Przeciętnemu użytkownikowi samochodu elektromobilność kojarzy się z osobowym pojazdem zasilanym prądem, jak również z ładowarkami, dobrym przyspieszeniem i licznymi udogodnieniami w ruchu miejskim. Z perspektywy zwykłego zjadacza chleba samochód elektryczny to więc ciągle melodia odległej przyszłości. Jednak dla specjalistów zajmujących się gospodarką o obiegu zamkniętym elektromobilność to niezwykle istotne zagadnienie, mające kluczowy wpływ na rozwój zasobooszczędnej gospodarki.
Branża automotive to jedna z najważniejszych gałęzi przemysłu i wszelkie zmiany na tym rynku mają olbrzymie znaczenie dla całej gospodarki. Tylko w Polsce, która przecież nie produkuje własnych aut, ten prężnie rozwijający się sektor wygenerował w 2019 r. ok. 8% PKB. W 2017 r. liczba samochodów przekroczyła 1,3 mld, co oznacza że jedno auto przypada na 6 mieszkańców naszej planety. Nie dziwi więc, że specjaliści od GOZ uważnie przyglądają się trendom w przemyśle samochodowym, tym bardziej że podstawowe cele elektromobilności oraz gospodarki o obiegu zamkniętym są zasadniczo zbieżne. Obie te idee mają na celu zmniejszenie zanieczyszczenia środowiska i rozwój samowystarczalnej, oszczędzającej zasoby naturalne gospodarki.
Wydaje się, że najważniejszymi czynnikami mającymi wpływ na spopularyzowanie elektromobilności są rozwój technologii poprawiających efektywność baterii, zastosowanie nowoczesnych materiałów zmniejszających wagę pojazdu, czy bezpieczne systemy autonomicznego sterowania. Niezwykle istotnym aspektem o czym mowa będzie w drugiej części artykułu, jest polityka kształtująca system regulacji mogący zarówno stymulować jak i hamować rozwój elektromobilności.
Jednym z zagadnień, jakie branża automotive musi rozwiązać, jest relatywnie niski zasięg samochodów elektrycznych. Oczywiście prowadzone są prace nad zwiększeniem efektywności baterii i uwaga konstruktorów skupia się na budowie możliwie najlżejszych i najbardziej pojemnych akumulatorów. Niestety postęp w tej dziedzinie związany jest z wysokimi kosztami produkcji takich źródeł energii. Dlatego też, niezależnie od pojemności baterii, samo zmniejszenie masy konstrukcji pojazdu już wydłuża możliwy do osiągnięcia przezeń zasięg. Waga jest zatem bardzo istotnym parametrem dla samochodów (nie tylko) elektrycznych, gdyż jej redukcja pozwala obniżyć wydatek energii potrzebny do zasilania aut.
Tworzywa sztuczne w samochodach…
''Odchudzanie'' aut jest dziś możliwe dzięki nowoczesnym tworzywom sztucznym. Ich średni udział w masie samochodów produkowanych w latach 1980-1990 wynosił 7,5%; w samochodach produkowanych w latach 1991-2004 było to już 17% i odsetek ten sukcesywnie rośnie.
Tworzywa są niezbędne przy produkcji samochodów. Przez dłuższy czas stosowane były tylko we wnętrzach pojazdów lub w częściach dobudowanych, takich jak zderzaki, spoilery lub obudowy lusterek. Teraz jednak trafiają coraz gwałtowniej do części zarezerwowanych do tej pory wyłącznie dla blachy karoseryjnej. Istnieje wiele powodów wykorzystywania tworzyw sztucznych przy produkcji samochodów. Oprócz redukcji wagi pojazdu bez zmniejszenia poziomu jego bezpieczeństwa, tworzywa pomagają również w znacznym stopniu przy nadawaniu formy i wyglądu projektowanym konstrukcjom.
I tak elementy nadwozia w postaci zintegrowanych paneli przodu i tyłu nadwozia, błotników, drzwi, relingów, spoilerów itp. to najbardziej spektakularne przykłady stosowania tworzyw sztucznych. Do podstawowych materiałów, jakie znajdują zastosowanie w konstrukcji nadwozi samochodów osobowych należą PP, PC, PET, PBT oraz kompozyty na bazie tłoczyw poliestrowych UP. Z kolei we wnętrzu samochodu materiały polimerowe zapewniają bezpieczeństwo i komfort kierowcy oraz pasażerom, stanowiąc też doskonałą izolację termiczną i akustyczną. Do najczęściej stosowanych w przedziale pasażerskim tworzyw należą PUR, PVC i PP. Przykłady wykorzystania tych materiałów to: tablica przyrządów, fotele, wykładziny drzwi, boków, schowków, półek, podsufitki, pokrętła, przyciski.
W samochodach ''tradycyjnych'' elementy znajdujące się w pobliżu silnika winny być wykonane z tworzyw odpornych na długotrwałe działanie temperatury przekraczającej 100°C. Ponadto powinny charakteryzować się dużą wytrzymałością, stabilnością wymiarową i odpornością na korozję. Podstawowe tworzywa stosowane ''pod maską'' to poliamidy zbrojone włóknem szklanym PA, poliformaldehyd POM, politlenek fenylenu PPO, polipropylen wypełniony talkiem PP i inne. Z materiałów tych wykonuje się układ klimatyzacji, obudowy silnika, pokrywy silnika i rozrządu, miski olejowe, zbiorniki płynów, wentylatory, elementy chłodnicy itp.
Tworzywa sztuczne wykorzystywane w układach zasilania charakteryzują się wysoką odpornością na działanie paliw, niską przepuszczalnością oparów paliwowych, częściową przezroczystością (przewody i zbiorniczki płynów), odpornością na korozję. Najczęściej stosowane polimery to: poliamidy PA, polisiarczek fenylenu PPS, politereftalan etylenowy PET i butylenowy PBT, poliformaldehyd POM, polietylen PEHD. Z materiałów tych wykonuje się m.in.: zintegrowane zbiorniki paliwa z pompą i wskaźnikami ilości paliwa, przewody, czy też listwy doprowadzające paliwo do wtryskiwaczy.
W zespołach elektrotechniki i elektroniki znajduje zastosowanie coraz więcej tworzyw sztucznych HT odpornych na wysokie temperatury; niepalnych i dobrych dielektryków takich jak: politereftalan butylenu PBT, poliwęglan PC, polisiarczek fenylenu PPS, poliamid PA, tworzywo fenolowe PF. Z tworzyw sztucznych w układach elektrotechniki i elektroniki wykonuje się reflektory, lampy, obudowy urządzeń elektrycznych, elementy komputerów, akumulatory, elementy alternatorów i rozruszników.
Z poliformaldehydu PC czy poliamidu PA wykonuje się koła zębate do pompy oleju, mechanizmu wycieraczek, liczników prędkościomierzy, mechanizmów podnoszenia szyb, łożyska pedałów hamulca i sprzęgła, miseczki przegubów kulowych układu kierowniczego i zawieszenia, łożyska (tuleje) przekładni kierowniczej, kolumny kierowniczej, łożyska oporowe sworzni zwrotnic.
