Показват се публикациите с етикет Производство. Показване на всички публикации
Показват се публикациите с етикет Производство. Показване на всички публикации

петък, 14 януари 2022 г.

Eлектрическата стомана – тактически дефицит или стратегическа заплаха?

Как ще се справяме със структурния дисбаланс


    Когато миналата година стана дума за факторите, влияещи върху веригата на автомобилните доставки, недостигът на полупроводникови компоненти бе и ще продължава да бъде мода и през тази година.

Както обаче подобава на една индустрия с толкова сложна верига на добавената стойност във времена на критична центробежна динамика, това далеч не е единственият й проблем.

Преструктурираното под влияние на комбинация от синтетичен регулаторен натиск и приоритизиране на приходите производство доведе до забележителен ръст на електромобилното предлагане, който създава поредния снабдителен проблем – обект на много интересен анализ от IHS Markit, който днес ще резюмирам с минимум елементи на разсъждение.

   И така, докато големите производители на стомана инвестират милиони за увеличаване на производствения капацитет на електрическа стомана, бързият растеж в сегмента на хибридните и електрически превозни средства съдържа потенциален риск за изпреварващо материално търсене от 2025 г.

Тъй като автомобилната индустрия се бори с дефицита на полупроводници, възпрепятствал до момента производството на 9,3 милиона автомобила, бързият ръст на електромобилните продажби повдига въпроси относно бъдещата наличност на достатъчно електрическа стомана, необходима за производството на електрически двигатели с чиято помощ да се изпълнят поставените регулаторни електрификационни цели, а оттам и тези на автомобилните производители по целия свят.

Няколко големи производители на стомана обявиха инвестиции в нов капацитет за производство на електромобилна стомана от т.нар. xEV* клас през следващите три до пет години, но дали това ще бъде достатъчно да отговори на специфичните качествени и регионални пазарни xEV изисквания?

Какво е електрическа стомана и защо е важна за колите

    Електрическата, известна също и като силициева, стомана е сплав от желязо и силиций с превъзхождащи другите класове стомани магнитни свойства. Те я правят оптимална за прилагане в различни електрически машини – от силови и разпределителни трансформатори до електромотори.

И докато IHS Markit оценяват дела на електрическата стомана на символичния един процент от двата милиарда метрични тона общ стоманен пазар през 2020-а, нейното предлагане се счита за все по-критично важен компонент не само в електрификационните програми на производителите, но и в различни други инициативи за енергиен преход.

Истински важното производствено автомобилно приложение на електрическата стомана са електродвигателите. Те представляват системи за преобразуване на електрическата енергия в механична чрез захранването на медните намотки в статора, които създават магнитно поле, каращо ротора да се върти.

Търговският пазар на електрическа стомана е разделен на две основни категории: зърнесто-ориентирана електрическа стомана (с английско обозначение GOES) и неориентирана електрическа стомана (NOES). Това разграничаване е основно за разбиране на това към кой тип електрическа стомана автомобилната индустрия има експозиция и какви са смекчаващите стратегии, произтичащи от нея.

GOES се използва в статични машини, като трансформатори, изискващи еднопосочно намагнитване, докато NOES се прилага във въртящи се машини, като двигатели и генератори, които изискват многопосочно намагнитване. Приложенията на NOES са обширни и включват домакински уреди (перални, съдомиялни и т.н.), отопление, вентилация и климатизация (домашното охлаждане включително), автомобилни приложения, малки, средни и големи промишлени двигатели, генератори, помпи и други. Поради значително по-големия обем на търсене на ротационни машини, през 2019 г. световното производство на NOES, към която автомобилната индустрия има пряка експозиция, значително надхвърли GOES, експозицията към която е непряка.

Неориентираната стомана представлява материал за директно влагане, използван в производството на електромотори – както за хибриди, така и за електромобили, но има множество приложения в двигатели с ниска мощност, вариращи от такива с дълъг работен цикъл (прилагани в усилването на волана, маслените и горивни помпи) до тези с кратък, използвани за комфорт и удобство (управлението на седалките или люка на покрива). В един автомобил се монтират средно 35-45 електромотора с ниска мощност, вариращи от 20 в В сегмент до 80 в Е, като в някои крайни случаи, какъвто е Mercedes-Benz S-класа, броят им надхвърля 100.

Критичната разлика между различните типове двигатели е в използвания дял на NOES: леките хибридни двигатели например използват по-малко от 10 USD от висококачествения материал, докато батерийните електромобили го използват в порядък  60-150 USD/двигател (наричан още xEV клас). В някои конфигурации съдържанието му може да надхвърля 300 USD/автомобил, основно когато предната и задна оси, или четирите колела, имат индивидуални тягови двигатели, както е в Rivian R1T. Точно този висок xEV клас е сегментът, пораждащ капацитетните тревоги.

