8.9. 2011 2:00 Производителите на автомобили спестяват килограми и надграждат върху по-леки материали, напоследък се говори за въглеродни влакна. Той е по-здрав от стоманата и наполовина по-лек. И десет пъти по-скъпи.

Производителите на автомобили са поръчали диета за отслабване. По-специално големите модели са твърде тежки, което се отразява в по-голямо потребление и по-големи емисии на вредни газове. Тъй като настоящите технически възможности в дизайна на двигателя позволяват икономии само до известна степен, производителите са разчитали на намаляване на теглото на превозните средства. 100 кг по-лек автомобил означава намаляване на емисиите на CO2 с около 8 г/км и разход от 0,3 л.

Емисиите са част от европейска директива, която разпорежда намаляване на емисиите на CO2 до 120 g/km до края на 2015 г. В случай на по-малки модели, много марки вече са достигнали тази граница, но лимитът създава проблеми в по-високите класове, особено в премиум сегмента и в SUV класа.

Това е и една от причините, поради които вниманието на автомобилната индустрия се е насочило към въглеродните влакна. BMW може да се определи като пионер, който преди време обяви намерението си да произвежда електрически модели i3 и i8 с въглеродни влакна.

иска

Групата, в сътрудничество с SGL Group, построи фабрика в Мозес Лейк, Вашингтон, която беше първата по рода си, която стартира производството на този материал за автомобилната индустрия миналата седмица. Една линия първоначално ще произвежда 1500 тона въглеродни влакна годишно, по-късно ще бъде добавена друга със същия капацитет.

Ново оръжие в състезанието

Но BMW далеч не е единствената марка, която се интересува от въглерод. Материалът се превърна в ново оръжие в ожесточената конкуренция в автомобилния сектор. Това се доказва от хода на Volkswagen, който купи 8,18% дял в SGL за 140 милиона евро, твърди се, без поне да е уведомил BMW. "VW не ни информира за това", каза шефът на BMW Норберт Райтхофер пред медиите. Председателят на VW Фердинанд Пиех обаче не очаква, че влизането на капитала на групата в SGL трябва да създаде проблеми.

Daimler, който си сътрудничи с японската компания Toray, също се интересува от въглеродни серийни превозни средства. Томас Вебер, ръководител на изследователската дейност на компанията, каза, че те инвестират стотици милиони евро в разработването и производството на по-леки материали. Целта е да се намали теглото на превозните средства с около 100 кг. Въпреки това Daimler все още не планира да използва въглерод в голям мащаб, тъй като килограм от този материал струва 50 до 100 евро, което е десет пъти повече от стоманата. Според Weber те обмислят серийно използване на въглерод, когато цената спадне до 20 евро/кг, което може да бъде около 2015 г.

Предизвикателно производство

Най-голямата пречка досега е взискателният производствен процес, който изисква много ръчна работа. Докато самата суровина съставлява 10 до 20% от общата цена на въглеродните влакна, останалото е само цената на ръчния труд. Това е и причината, поради която новото BMW i3 ще струва 40 000 евро, което е приблизително колкото основната версия на серията 5.

Основният материал за производството на въглеродни влакна се получава от суров нефт. При температури до 1500 ° C се образуват въглеродни влакна, които се тъкат в тъкани и се навиват на големи барабани. Въглеродните влакна са 10 пъти по-тънки от човешки косъм и има повече от 80 000 преплетени влакна в квадратен сантиметър плат.

Обработката в окончателна форма отдалече наподобява шивашка работилница, с изключение на това, че работниците работят в защитни костюми. Компютърно управляваните ножове изрязват тъканта според определени модели. Всяка част изисква няколко слоя, които се съединяват заедно с течна смола и след това се втвърдяват в специална фурна при температура около 150 ° C.

Досега въглеродните влакна са се използвали главно в производството на самолети и вятърни турбини. Глобалното търсене е 35 000 тона, докато алуминият се продава годишно за 39 милиона тона, а стоманата - до 1,3 милиарда тона. Експертите обаче прогнозират, че интересът на автомобилната индустрия може значително да увеличи търсенето на въглерод в рамките на няколко години.

Недостатъците все още преобладават

Безспорното предимство на въглеродните материали е тяхната висока якост и ниско тегло. Например Mini Cooper S „свали“ 20 кг след настройка само благодарение на карбоновия капак, който тежи 2,6 кг. Но въглеродът има редица сериозни недостатъци, с които производителите трябва да се справят, преди масово произвежданите превозни средства, изработени от този материал, да могат да пътуват.

В допълнение към високата цена, основен недостатък е фактът, че част от въглеродни влакна, за разлика от стоманата или алуминия, не може да бъде допълнително поправяна или модифицирана, например чрез заваряване или шлайфане. Дори и най-малката неточност в производството може да направи частта неизползваема.

Друга слабост е сигурността. Това е така, защото въглеродът се разрушава неконтролируемо при автомобилна катастрофа и острите ръбове на фрагменти могат да причинят сериозни наранявания. Освен това повредените части на тялото ще трябва да бъдат заменени само със специални инструменти, така че все още няма да е възможно да ги поправите в който и да е сервиз.

И накрая, нерешеният въпрос за рециклирането, който е част от европейските директиви, също не може да бъде забравен. Те нареждат на автомобилните производители да увеличат дела на рециклируемите материали в превозните средства.

Материал на бъдещето

Въпреки че въглеродът има много недостатъци, настоящата тенденция и изявления на автомобилите предполагат, че индустрията го смята за материал на бъдещето. Първите модели ще бъдат електрически автомобили, като BMW i3 през 2013 г. И ако този материал се окаже успешен, това вече няма да бъде прерогатива на състезателните автомобили след няколко години.

Обработено от: Financial Times Deutschland, Handelsblatt, Economist