Stal w motoryzacji

Według Międzynarodowej Organizacji Producentów Pojazdów Samochodowych w 2019 roku wyprodukowano 91,8 mln pojazdów.

Na jeden pojazd zużywa się średnio 900 kg stali.

Stal w pojeździe rozkłada się w następujący sposób, w oparciu o całkowitą masę własną pojazdu:

*0,40 procent jest stosowane w konstrukcji nadwozia, panelach, drzwiach i zamknięciach bagażnika, zapewniając wysoką wytrzymałość i pochłanianie energii w przypadku zderzenia

*.23% to układ napędowy, składający się z żeliwa na blok silnika i skrawalnej stali węglowej na odporne na zużycie koła zębate.

* 0,12 procent w zawieszeniu, przy użyciu walcowanej taśmy stalowej o wysokiej wytrzymałości.

*. Pozostała część znajduje się w kołach, oponach, zbiorniku paliwa, układach kierowniczych i hamulcowych.

Zaawansowane stale o wysokiej wytrzymałości (AHSS) są obecnie stosowane w prawie każdym nowym projekcie pojazdu. Stal AHSS stanowi aż 60 procent konstrukcji nadwozia dzisiejszych pojazdów, dzięki czemu są lżejsze, zoptymalizowane pod kątem konstrukcji pojazdów, które zwiększają bezpieczeństwo i zmniejszają zużycie paliwa.

*. Nowe gatunki zaawansowanych stali o wysokiej wytrzymałości umożliwiają producentom samochodów zmniejszenie masy części pojazdu o 25-39 procent i całkowitej masy pojazdu o 8-10 procent w porównaniu ze stalą konwencjonalną. W przypadku typowego pięcioosobowego samochodu rodzinnego całkowita masa pojazdu zmniejsza się o 100-150 kg, co odpowiada oszczędności 2-3 ton gazów cieplarnianych w całym cyklu życia pojazdu. Ta oszczędność emisji może być większa niż całkowita ilość CO2 wyemitowanego podczas produkcji całej stali w pojeździe.

*. WorldAutoSteel, grupa motoryzacyjna worldsteel, zakończyła w 2013 roku trzyletni program, w ramach którego dostarczane są w pełni inżynieryjne, intensywnie wykorzystujące stal projekty pojazdów elektrycznych. Projekt, znany jako FutureSteelVehicle (FSV), obejmuje stalową konstrukcję nadwozia, która zmniejsza masę nadwozia do 188 kg i zmniejsza całkowitą emisję gazów cieplarnianych (GHG) w całym cyklu życia o prawie 70 procent. Badanie FSV rozpoczęło się w 2007 roku i koncentruje się na rozwiązaniach dla samochodów, które będą produkowane w 2015-2020. Obecnie jesteśmy świadkami stopniowego wprowadzania do nowych produktów portfolio materiałów opracowanego w ramach programu FSV.

*. W 2020 roku WorldAutoSteel ogłosił rozpoczęcie programu Steel E-Motive. Steel E-Motive to nowa inicjatywa inżynierii pojazdów mająca na celu zademonstrowanie zaawansowanej architektury stalowej dla przyszłej mobilności. Program, realizowany we współpracy z globalną firmą inżynieryjną i konsultingową Ricardo, ma na celu zademonstrowanie korzyści płynących z produktów i technologii zaawansowanej stali o wysokiej wytrzymałości w rozwiązywaniu unikalnych wyzwań architektonicznych mobilności jako usługi (MaaS). Docelowo naszym celem jest dostarczanie wirtualnych koncepcji pojazdów jako map drogowych dla niedrogich, bezpiecznych, masowych i ekologicznych pojazdów. WorldAutoSteel i Ricardo będą regularnie informować o postępach, prezentując wyniki i innowacje w miarę postępu programu, a ostateczne projekty koncepcyjne całego pojazdu zostaną ujawnione w koniec 2022 r. Aby uzyskać aktualne informacje na temat programu Steel E-Motive, odwiedź stronę www.steelemotive.world i zasubskrybuj powiadomienia o nowościach.

Ocena cyklu życia kluczem do oceny wpływu pojazdu na środowisko

Globalny przemysł transportowy w znacznym stopniu przyczynia się do emisji gazów cieplarnianych i odpowiada za około 24 procent wszystkich emisji CO2 spowodowanych przez człowieka (Międzynarodowa Agencja Energii, Najciekawsze emisje CO2 ze spalania paliw, wydanie 2018, s. 13).

Organy regulacyjne odpowiadają na to wyzwanie, ustalając progresywne limity emisji spalin z samochodów, normy zużycia paliwa lub kombinację obu.

Wiele z istniejących przepisów zaczęło się od wskaźników mających na celu zmniejszenie zużycia oleju i skupiało się na zwiększeniu liczby kilometrów na litr (mili na galon), które pojazd może przejechać.

Podejście to zostało rozszerzone na przepisy, które obecnie ograniczają emisję gazów cieplarnianych z pojazdów.

Jednak rozszerzenie wskaźnika zużycia paliwa, aby osiągnąć cele w zakresie redukcji emisji, ma niezamierzone konsekwencje, ponieważ w celu zmniejszenia masy pojazdu stosuje się alternatywne materiały o niskiej gęstości.

Materiały o niskiej gęstości mogą przyczynić się do zmniejszenia całkowitej masy pojazdu, przy jednoczesnym zmniejszeniu zużycia paliwa i emisji w fazie użytkowania.

Produkcja tych materiałów o niskiej gęstości jest zwykle bardziej energochłonna i bardziej emisyjna, a emisje podczas produkcji pojazdów prawdopodobnie znacznie wzrosną.

Materiały te często nie nadają się do recyklingu i muszą być wysyłane na składowiska. Liczne badania oceny cyklu życia (LCA) pokazują, w jaki sposób może to prowadzić do wyższych emisji w całym cyklu życia pojazdu, a także do zwiększonych kosztów produkcji.

Kluczowym czynnikiem w zrozumieniu rzeczywistego wpływu materiału na środowisko jest jego LCA. LCA produktu analizuje zasoby, energię i emisje od fazy wydobycia surowców do fazy wycofania z eksploatacji, w tym użytkowania, recyklingu i utylizacji.

Publikacja worldsteel „Stal w gospodarce o obiegu zamkniętym: perspektywa cyklu życia” wyjaśnia, w jaki sposób zastosowanie podejścia opartego na cyklu życia ma kluczowe znaczenie dla zrozumienia rzeczywistego wpływu produktu na środowisko.