Независимо, че този анализ се концентрира върху конкретни опасения относно NOES от клас xEV, то не трябва да забравяме, че зърнесто-ориентираната стомана е от решаващо значение за разгръщането на критично важната електромобилна зарядна инфраструктура. По тази линя автомобилните производители са изложени непряко и към тази категория електрически стомани, което пък означава, че автомобилната индустрия трябва да разбира и управлява експозицията си и към двете.

Много стоманодобивни заводи използват общо производствено оборудване за GOES и NOES – обстоятелство, което допълнително утежнява риска заради повишената трудност при разбирането на стратегиите за разпределяне на производствения капацитет.

Пред  риск ли сме и защо

    През последните години капацитетът на NOES е достатъчен за задоволяване на нуждите в различни промишлени сектори, но повишеното търсене от автомобилния, дължащо се на ускорената му електрификация, ще доведе до значителен натиск върху стоманодобива да обслужва всички отрасли след 2023-а.

И докато през 2022 г., с известни опасения и допускания, че няма да има прекъсвания нагоре и надолу по веригата, IHS Markit очакват индустриалните поръчки да бъдат изпълнени, то те провиждат структурен капацитетен дефицит за задоволяване изискванията на автомобилния отрасъл, който ще налага значителни капиталови инвестиции през идните години.

От общо над 11-те милиона тона NOES, произведени през 2020-а, NOES от клас xEV са общо 456 000 тона, но за автомобилния сектор те са най-критичните, а причините за евентуален спад в капацитета са различни:

1. Ограниченото пространство за нови участници  

    В момента само 14 компании са в състояние да произвеждат NOES от xEV клас според глобалните стандарти на производителите. В бъдеще в този сектор могат да решат да навлязат нови играчи, но бариерите за навлизане са високи, дължащи се на капиталовите разходи, свързани със студеното валцуване, закаляване и нанасяне на покрития, производствено ноу-хау, изграждането на взаимоотношения с доставчиците и патентна защита. Понастоящем производителите вече могат да купуват висококачествени неориентирани стомани от нараснал (макар и все още ограничен) брой доставчици на електрическа стомана в голям обем.

2. Концентриран производствен отпечатък

    Около 88% от производството е съсредоточено в Китай, Япония и Южна Корея, след което се изнася в другите региони, обикновено под формата на стоманени рулони. В Северна Америка например предлагането е изключително ограничено, а в света има само пет стоманодобивни предприятия, разполагащи с достатъчно широко продуктово предлагане, което да покрива пълния продуктов спектър, и само едно от тях се намира извън Азия. 

3. Възможностите за смяна на доставчици са лимитирани

   Заради корелацията между ефективността на електромотора и автономията на електромобила, разликите в загубите в сърцевината (критично важна мярка за загубите на входящата електрическа енергия под формата на топлина при намагнитване) между конкретните доставчици на NOES може да има значително въздействие върху решението за покупка от страна на производителите, особено онези, които купуват ламинирани електрически стомани в големи обеми.

Докато производителите и доставчиците на тягови двигатели от I рeд могат да имат множество стоманодобивни заводи в одобрения си списък от доставчици, в повечето им програми има само по един стоманодобивен завод, одобрен по PPAP (Production Part Approval Process). Ситуацията се усложнява допълнително от факта, че характеристиките на материалите са предмет на съдебни спорове между доставчиците.

Пример: през октомври 2021 г. Nippon Steel заведе иск срещу Toyota и Baoshan Iron and Steel (Baosteel), дъщерно дружество на държавната China Baowu Steel Group – най-големият световен производител на стомана. Nippon Steel твърдят, че стоманата, доставяна от Baowu на Toyota за хибридните им двигателни сърцевини, нарушава патентите им за състав, дебелина, диаметър на кристалните зърна и магнитни свойства.

Тесни места има и надолу по веригата на доставките: освен ограничения брой производители на NOES от клас xEV, не само, че в света има едва 20 преси за ламиниране на двигателна сърцевина, способни да задоволяват нуждите на автомобилния отрасъл, но само 5 компании произвеждат тези уникални щамповъчни преси и под 10 независими инструментални цеха, компетентни да произвеждат уникалните щамповъчни матрици, които са в състояние да поддържат най-съвременния двигателен дизайн.

