Teräs autoteollisuudessa

Kansainvälisen moottoriajoneuvovalmistajien järjestön mukaan vuonna 2019 valmistettiin 91,8 miljoonaa ajoneuvoa.

Keskimäärin ajoneuvoa kohden käytetään 900 kg terästä.

Teräs jakautuu ajoneuvossa seuraavasti perustuen ajoneuvon kokonaismassaan:

*.40 prosenttia käytetään korirakenteessa, paneeleissa, ovissa ja tavaratilan sulkimissa korkean lujuuden ja energian imeytymisen aikaansaamiseksi törmäyksen sattuessa

*,23 prosenttia on voimansiirrossa, joka koostuu valuraudasta moottorilohkossa ja työstettävästä hiiliteräksestä kulutusta kestäville vaihteille.

*,12 prosenttia on jousituksessa, käyttäen valssattua lujaa teräsnauhaa.

*. Loput löytyvät pyöristä, renkaista, polttoainesäiliöstä, ohjaus- ja jarrujärjestelmistä.

Kehittyneitä korkealujuisia teräksiä (AHSS) käytetään nykyään lähes kaikissa uusissa ajoneuvomalleissa. AHSS muodostaa jopa 60 prosenttia nykypäivän ajoneuvojen korirakenteista, mikä tekee ajoneuvoista kevyempiä, optimoituja, jotka parantavat turvallisuutta ja polttoainetehokkuutta.

*. Uusien Advanced High Strength Steels -terästen ansiosta autonvalmistajat voivat vähentää ajoneuvon osien painoa 25-39 prosenttia ja ajoneuvon kokonaispainoa 8-10 prosenttia perinteiseen teräkseen verrattuna. Kun sitä sovelletaan tyypilliseen viisihenkiseen perheautoon, ajoneuvon kokonaispaino pienenee 100-150 kg, mikä vastaa 2-3 tonnin kasvihuonekaasujen elinikäistä säästöä ajoneuvon koko elinkaaren aikana. Tämä päästösäästö voi olla suurempi kuin ajoneuvon kaiken teräksen valmistuksen aikana syntyvän hiilidioksidin kokonaismäärä.

*. Worldsteelin autokonserni WorldAutoSteel sai vuonna 2013 päätökseen kolmivuotisen ohjelman, joka toimittaa täysin suunniteltuja, teräspainotteisia sähköajoneuvojen malleja. FutureSteelVehicle (FSV) -nimellä tunnetussa projektissa on teräsrunkorakenteita, jotka vähentävät kehon painon 188 kiloon ja vähentävät kasvihuonekaasujen kokonaispäästöjä elinkaaren aikana lähes 70 prosenttia. FSV:n vuonna 2007 alkanut tutkimus keskittyy vuonna 2007 valmistettavien autojen ratkaisuihin. Tänään näemme FSV-ohjelman kautta kehitetyn materiaalivalikoiman ottavan asteittain käyttöön uusissa tuotteissa.

*. Vuonna 2020 WorldAutoSteel ilmoitti aloittavansa Steel E-Motive -ohjelman. Steel E-Motive on uusi ajoneuvosuunnittelualoite, joka esittelee edistyneitä teräsarkkitehtuureja tulevaisuuden liikkuvuutta varten. Ohjelma, joka on kumppanuus maailmanlaajuisen suunnittelu- ja ympäristökonsulttiyhtiö Ricardon kanssa, pyrkii esittelemään Advanced High Strength Steel -tuotteiden ja -teknologioiden etuja Mobility as a Servicen (MaaS) ainutlaatuisten arkkitehtonisten haasteiden ratkaisemisessa. Viime kädessä pyrimme tarjoamaan virtuaalisia ajoneuvokonsepteja etenemissuunnitelmina edullisille, turvallisille, massa- ja ympäristötehokkaille ajoneuvoille.WorldAutoSteel ja Ricardo kommunikoivat edistymisestä säännöllisesti ja esittelevät tuloksia ja innovaatioita ohjelman edetessä, ja lopulliset konseptit koko ajoneuvolle julkistetaan loppu 2022. Ajankohtaista tietoa Steel E-Motive -ohjelmasta saat osoitteesta www.steelemotive.world ja tilaa uutisilmoitukset.

Elinkaariarviointi avainasemassa ajoneuvon ympäristövaikutusten arvioinnissa

Maailmanlaajuinen kuljetusteollisuus on merkittävä kasvihuonekaasupäästöjen aiheuttaja ja sen osuus kaikista ihmisen aiheuttamista hiilidioksidipäästöistä on noin 24 prosenttia. (International Energy Agency, CO2 Emissions from Fuel Combustion Highlights, 2018 Edition, s. 13).

Sääntelyviranomaiset vastaavat tähän haasteeseen asettamalla progressiivisia rajoituksia autojen päästöille, polttoainetaloutta koskeville standardeille tai molempien yhdistelmälle.

Monet olemassa olevista säännöksistä alkoivat mittareina öljynkulutuksen vähentämiseksi ja keskittyivät lisäämään kilometrien määrää litraa kohti (mailia/gallona), jonka ajoneuvo voi matkustaa.

Tämä lähestymistapa on ulotettu koskemaan määräyksiä, jotka nyt rajoittavat ajoneuvojen kasvihuonekaasupäästöjä.

Polttoainetaloudellisuusmittarin laajentamisella päästöjen vähentämistavoitteiden saavuttamiseksi on kuitenkin tahattomia seurauksia, koska ajoneuvon massan vähentämiseen käytetään matalatiheyksisiä vaihtoehtoisia materiaaleja.

Matalatiheyksiset materiaalit voivat saavuttaa kevyemmän ajoneuvon kokonaispainon ja vastaavasti vähentää polttoaineen kulutusta ja käyttövaiheen päästöjä.

Näiden matalatiheyksisten materiaalien tuotanto on tyypillisesti energia- ja kasvihuonekaasuintensiivisempaa, ja ajoneuvotuotannon päästöt todennäköisesti lisääntyvät merkittävästi.

Näitä materiaaleja ei useinkaan voida kierrättää, ja ne on lähetettävä kaatopaikalle. Lukuisat elinkaariarviointitutkimukset (LCA) osoittavat, kuinka tämä voi johtaa korkeampiin päästöihin ajoneuvon koko elinkaaren aikana sekä nostaa tuotantokustannuksia.

Avaintekijä materiaalin todellisten ympäristövaikutusten ymmärtämisessä on sen elinkaariarvo. Tuotteen elinkaariarvioinnissa tarkastellaan resursseja, energiaa ja päästöjä raaka-aineen louhintavaiheesta sen elinkaaren loppuvaiheeseen, mukaan lukien käyttö, kierrätys ja hävittäminen.

worldsteelin julkaisu "Teräs kiertotaloudessa: Elinkaariperspektiivi" selittää, kuinka elinkaarilähestymistavan soveltaminen on ratkaisevan tärkeää tuotteen todellisten ympäristövaikutusten ymmärtämisessä.