老牌的和新興的工業(yè)國家正在經(jīng)歷著流動性的變化。城市化、可再生能源的使用和環(huán)境因素等大趨勢發(fā)揮著重要作用。同時,汽車行業(yè)也正處于深刻變革的初期。到目前為止,最大的變化是電動化的趨勢。這兩種發(fā)展是相互聯(lián)系的,并對汽車工業(yè)的供應鏈產(chǎn)生了重大影響,其中壓鑄業(yè)具有強大的地位。
流動性需求
專家預計,全球發(fā)展將越來越集中于城市群。在未來,這將導致對電能的需求大大增加,除此之外,為了滿足人口的移動需求。例如,有軌電車、地鐵和火車的無排放驅(qū)動需要電力,但電力驅(qū)動的公共汽車、送貨車和個人使用的車輛也需要可靠的電力供應。交通管理系統(tǒng)也需要電力,該系統(tǒng)通過實時數(shù)據(jù)智能控制交通流,并幫助優(yōu)化利用可用于交通的空間,而且運輸工具之間的通信也需要電力。汽車制造商必須適應這些發(fā)展,以便能夠留在市場上。這些公司還面臨著能夠提供復雜的移動和運輸解決方案的挑戰(zhàn),這些解決方案是基于新的車輛運營商模式,如汽車共享和車輛的智能使用。
處于變革期的汽車行業(yè)
整個汽車行業(yè)可能會在未來十年內(nèi)經(jīng)歷一場徹底的變革,甚至可能更早。這種變化將是完全新穎的,因為它將導致從迄今為止已知的相當連續(xù)和緩慢的技術(shù)發(fā)展,到破壞性的技術(shù)飛躍。一個核心話題是新驅(qū)動技術(shù)的發(fā)展,即所謂的替代技術(shù)。在世界許多地區(qū),立法要求正在迫使汽車行業(yè)推出越來越多的無污染驅(qū)動的車輛。根據(jù)金融機構(gòu)德意志銀行發(fā)表的研究報告,電池驅(qū)動的汽車將是未來的首要任務。
一些專業(yè)文章詳細論述了向電氣化驅(qū)動的技術(shù)變革是怎樣的,以及鑄造件可以發(fā)揮哪些作用的問題。除了電池驅(qū)動,其他技術(shù)也是研究工作的主題,例如混合動力驅(qū)動、氫燃料電池驅(qū)動、天然氣和液化石油氣驅(qū)動,以及基于合成燃料的驅(qū)動。雖然專家們對不同驅(qū)動技術(shù)在未來的重要性并不一致,但普遍認為采用替代驅(qū)動的車輛在全球機動車生產(chǎn)中的份額將越來越大。然而,正在進一步努力優(yōu)化內(nèi)燃機,以使其在全球范圍內(nèi)保持其作為乘用車基本驅(qū)動力的地位,甚至在2030年之后。
新驅(qū)動力、輕量化解決方案、數(shù)字化
壓鑄廠必須假定,傳統(tǒng)動力汽車的發(fā)動機組、齒輪箱、冷卻系統(tǒng)、燃料供應和排氣處理系統(tǒng)等不可缺少的某些部件,將不再需要以往的數(shù)量。反過來,對于電動發(fā)動機來說,需要的部件也更少。傳統(tǒng)動力汽車的發(fā)動機和齒輪裝置由大約1400個零件組成,而電動發(fā)動機包括變速器的零件數(shù)量不超過約2007個。然而,對于帶有電池驅(qū)動系統(tǒng)的車輛,將非常需要壓鑄零件。這種驅(qū)動技術(shù)還需要一個變速箱,因此需要鋁制的復雜壓鑄部件。對于電池、電動發(fā)動機、傳動系統(tǒng)、電力電子裝置、傳感器和其他部件,需要用壓鑄的方式來理想地制造外殼。這也適用于所有類型的機動車所需的某些部件,例如底盤和車身的結(jié)構(gòu)部件以及內(nèi)飾的部件。
考慮到訂單的發(fā)展,對于壓鑄廠來說,混合動力汽車需要更多的部件,因為這些車輛配備了兩個驅(qū)動系統(tǒng),這一點也應該引起注意。
電動車和混合動力車的制造商需要使這些車輛更輕,以彌補電池的重量,并延長其范圍。在這方面,壓鑄也被證明是有優(yōu)勢的。這是因為幾個功能可以集成在一個壓鑄部件中,結(jié)果是個別部件可以被省略,從而也可以削弱甚至補償電池造成的重量增加。
壓鑄工藝也為取代其他加工方法提供了很好的應用可能性。例如,位于德國不來梅的弗勞恩霍夫制造技術(shù)和應用材料研究所(IFAM)的研究人員已經(jīng)開發(fā)出一種壓鑄技術(shù),用于生產(chǎn)電動發(fā)動機的扁平導體布置的鋁線圈。根據(jù)IFAM的一項研究,與使用銅繞組的線圈相比,這種線圈可以提高電機的持續(xù)效率,降低工作溫度和重量,節(jié)省原材料成本,并能更好地利用現(xiàn)有的安裝空間。
壓鑄業(yè)的優(yōu)勢
壓鑄業(yè)應該為預期的變化做好充分準備。這個行業(yè)的公司已經(jīng)在汽車行業(yè)所經(jīng)歷的轉(zhuǎn)型過程中獲得了經(jīng)驗。其中包括經(jīng)常討論的通過輕量化設(shè)計減輕重量的要求,以及與輕量化設(shè)計相關(guān)的部件的小型化。壓鑄工藝通常提供了制造汽車部件的可能性,以使輕質(zhì)結(jié)構(gòu)的要求得到最佳滿足。壓鑄能夠?qū)崿F(xiàn)高度的設(shè)計自由,以便以理想的方式使用材料,并有助于在一個部件中集成多種功能。由于可以生產(chǎn)非常小的壁厚,可以生產(chǎn)薄壁的電池外殼和電池載體,可以為電池的溫度控制提供復雜的冷卻通道。
壓鑄廠可以提供先鋒解決方案的另一個領(lǐng)域是數(shù)字化。在未來,汽車制造商將不再只是制造和交付汽車,而是在智能使用車輛的基礎(chǔ)上提供復雜的移動和運輸解決方案。這也為壓鑄鑄造廠創(chuàng)造了新的商業(yè)模式。例如,壓鑄部件可以在制造過程中鑄入可以存儲不同信息的RFID應答器。例如,這使汽車制造商有機會向車輛操作員提供有關(guān)安全、維護和娛樂方面的信息