През последните четири години сроковете за изпълнение на определени компоненти от ключово производствено оборудване са се удвоили. Освен това, не просто много от тези компании са малки, семейни предприятия с капиталови ограничения, лимитиращи способностите им да мащабират, но и голяма част от тях не са традиционни и значими участници в автомобилната индустрия.

Колко NOES и какъв е дефицитът

    Очаква се брутното световно търсене на NOES от xEV клас за производството на тягови двигатели в хибридни и електрически превозни средства да нарасне от 320 000 тона през 2020 г. до малко над 2,5 млн. до 2027 и 4 до 2033-а.

На база капацитетните данни от Metals Technology Consulting се появява загриженост по отношение на ограниченията догодина. Малко вероятно е стоманодобивните предприятия да поддържат търсенето от 2025 г. нататък без значителни допълнителни инвестиции. Добавянето на капацитет през 2025-а обаче изисква вземането на решения веднага, а ситуацията изглежда още по-критична в светлината на обстоятелството, че повечето стоманодобивни заводи за NEOS от клас xEV могат да поддържат дългосрочно само 90% капацитетна утилизация.

Заради експоненциалния растеж на електрифицираните превозни средства през следващите години, рискът за дефицит в доставките на електрическа стомана между 2023 и 2025 година остава. Независимо от вече планираните капацитетни увеличения, през 2026 се очаква структурен недостиг от 61 000 тона, който без други големи инвестиции може да нарасне драстично до 357 000 през 2027-а, а кулминацията се очаква през 2030, когато величината му ще се е извисила до 927 000.    

Кои са по-заплашени

    Очаква се недостигът да засегне производителите, насочени към по-висок дял хибридни и електрически модели в бъдещото си продуктово предлагане. И въпреки, че производителите на батерийни електромобили, като изцяло електрическите Tesla, са с по-голяма експозиция, сред тях са и онези, които предпочитат да хеджират електрическите си залози с по-висок дял на хибридизация в продуктовия микс, като Toyota. Към тях можем да присъединим и онези, които към 2030 възнамеряват да преминат изцяло към зарядни хибриди и електромобили, а именно Jaguar, Mini, Volvo, Mercedes-Benz и Alfa Romeo, към които следва да прибавим и по-големи като Renault-Nissan-Mitsubishi и Volkswagen.

Пред сериозни затруднения са изправени и отрасловите играчи с голям европейски производствен дял, тъй като дисбалансът между търсенето и предлагането изглежда най-силно изразен тъкмо в този регион, особено когато се вземат предвид предизвикателствата пред конкурентоспособността на разходите, произтичащи от митническите тарифи за вносен материал.

Кой регион е с най-голяма разлика

  Специфичните регионални ефекти върху производителите вероятно ще бъдат пряко обусловени от производствените възможности на местните доставчици на стомана и действащите вносни мита. Региони, за които се очаква да потребяват значително по-високи обеми от местното предлагане, вносните тарифи могат да повлияят силно върху оперативните разходи на производители, купуващи двигателни сърцевини в голям обем.

Съединените щати са добър пример: техният Раздел 232 прилага приближаващи 200-те процента високи мита върху NOES, внесени от седем страни извън ЕС и квотно базирани тарифи върху внесените от ЕС. Регионалният импортен дисбаланс е най-висок в Европа, но към днешна дата САЩ все още имат голямо бяло производствено петно. Cleveland Cliffs (AK Steel преди това) е единственият местен производител, а NOES и GOES споделят общо оборудване. За да отговори на нарастващото регионално търсене на електрически трансформатори, Cleveland Cliffs се фокусират значително повече върху зърнесто-ориентираната стомана, намалявайки наличния NOES капацитет от xEV клас.

Притежаваният от U.S. Steel завод Big River Steel в Оцеола, Арканзас стартира производството на неориентирана стомана през третото тримесечие на 2023 г., което ще донесе годишен капацитет от 180 000 тона, 45 000 от които се очаква да бъдат разпределени за xEV клас.

Имайки предвид агресивните електрификационни цели, поставени от администрацията на Байдън, времето, необходимо на Big River Steel, за да започне производство и допълнителното време, необходимо за достигане на пълен капацитет, регионалните производители вероятно ще продължат да бъдат изправени пред ограничени възможности за местно снабдяване, което води до краткосрочно повишаване на разходите за двигатели и вреди на международната им конкурентоспособност.

Инвестират ли производителите и подлежи ли ситуацията на решаване с нови участници

  Доставчиците на стомана обявиха многомилионни инвестиции за разширяване на  производството на висококачествена неориентирана стомана клас xEV, но дори да отчетем и тях, остава незапълнена празнина. Справката показва, че за да се задоволи недостигът от 650 000 тона до 2028 г. вследствие на нарастващото автомобилно търсене, в зависимост от размера и местоположението им, са необходими от 6 до 12 нови предприятия.

