Lightweighting Summit zeigt Verbundstoffchancen für Automobilantriebe

Die Lightweight Composites Solution Conference, am 17. Mai in Gent, Belgien, fokussierte auf Materialien und Designs zur Gewichtsreduktion von Automobilantrieben. Organisiert von Vyncolit NV (Gent, Belgien) und Muttergesellschaft Sumitomo Bakelite Co. (Tokio, Japan), brachte die Veranstaltung mehr als 50 Experten von führenden OEMs, Zulieferern und Forschungsinstituten im Bereich automobilen Leichtbaus zusammen, darunter Automobilhersteller Nissan Motors (Yokohama, Japan), Volkswagen (Wolfsburg, Deutschland), Renault Nissan Mitsubishi (Amsterdam, Niederlande) und F&E/Design-Organisationen, einschließlich FEV Europe (Aachen, Deutschland), Brembo (Curno, Italien), Fraunhofer-Institut für Chemische Technologie (ICT, Pfinztal, Deutschland) und mehr.

Eine Kernbotschaft des Gipfels, laut Vyncolit und Sumitomo Bakelite, ist, dass Designer undbauer von Autoantrieben aller Art – konventionell, hybrid und vollelektrisch – ihre Produkte stärker leichten müssen, wenn Autohersteller die strengen CO₂-Emissionsvorschriften erfüllen sollen, die 2025 in Kraft treten – und Verbundstoffe werden der Schlüssel sein, dies zu ermöglichen. Beispielsweise beträgt die europäische Flottenmittelwert-Anforderung für Neuwagen 2021 95 Gramm CO₂ pro Kilometer. Bis 2025 könnte dies weiter auf 75 Gramm CO₂ pro Kilometer sinken. Der durchschnittliche Emissionswert eines 2016 verkauften Neuwagens lag bei 118,1 Gramm CO₂ pro Kilometer. Da der Antriebsstrang 32 % des Gewichts eines Elektrofahrzeugs ausmacht, wird die Reduzierung dieser Zahl der Schlüssel sein, um diesen Fahrzeugen zu ermöglichen, mit einer Ladung weiter zu fahren, was den Einsatz kleinerer, günstigerer Batterien ermöglicht.

Der Geschäftsführer von Vyncolit NV, Pieter Vanderstraeten, sagte den Konferenzteilnehmern: „Alle OEMs haben in den nächsten sechs bis sieben Jahren viel Arbeit zu tun. Leichtbau wird der Schlüssel sein, um diese Ziele zu erreichen, unabhängig von den eingesetzten Antriebssträngen.“

Nissans General Manager der Planungsgruppe, Antriebstechnologie und Prototypenentwicklungsabteilung, Kimio Nishimura, skizzierte den mittelfristigen Plan des OEM „M.O.V.E to 2022“, um die Elektrifizierung seiner Fahrzeuge zu beschleunigen, um die CO₂-Ziele zu erreichen. Er hob die Notwendigkeit kompakter, effizienter und leistungsstarker Motoren sowie hitzebeständiger, thermisch leitfähiger und niedrig-permittiver (d. h. der Fähigkeit, einem elektrischen Feld zu widerstehen) Materialien für deren Konstruktion hervor.

Beispielsweise führte Fraunhofer ICTs Lars-Fredrik Berg die Delegierten durch das DEmiL-Projekt, dessen Ziel die Entwicklung eines direktgekühlten Elektromotors mit integriertem Leichtbaugehäuse ist, das kontinuierlich Leistung liefert. Ein hochgefülltes, niedrigviskoses Epoxidharz von Sumitomo Bakelite wird verwendet, um den Stator des Motors zu umspritzen. Kanäle werden während dieses Transferformprozesses gebildet, die helfen, die aktiven Materialien zu kühlen und einen Motor mit sehr hoher gewichtspezifischer Leistungsabgabe zu produzieren. Weiterhin sagte Vyncolit NVs Chief Innovation and Technology Officer Hendrik De Keyser den Delegierten, dass die Verwendung von Phenolharz für die Herstellung von Bremsbelägen das Gewicht der Bremsanlagen in einem Auto um 1 kg reduzieren kann.

Konferenzvorsitzender, Fraunhofer ICT Institutsleiter Frank Henning, bemerkte: „Zwei Drittel aller Innovationen basieren auf Entwicklungen in der Materialwissenschaft. Materialien scheinen alte Ökonomie zu sein, aber sie sind Enabler der neuen Ökonomie.“