الصلب في السيارات

وفقًا للمنظمة الدولية لمصنعي السيارات ، تم إنتاج 91.8 مليون سيارة في عام 2019.

في المتوسط ​​، يتم استخدام 900 كجم من الفولاذ لكل مركبة.

يتم توزيع الفولاذ في السيارة على النحو التالي ، بناءً على الكتلة الإجمالية لرصيف السيارة:

* يستخدم .40٪ في هيكل الجسم ، والألواح ، والأبواب ، وإغلاق صندوق الأمتعة من أجل القوة العالية وامتصاص الطاقة في حالة الاصطدام.

* 23 بالمائة في مجموعة القيادة ، وتتكون من الحديد الزهر لكتلة المحرك والفولاذ الكربوني القابل للتشغيل الآلي للتروس المقاومة للتآكل.

* .12 بالمائة في التعليق ، باستخدام شريط فولاذي مدلفن عالي القوة.

*. الباقي موجود في العجلات والإطارات وخزان الوقود وأنظمة التوجيه والكسر.

يتم استخدام الفولاذ المتقدم عالي القوة (AHSS) الآن في كل تصميم جديد تقريبًا للمركبة. يشكل AHSS ما يصل إلى 60 في المائة من هياكل هياكل المركبات اليوم مما يجعل تصميمات السيارة أخف وزناً ومحسّنة تعزز السلامة وتحسن كفاءة استهلاك الوقود.

*. تمكّن الدرجات الجديدة من الفولاذ عالي القوة المتقدمين شركات صناعة السيارات من تقليل وزن مكونات السيارة بنسبة 25-39 في المائة وإجمالي وزن السيارة بنسبة 8-10 في المائة مقارنة بالفولاذ التقليدي. عند تطبيقه على سيارة عائلية نموذجية تتسع لخمسة ركاب ، ينخفض ​​الوزن الإجمالي للسيارة بمقدار 100-150 كجم ، وهو ما يتوافق مع توفير 2-3 طنًا من غازات الاحتباس الحراري على مدار دورة الحياة الإجمالية للسيارة. يمكن أن يكون هذا التوفير في الانبعاثات أكثر من إجمالي كمية ثاني أكسيد الكربون المنبعثة أثناء إنتاج كل الفولاذ في السيارة.

*. أكملت WorldAutoSteel ، مجموعة سيارات worldsteel ، برنامجًا مدته ثلاث سنوات في عام 2013 يقدم تصميمات مكثفة هندسية ومكثفة للسيارات الكهربائية. يُعرف المشروع باسم FutureSteelVehicle (FSV) ، ويتميز بتصميمات هيكل صلب تقلل من كتلة الجسم في الوزن إلى 188 كجم وتقلل من انبعاثات غازات الاحتباس الحراري (GHG) لدورة الحياة الإجمالية بنسبة 70 بالمائة تقريبًا. بدأت دراسة FSV في عام 2007 وتركز على حلول للسيارات التي سيتم إنتاجها في 2015-2020. نشهد اليوم تطوير محفظة المواد من خلال برنامج FSV بشكل تدريجي في المنتجات الجديدة.

*. في عام 2020 ، أعلنت شركة WorldAutoSteel عن بداية برنامج Steel E-Motive. Steel E-Motive هي مبادرة جديدة لهندسة المركبات لإظهار الهياكل الفولاذية المتقدمة للتنقل في المستقبل. يهدف البرنامج ، وهو شراكة مع شركة الاستشارات الهندسية والبيئية العالمية ريكاردو ، إلى إظهار فوائد منتجات وتقنيات الصلب عالي القوة في حل التحديات المعمارية الفريدة للتنقل كخدمة (MaaS). في نهاية المطاف ، نهدف إلى توفير مفاهيم مركبة افتراضية كخرائط طريق لمركبات ميسورة التكلفة وآمنة وذات كتلة وكفاءة بيئيًا ، وسيتواصل كل من WorldAutoSteel و Ricardo بشأن التقدم بانتظام ، وعرض النتائج والابتكار مع تقدم البرنامج ، مع الكشف عن التصاميم النهائية للمركبة الكاملة في أواخر عام 2022. للحصول على أحدث المعلومات حول برنامج Steel E-Motive ، قم بزيارة www.steelemotive.world واشترك في التنبيهات الإخبارية.

مفتاح تقييم دورة الحياة لتقييم الأثر البيئي للسيارة

تساهم صناعة النقل العالمية بشكل كبير في انبعاثات غازات الاحتباس الحراري وتمثل حوالي 24 في المائة من جميع انبعاثات ثاني أكسيد الكربون من صنع الإنسان (الوكالة الدولية للطاقة ، انبعاثات ثاني أكسيد الكربون الناتجة عن احتراق الوقود ، طبعة 2018 ، ص 13).

يتصدى المنظمون لهذا التحدي من خلال وضع حدود تدريجية لانبعاثات السيارات أو معايير الاقتصاد في استهلاك الوقود أو مزيج من الاثنين معًا.

بدأت العديد من اللوائح الحالية كمقاييس لتقليل استهلاك الزيت وركزت على زيادة عدد الكيلومترات / لتر (ميل / جالون) التي يمكن أن تقطعها السيارة.

تم توسيع هذا النهج ليشمل اللوائح التي تحد الآن من انبعاثات غازات الدفيئة من المركبات.

ومع ذلك ، فإن توسيع مقياس الاقتصاد في استهلاك الوقود لتلبية أهداف تقليل الانبعاثات له عواقب غير مقصودة حيث يتم استخدام مواد بديلة منخفضة الكثافة لتقليل كتلة السيارة.

قد تحقق المواد منخفضة الكثافة وزنًا إجماليًا أخف للمركبة ، مع تخفيضات مقابلة في استهلاك الوقود وانبعاثات مرحلة الاستخدام.

عادةً ما يكون إنتاج هذه المواد منخفضة الكثافة أكثر استهلاكًا للطاقة وغازات الدفيئة ، ومن المرجح أن تزيد الانبعاثات بشكل كبير أثناء إنتاج المركبات.

غالبًا ما تكون هذه المواد غير قابلة لإعادة التدوير وتحتاج إلى إرسالها إلى مكب النفايات. تُظهر العديد من دراسات تقييم دورة الحياة (LCA) كيف يمكن أن يؤدي ذلك إلى زيادة الانبعاثات على مدار دورة الحياة الكاملة للسيارة بالإضافة إلى زيادة تكاليف الإنتاج.

العامل الرئيسي في فهم التأثير البيئي الحقيقي للمادة هو تقييم دورة الحياة الخاص بها. ينظر LCA للمنتج في الموارد والطاقة والانبعاثات من مرحلة استخراج المواد الخام إلى مرحلة نهاية العمر ، بما في ذلك الاستخدام وإعادة التدوير والتخلص.

يشرح منشور worldsteel "الصلب في الاقتصاد الدائري: منظور دورة الحياة" كيف أن تطبيق نهج دورة الحياة أمر بالغ الأهمية لفهم التأثير البيئي الحقيقي للمنتج.