За съществуващ играч добавянето на нов завод обикновено отнема три години – една за инженеринг и две за строителство. За нов участник, в допълнение към първите три години, са необходими още между две и осем – както за проектиране и инженеринг, така и за достигане до изисквания от автомобилната промишленост висок клас на крайния продукт.

Какво още може да се направи за справяне с капацитетните ограничения

   От гледна точка на стоманопроизводителите автомобилният сектор е зона на стратегически растеж, особено когато става дума за специалните стоманени сплави, а изобщо е основен източник на приходи – обстоятелство, рисуващо картина, различна от чиповия полупроводников недостиг.

В потенциалния дефицит на електрическа стомана автомобилният сектор е в по-голяма степен на шофьорското място, отколкото бе при чиповия. Той би могъл да се възползва от присъщата гъвкавост на стоманодобивните заводи, повечето от които имат т.нар. „студен дизайн“, позволяващ им критични елементи от оборудването да се споделят между различни класове NOЕS; в няколко случая заводите споделят оборудване между NOES xEV и GOES.

Изграждането на предприятията по този начин е преднамерено, за да позволява рентабилно производство на смесена продукция, смекчаваща рисковете при промени в продуктовия микс на търсенето. Това води до структура, в която заводите могат да избират разпределението на капацитета си в зависимост от търсенето, рентабилността и договорните задължения с клиентите. Въпреки това, необходимите настройки за промяна могат да доведат до капацитетен спад с до 20%, а необходимият за автомобилната индустрия клас NOES е свързан с по-високи маржове на печалба.

Поради това при разпределянето на своя „реверсивен капацитет“ производителите на стомана вероятно ще дадат приоритет на автомобилното търсене, което означава приоритизиране на NOES xEV пред по-ниските класове. Въпреки това съществува потенциален риск „одеалото“ да се окаже твърде късо, което означава, че намаляването на висококачествени NOES в полза на NOES xEV би могло да доведе последващия им недостиг. Той от своя страна ще предизвика ефекти надолу по веригата върху разходите за множеството двигатели с ниска мощност, използвани в спомагателните системи на колите, както и в други промишлени отрасли.

Освен преобразуването на капацитета от други класове в клас xEV, производителите на стомана биха могли също да увеличат производството, давайки приоритет на малко по-дебели листове. Противно на допускането, използването на по-тънки стоманени листове не помага за разширяване на производствения капацитет: 1 метричен тон от двойно студено валцуван 0,25-милиметов NEOS xEV изисква същия капацитет като 2,5 метрични тона от 0,35 мм. За да е още малко по-сложно, ограничението в употребата на по-дебели листове произтича от налагащото се болезнено препроектиране на сърцевините на двигателите, за да се отчете намаляването на ефективността им и произтичащия от нея спад на автономията.

   Свръхкомпактният безчетков електродвигател на Volkswagen ID.3

  Възможни ли са електродвигатели без NOES?

     Накратко, двигателите с аксиален поток използват GOES, но понастоящем се прилагат само в нишови сегменти на електромобили от висок клас, като LaFerrari на Ferrari – първият електромобил с аксиален поток. От 2025 Mercedes-Benz ще внедряват технологията в AMG.

Как изглежда смекчаващата стратегия на автомобилните производители

    По принцип, рискът от дефицит на NOES за автомобилната индустрия подлежи на разрешаване само чрез цялостно увеличаване на производството му от стоманодобива. Въпреки това, производителите и доставчиците на тягови двигатели от I ред могат да преследват някои стратегии за смекчаване, включително използването на алтернативни електромоторни материали и  конфигурации, както и по-голяма вертикална интеграция във веригата на доставки на мотори.

Алтернативни двигателни конфигурации. Pискът от недостиг на неориентирана електрическа стомана би могъл да налее вода в мелницата на иновациите в самите тягови двигатели. Производителите и доставчиците от I ред например могат да се опитат да променят равнинната геометрия на роторите и статорите, за да намалят проектно планирания производствен скрап, който обикновено е между 35 и 45%, но в някои проекти би могъл да стигне до 75.

По-голяма вертикална интеграция. Автомобилните производители могат да се стремят към вертикално интегриране на своите вериги за доставки на двигатели, партнирайки си пряко със стоманодобива и контролирайки така по-добре входящите си обеми. Те са изкушени да намалят зависимостта си от доставчиците от I ред на електромотори по различни причини, включително възможността сега да се възползват от икономиите от мащаб, предоставени от по-големите обеми на платформа, както и да запазят критично важните си вътрешни инженерни умения, а и да преориентират част от работната си сила към тази нова верига на добавената стойност, докато производството на двигатели с вътрешно горене върви към постепенно затихване.

