Sve više proizvođača automobila zamjenjuje bakrene vodiče aluminijskima kako bi smanjili masu vozila, povećali učinkovitost i smanjili troškove proizvodnje. Donosimo detaljnu analizu nove tehnologije

Automobilska industrija prolazi kroz jednu od najvećih tehnoloških transformacija u svojoj povijesti. Dok se posljednjih godina najveći naglasak stavljao na elektrifikaciju pogonskih sustava, razvoj baterija i napredne sustave pomoći vozaču, sada se sve više pažnje posvećuje komponentama koje su do jučer bile gotovo neprimjetne. Jedna od njih je električna instalacija vozila.

Sve više proizvođača automobila, uključujući BMW, Ferrari i brojne druge svjetske marke, postupno zamjenjuje bakrene vodiče aluminijskima. Na prvi pogled riječ je o maloj promjeni, no stručnjaci ističu kako upravo ona može značajno smanjiti masu vozila, povećati energetsku učinkovitost te sniziti proizvodne troškove.

Zašto je bakar desetljećima bio nezamjenjiv?

Bakar je desetljećima predstavljao standard u automobilskoj industriji zbog svojih izvrsnih električnih svojstava. Odlikuju ga:

– vrlo visoka električna vodljivost
– iznimna otpornost na koroziju
– dobra mehanička čvrstoća
– dug vijek trajanja
– jednostavna obrada tijekom proizvodnje.

U modernom automobilu nalazi se između 20 i 30 kilograma bakra, dok električni automobili mogu sadržavati čak 80 do 100 kilograma ovog metala zbog velikog broja električnih sustava, elektromotora i baterijskih sklopova. S rastom proizvodnje električnih vozila potražnja za bakrom eksplodirala je, a istovremeno su rasle i njegove cijene.

Zašto upravo aluminij?

Aluminij nije novi materijal u automobilskoj industriji. Već se desetljećima koristi za izradu karoserije, naplataka, ovjesa i motora, no posljednjih godina sve češće ulazi i u električne instalacije. Glavna prednost je njegova masa. Aluminij je približno 65 posto lakši od bakra, što znači da proizvođači mogu ostvariti značajne uštede na ukupnoj težini vozila.

Iako aluminij ima slabiju električnu vodljivost od bakra, povećanjem presjeka vodiča moguće je postići gotovo jednaku funkcionalnost uz osjetno manju ukupnu masu. Svaki kilogram danas vrijedi više nego ikada Smanjenje mase vozila postalo je jedan od glavnih ciljeva svih proizvođača. Razlozi su brojni:

– niža potrošnja goriva
– manja emisija CO2
– veći doseg električnih automobila
– bolje vozne karakteristike
– lakše ispunjavanje europskih ekoloških propisa.

Kod električnih automobila svaki kilogram manje može povećati doseg za nekoliko kilometara, ovisno o veličini baterije i načinu vožnje. Ako proizvođač uspije smanjiti masu električne instalacije za desetak kilograma, učinak nije zanemariv, posebno kada se proizvode stotine tisuća vozila godišnje.

Financijska računica postaje sve važnija

Osim tehničkih razloga, iza ove promjene stoji i ekonomija. Cijena bakra posljednjih godina snažno oscilira zbog povećane globalne potražnje, razvoja obnovljivih izvora energije i širenja proizvodnje električnih vozila. Aluminij je znatno dostupniji, lakši za nabavu i u pravilu povoljniji. Kod proizvođača koji godišnje proizvode milijune automobila čak i mala ušteda po vozilu može rezultirati desecima milijuna eura nižih troškova proizvodnje.

Nije sve tako jednostavno. Unatoč brojnim prednostima, prelazak na aluminij nosi i određene tehničke izazove. Aluminij je mehanički osjetljiviji od bakra te zahtijeva potpuno drukčiju tehnologiju spajanja vodiča. Poseban izazov predstavljaju:

– oksidacija površine
– kvalitetni električni spojevi
– dugotrajna pouzdanost
– otpornost na vibracije
– servisiranje tijekom životnog vijeka vozila.

Zbog toga proizvođači razvijaju nove konektore, posebne legure i napredne metode prešanja koje osiguravaju pouzdan električni kontakt tijekom više od deset godina eksploatacije.

Posebno važna promjena za električne automobile

Električni automobili sadrže znatno više električnih instalacija od klasičnih vozila. Osim standardne mreže od 12 ili 48 volti, prisutni su i visokonaponski sustavi od 400 pa čak i 800 volti. Takvi sustavi zahtijevaju deblje vodiče koji dodatno povećavaju masu vozila. Upravo zato prelazak na aluminij donosi najveće koristi kod električnih modela. Manja masa znači:

– veći doseg
– bolje ubrzanje
– manju potrošnju energije
– manje opterećenje baterije
– veću ukupnu učinkovitost vozila.

Hoće li servisiranje biti skuplje?

Vozače najviše zanima kako će ova promjena utjecati na održavanje. Stručnjaci ističu kako će za većinu vlasnika automobila razlika biti gotovo neprimjetna. Međutim, ovlašteni servisi morat će koristiti nove alate i posebne postupke prilikom popravaka električnih instalacija. Spajanje aluminijskih vodiča razlikuje se od rada s bakrom, pa će servisni tehničari prolaziti dodatne edukacije.

Za krajnjeg korisnika to ne bi trebalo značiti znatno više troškove, ali će zahtijevati stručnije servisiranje i korištenje originalnih dijelova. