În contextul uneia dintre cele mai semnificative transformări din industria auto din ultimul secol pe plan mondial, compania SKF, prin producerea noilor generații de rulmenți SKF, acționează pentru a susține industria auto în demersul depășirii provocărilor și în încercarea de a profita de oportunitățile oferite de piața vehiculelor electrice.
Unul din sectoarele unde s-a înregistrat o creștere impresionantă a vânzărilor de vehicule electrice este vehicule electrice de pasageri (BEV), pentru care vânzările de au ajuns la 2,1 milioane de vehicule vândute, în 2019, în creștere față de 2014, când vânzările ajungeau la mai puțin de jumătate de million. Chiar dacă la începutul pandemiei globale Covid-19 vânzările au arătat o scădere, cerere există în continuare, iar vânzările încep să-și revină.
În urma Acordului de la Paris privind schimbările climatice, din ce în ce mai multe țări și-au luat angajamentul ca în următorii 20 de ani să elimine traptat fabricarea de vehicule noi cu motor cu combustie. Iar marile orașe încep să impună interdicții sau taxe suplimentare pe folosirea vehiculelor cu combustibil fosil, în vederea îmbunătățirii calității aerului la nivel local.
Guvernele din mai multe piețe importante, ca Germania sau China, au crescut stimulentele pentru achiziționarea de vehicule electrice noi, ca parte a programelor de stimulare economică după criza post-pandemică. Iar previziunile analșiștilor financiari arată o creștere a vânzărilor la 8,5 milioane de vehicule până în 2025, și chiar pete 500 milioane până în 2040.
Vitezele extreme de rotație înseamnă o cerere crescută de rulmenți
Chiar dacă, din punct de vedere mecanic, sistemele de propulsie ale vehiculelor electrice sunt mai simple decât cele ale vehiculelor cu motoare cu combustie, construirea unei transmisii electrice fiabile și eficiente constituie o provocare.
În ultima vreme, motoarele auto sunt proiectate să funcționeze cu viteze foarte mari. În cazul vehiculelor electrice, motoarele au în prezent rotații de până la 20.000 RPM, iar pe viitor se încearcă să se ajungă până la 25-30.000 RPM, inginerii străduindu-se să îmbunătățească performanța, dar să reducă în același timp, dimensiunea și greutatea componentelor sistemului de propulsie.
Această provocare de a obține un raport mai ridicat al vitezei de rotație determină condiții dificile și solicitante pentru bilele și acele de rulmenți utilizați în transmisiile vehiculelor electrice. Deși numărul rulmenților este aproximativ același la o osie a unui vehicul electric comparativ cu unul tradițional, provocarea tehnică este mai mare decât era până acum. Acești rulmenți necesită o proiectare specială a coliviilor, o geometrie internă special concepută și caracteristici speciale ale lubrifianților, pentru a face față forțelor centrifuge ridicate și pentru a reduce la minim autoîncălzirea generată de viteza mare de rotație. De asemenea, producătorii trebuie să se asigure că aceștia vor funcționa în mod fiabil pentru durata de proiectare a vehiculului, cam zece ani sau 300.000 km în present, și până la 500.000 km sau chiar mai mult într-un viitor apropiat.
Însă viteza nu este singura provocare. Nivelul crescut al tensiunii și viteza mare de comutare a tensiunii în invertorul motorului electric provoacă un risc mult mai mare de curenți în componentele sistemului de propulsie. Dacă trec prin rulmenții de oțel convenționali, acești curenți le pot deteriora suprafețele, provocând frecare mai mare, creșterea vibrațiilor și defecțiuni premature. De aceea este nevoie de rulmenți ceramici.
Performanțele înalte ale rulmenților hibrizi SKF
Încă de la începutul industriei vehiculelor electrice, SKF a ajutat industria auto să facă față acestor provocări. De aceea, mulți producători de piese originale (OEM) din Europa, Asia și SUA au ales rulmenții SKF ca parte a sisitemului de transmisie electrică fabricat de ei.
De exemplu, rulmenții cu bile SKF hibrizi sunt produși cu elemente de rulare ceramice și inele de oțel. Rulmenții de acest tip sunt prima alegere pentru motoarele electrice de înaltă performanță, deoarece oferă cele mai bune caracteristici de izolare electrică în clasa lor și performanțe îmbunătățite la viteză ridicată. Alegerea este cu atât mai justificată, cu cât SKF dezvoltă și soluții personalizate pentru a proteja întreaga transmisie a vehiculelor electrice, inclusiv pentru a diminua pierderile de energie la nivel de sistem.
Investiții pe piața liderilor din industria vehiculelor electrice
În afară de produsele performante, producătorii de vehicule electrice au nevoie și de sisteme de aprovizionare și resurse inginerești care să se potrivească cu amprenta lor de producție și dezvoltare a produselor. Cea mai importantă sursă de componente pentru producătorii din întreaga lume în prezent, este China, care a devenit treptat, și cea mai importantă piață de vehicule electrice din lume. Iar ca să devii un jucător important pe piața vehiculelor electrice în lume, trebuie să ai success mai întâi în China.
Doar în ultimii doi ani, grupul SKF a investit aici suma de 770 milioane de coroane suedeze pentru extinderea capacităților de producție a rulmenților cu bile SKF hibrizi de la fabrica din Xinchang. Această locație a devenit totodată și centrul global de cercetare și dezvoltare al companiei pentru acest tip de rulmenți SKF, ceea ce permite o viteză mai mare de producție și o flexibilitate mai mare în dezvoltarea rulmenților, capabile să facă față ritmului alert cerut de piața vehiculelor electrice.
Inginerie specifică pentru aplicație
Centrul tehnic SKF vine în sprijinul producătorilor de automobile și cu ingineria specifică aplicației. Un astfel de domeniu de interes pentru această piață este zgomotul și vibrațiile. Întrucât un vehicul electric este mult mai silențios decât un vehicul convențional, chiar și cele mai mici zgomote din sistemul de propulsie devin remarcabile. Însă specialiștii de la SKF dau asigurări că sunt deja în colaborare cu producătorii auto internaționali pentru a identifica atât sursele de zgomot nedorit, cât și modalitățile de abordare a acestora la nivelul rulmentului și a întregului sistem, astfel ca experiența utilizatorului final să se îmbunătățească.
Se estimează că producătorii auto vor lansa în următorii doi ani aproximativ 450 de modele noi de baterii și vehicule plug-in-hybrid. Iar SKF garantează că dispune de capacitățile tehnice, de producție și de aprovizionare necesare pentru a sprijini creșterea accelerată a acestui sector.