General Motors например напоследък обявиха съюз с General Electric в създаването на регионална верига за доставки на материали като електрическа стомана. Партнирайки със стоманодобивната промишленост, автомобилните производители биха могли непрекъснато да увеличават пробега на превозните си средства с оптимизация на класовете NOES за нуждите им.

Внимателно материално проектиране и разработване на спецификациите. Автомобилните производители, които изберат да не си партнират със стоманодобивните предприятия, може да се наложи да преосмислят разработването на материалните си спецификации. Днес фокусът е върху оптимизирането на производителността на двигателя, а не върху намаляването на риска във веригата на доставки. Това води до ситуации, в които автомобилните производители могат да купуват стомана от само един завод в света, тъй като само той е способен да отговори на дадена спецификация.

Може ли капацитетният дефицит да повлияе на процеса на електрификация

    Ако не бъдат направени инвестиции в нов капацитет, потенциалният недостиг може сериозно да засегне електрификационните планове на производителите. Докато мерки като алокацията на „реверсивен капацитет“ (производствен капацитет, който е в състояние да обхване по-широк продуктов микс без сериозна намеса в конфигурацията или процеса на производствената линия), модифицикациите в дизайна на сърцевината на двигателя с оглед намалената материална употреба, адаптирането на различни материали и интегрирането на вериги за доставки биха могли да облекчат NOES рисковете краткосрочно, докато увеличаването на производствения капацитет е единствената мярка за справяне със структурния дисбаланс между капацитета и високия растеж в търсенето на електрическа стомана.

 

*Забележка: xEV е общ термин за обозначаване на електромобилите (EV) и зарядните хибриди (PHEV).


вторник, 21 септември 2021 г.

Олекване – II

От метал към композити


   Преди година Polestar обявиха, че ще произвеждат концептуалния Precept, чийто интериор е изработен от устойчиви материали, като
PET бутилки, риболовни мрежи и корков винил

    Преди няколко години вече имахме случай да говорим за автомобилното олекване. Тогава още беше ясно, че гладът за нови, по-високи въглеродни цели на Европейската комисия няма вид на едноактно действие: както и да го оценяваме, явлението има по-траен характер, а годините до тази недвусмислено показаха и много от разнообразните отраслови и далеч отвъд него аспекти на регулаторния натиск. Интересът ни към тях е обречен на постоянно висока интензивност заради трудните за цялостно осмисляне и остойностяване последствия от емисионно-регулаторния ентусиазъм (ще го наречем така по-меко, за да има мир – поне днес), а тук отново ще хвърлим любопитно око върху един от интересните аспекти в борбата за по-малко въглероден двуокис – използването на алтернативни материали с цел сваляне теглото на колите.

В опит да предприеме енергични мерки за справяне с изменението на климата през декември правителството на Обединеното кралство се зарече да намали въглеродните емисии на страната с 68% до 2030 г., провъзгласявайки забрана за продажбата на нови бензинови и дизелови возила. Няма и половин година по-късно и то направи още една амбициозна стъпка в намаляването на CO2 еквивалентните емисии, свеждайки целите си до водещия в света показател от -78% през 2035 в сравнение с 1990 г., придвижвайки кралството с повече от 2/3 напред по пътя към нетната нула, планирана за 2050-а. Публикуваният на 14 юли декарбонизационен план, чийто 216 страници представляват крайно интересно четиво за любознателния и просветен български регулатор, отива още по-далеч, а именно забранява продажбата на нови дизелови и бензинови тежкотоварни автомобили от 2040. За да се постигнат тези свръхамбициозни цели, практически почти половината от британските превозни средства до края на десетилетието трябва да се електрифицират.

Но обединените англичани, уелсци, северноирландци и шотландци далеч не са сами в електромобилния преход: Европейският зелен пакт и законодателният пакет “Fit for 55“ включват преосмислени стандарти за фосилните превозни средства с краен срок за продажбата им през 2035-а и развитие на зарядната инфраструктура по Трансевропейската транспортна мрежа.

Коя е най-голямата заплаха за постигането на тези колективни цели? Ниската степен на приемане на електромобилите, разбира се. Основният потребителски проблем в момента е тяхната ограничена автономия, а първият, идващ на ум, начин за подобряването й е увеличаването на батерийния капацитет. Алтернатива на това очевидно, но далеч не така лесно за постигане решение е обстоятелството, че при движението си електромобилите изпитват ограниченията на аеродинамичното, механичното съпротивление на търкаляне и – обектът на днешната ни тема – теглото.

