.

 

 

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