Полимерните композити, включващи въглеродно усилените полимери (или въглеродните влакна за по-кратко), предлагат по-ниско тегло и несравнимо по-голяма формовъчна гъвкавост от метала; така те помагат в подобряването и на трите.

Приложенията

   Подходът на Bcomp
   Въпреки очевидните им предимства, едно от основните предизвикателства при подмяната на стоманените конструктивни елементи с композитни е, че себестойността на материалите и производственият процес могат да бъдат значително по-високи – обстоятелство с особено значение при приложението им в масово производство. При тях цената предизвиква много повече тревоги, отколкото при нискотиражните суперспортни автомобили, където до момента е и най-широкото им приложение.

Електромобилите представляват отлична фокусна точка при разработката на конкурентни композитни решения: броят на частите с напълно нови или фундаментално различни конструктивни изисквания и ограничения в сравнение с еквивалентните конвенционални автомобили е значителен. Още по-радикално, с евентуалното нарастване на автономните превозни средства много вероятно ще наблюдаваме отказ от идеята за автомобилите като стоманени кутии с редици обърнати напред седалки; ще възникват нови форми на самоносещи конструкции, възползващи се от обстоятелството, че за пътниците вече няма да се налага да контролират движението или да седят с лице към пътя.

В последния контекст композитите имат и друго ясно изразено преимущество: лекота в изграждането на радикално оформени структури, обещаваща значително предимство в електромобилните им приложения. Футуристично задвижваният от слънчева енергия електромобил на Aptera Motors, които напоследък получиха предварителни поръчки за четвърт милиард долара, има композитен монокок и използва множество други подобни структури, предлагайки превозно средство с високо аеродинамична форма и невероятно ниско тегло. Резултат: пробег от над 1 600 км – близо 4 пъти по-голям от този на колите със сходни по размер батерии.

За масите

   При все това, материалните разходи не са единствената пречка, която композитите трябва да преодолеят: интеграцията в съществуващите вериги на доставки и производствени линии е друго предизвикателство. Дори след идентификацията на казус за приложението им, достигането с необходимата скорост до пазара е голямо предизвикателство пред композитните компоненти. Причината отчасти е в многото възможности за избор на влакна, смоли и комбинациите им, за разлика от относителната простота на металите.

След оптимизацията на конструкцията и производството им не е просто: формоването с пренасяне на смола, при което суха влакнеста форма (съвкупност от предварително оформени слоеве сухи влакна) е разположена във форма, в която впоследствие се инжектира смола, е водещата технология в масовото производство. Съществуващите в момента решения обаче вървят с високи разходи за инструментална екипировка и опитът в използването им не е разпространен широко извън космическата индустрия; двете препятствия трябва да намалеят с нарастването на композитната употреба в автомобилния сектор.

       С дължина от 4.44, ширина 2.24, височина 1.36 и колесна база от 2.77 м Aptera
Resurrection представлява електрическа триколка, 
 произведена от 10 основни
структурни части (електромобилите обикновено имат около 300) с тегло около 815 кг
и очаквана цена между 34 и 59 000 долара 
Намали, употребявай, рециклирай

   Друго едно предизвикателство се крие в края на живота на превозното средство: изхвърлянето и рециклирането на композити. То е особено належащо предвид евродирективата за излезлите от употреба превозни средства, изискваща 85% от масата им да подлежи на повторна употреба или рециклиране и затрудняваща се от компонентната смес в композитите. Да не говорим, че полимерните композити често се произвеждат от невъзобновяеми ресурси като петрол, а производството на синтетични влакна по правило е енергоемко. Така възникна и значителният натиск за разработването на „зелени композити“ с намалено въздействие върху околната среда.

Те, използващи за подсилващи агенти естествени влакна и/или био смоли за полимерна матрица, се получават от възобновяеми ресурси, като евтините селскостопански отпадъци, и биха могли да бъдат биоразградими. Енергията, използвана при производството им, може да е далеч по-ограничена, отколкото при традиционните; така те не просто са устойчиви, а имат и по-ниско въздействие върху околната среда.

До ден-днешен използването на зелени композити, подобно на останалите, обикновено е ограничено до превозни средства с малък тираж, или до елементи в масово произвеждани автомобилни интериори. Автомобилните производители сега обаче се фокусират върху масовото им производство за приложение във всички аспекти на колите от следващо поколение.

Навъртелият вече десетилетие швейцарски стартъп Bcomp се фокусира върху производството на композити в голям мащаб. Използваните естествени влакна са получени от лен, а крайният композит подлежи на формоване под налягане за автомобилни интериорни панели с до 70% намалено съдържание на пластмаса и 50% редукция в теглото в сравнение с други композити. Материалът има крайните характеристики на „конвенционалните“ карбонови влакна, а въглеродният му отпечатък е със 75% по-нисък. Производителят стимулира приемането му в сътрудничество с големи автомобилни манифактуристи, като Tesla и Volvo.

Конвенционалните каросерийни панели не са единствените компоненти, използващи зелени композити. TRB Lightweight Structures разработват леки батерийни корпуси, изработени от смола на захарна основа със 100-процентов произход от отпадъчна селскостопанска биомаса, постигаща паритетна производствена себестойност с алуминия.  

Към зелените композити се насочват и по-големите производители: наскоро General Motors са подали заявки за патент за използване на композити с естествен произход в интериорни компоненти, а Ford сътрудничат с известните производители на кетчуп Heinz в разработката на композити от доматени ципи за вграждане в компоненти на бъдещите им превозни средства.

Пътят напред

   Полезните свойства на композитите могат да бъдат използвани, за да осигурят бъдещи превозни средства, превъзхождащи значително базираните им на стомана предшественици – а и да изглеждат поразително, докато го правят – особено, когато става дума за електромобили.

Въпреки това пътят напред не е напълно ясен: скоростта, с която се въвеждат в производство и достигат до пазара ще останат големи предизвикателства, докато не бъде преодоляна историческата индустриална инерция, изградена върху базираното на метали производство.

Ако автомобилната индустрия ще изпълнява амбициозни цели за устойчивост, по-нататъшните иновации в сферата на зелените композити очевидно ще играят много важна роля.

   Лекият корпус на електромобилен батериен пакет от TRB Lightweight Structures


вторник, 20 август 2013 г.

Сделано в понедельнике: Русия отново опъва нервите на производителите

Световните производители наблюдават изнервени здравето на руския автомобилен пазар, чийто спад застрашава милиардните им инвестиции в производствен капацитет. Изразът „сделано в понедельнике“ - все още актуален




Когато катастрофира преди четири години, спадналият наполовина (до 1.5 млн.) руски пазар се изправи бързо на крака. Регистрациите миналата година достигнаха почти три милиона, но през първото полугодие на тази отново има спад – този път с 6%. Това кара някои шефове от сектора да сравняват с 2009-а: „Имаме същите индикации: рублата отслабва, а лихвите по кредитите за автомобили нарастват, което изнервя руските купувачи.“ – Джон Стеч, президент на Volvo в Русия.

Евентуална по-продължителна тенденция към спад би нанесла преки финансови щети на производителите, особено на инвестиралите напоследък в разширяване на производствения си капацитет.

Десет милиарда 

Според анализаторите от Boston Consulting Group  BMW, Ford, General Motors, Hyundai-Kia, Mazda, Mitsubishi, PSA, Renault-Nissan, Toyota и Volkswagen Group съставят групата автомобилни инвеститори в нов или увеличен производствен капацитет в размер на 10 милиарда долара (7.6 млрд евро) до 2020 г. Така след три години общият производствен капацитет в Русия ще нарасне на 3.3 млн от 2.3 през 2012-а. Мнозина в автомобилния сектор смятат, че капацитетът ще нарасне значително, но това не е притеснително, ако се запази предишният ръст.

Моментният спад обаче е най-тежък в традиционно силни сегменти. Шефът на притежавания от Олег Дерипаска GAZ Group, Бо Андерсон: „В компактния и субкомпактния сегмент на автомобили като Ford Focus имаме реално забавяне.“ Това забавяне кара част от производителите да преосмислят плановете си за страната. Главният изпълнителен директор на руското съвместно предприятие на „Форд“, Ford Sollers, смята, че „В момента мнозина отлагат решенията си, тъй като не са в състояние да предвиждат бъдещето толкова напред, колкото преди.“ Във Volvo виждат същото: „В момента руските дилъри са пълни с непродадени автомобили“, коментира Джон Стеч. 

Неизползваният потенциал 

Както и друг път съм споделял, мнозина анализатори прогнозират около 5% спад през тази година, но вярват, че ще бъде преодолян със среден годишен ръст от 6% до 2020-а. Така руснаците ще оглавят пазарите в Европа и ще се наредят пети в света. 

Ford обаче не са в групата на отлагачите, защото вярват в неизползвания потенциал на великата славянска страна: „Притежанието на автомобили е наполовина от Испания; разполагаемите доходи са високи, а данъците – ниски в сравнение с други държави, а руските семейства, купуващи автомобили, са с около 10 години по-млади от европейските“, споделя шефът им Тед Канис.

Патриархът на Renault-Nissan, Карлос Гон също е сред убедените в руския ръст: „Може да има тримесечни и дори годишни спадове, но като цяло нямам съмнение, че тенденцията е нагоре.“

Вероятността от забавяне на спада е голяма заради стартираната през миналия месец правителствена финансова схема, намаляваща с една трета лихвите по кредитите за коли с цена до 750 000 рубли (15 000 евро). Програмата най-вероятно ще облагодетелства съвместното предприятие на AвтоВАЗ и Renault-Nissan, което в момента има внушителните 27% пазарен дял, дължащ се най-вече на евтините лади и рена.

Във Ford пък се надяват, че търсенето ще се преориентира от малките седани към по-големите SUV, които в момента са над една трета от продажбите на руския пазар. Там едноличен хегемон е Renault Duster (продаван у нас като Dacia) с почти 41 000 продажби и ръст близо 230%, който се справи с дългогодишни водачи в сегмента, като Lada 4x4 и Chevrolet Niva. 

Фокус Русия 

За да избягват митата и таксите за рециклиране (от 430 евро за малките коли до 150 000 за тежката транспортна техника), налагани само на вносни автомобили, производителите увеличават руското си производство. Таксата за рециклиране разтревожи европейските бюрократи, които смятат, че налогът е въведен само за компенсация на загубените приходи от мита, пожертвани в името на руското членство в Световната търговска организация. Въпреки това от LMC Automotive очакват патардията да стихне след очакваното в края на годината разпростиране на таксата и върху местното производство. 

Та инвестиционните ангажименти на големите марки започват със 750-те милиона долара инвестиция в АвтоВАЗ, от която се очаква да увеличи общия капацитет на групата до почти милион на година.

В LMC Automotive обаче смятат, че производителите трябва да бъдат предпазливи инвеститори - те виждат потенциал в експорта, въпреки че възможностите извън бившите съветски републики са крайно ограничени: „Никой не мисли сериозно да изнася в Западна Европа“. 
„Трудно е да си представим как Русия може да приюти още инвестиции в производствен капацитет от вече обявените“, споделят от PwC. 
 
Харесах дипломатичния евфемизъм на Boston Consulting за руския пазар - „ендемично променлив“. Те смятат, че лекарство за явлението е гъвкавата заетост и краткострочни споразумения за възлагане на производство, като това между „ГАЗ“ и Daimler, по силата на което в Нижни Новгород произвеждат Mercedes-Benz Sprinter. На 400 км източно от Москва сглобяват автомобили и за Chevrolet, Skoda и VW. PSA пък планират съвместно лекотоварно производство със „ЗИЛ“. 

Отстъпките 

Хроничната ценова ерозия е явление, познато далеч не само на нашия пазар и много популярен инструмент за раздвижване на наличностите и в Русия. Както и през 2009-а, така и сега в пресата и сайтовете можете да видите реклами на внушителни отстъпки за автомобили, произведени през 2012-а. 

           Пазарната ситуация за полугодието

           Източник: АЕВ

Както е логично да се очаква, пазарното свлачище засяга премиум производителите далеч по-малко, отколкото масовите; нещо повече – тройният германски Panzerballett (Audi, BMW, Mercedes-Benz) бележи двуцифрен ръст, а Mercedes-Benz стигнаха дори до 20. PwC очакват още от същото: „Пазарният им дял все още е много под нивата в други страни, което освобождава потенциала за ръст, особено предвид силното търсене на SUV.“ 

Слабите доставчици 

Независимо от бодрите си прогнози Boston Consulting предупреждават, че пред Русия все още има препятствия като слаби доставчици, скъпа логистика и резки амплитуди в търсенето.

Типичният славянски доставчик е малък и с лошо качество, неотговарящо на изискванията за автомобили от последно поколение. Консултантите пресмятат, че незабавна готовност за работа с производителите имат едва около 10% от руските доставчици, което е далеч под 80-процентната готовност на колегите им в Бразилия и около 50-те процента в Китай.

Така заключението, че продажбите в Русия биха могли да растат, само ако правителството стабилизира пазарната среда и индустрията се професионализира по цялата верига на добавената стойност – от разработката на моделите през производството на компоненти до крайния продукт и продажбите му – се налага от самосебе си. 

В тази връзка засега се запазва и актуалността на добре познатото „Сделано в понедельнике“.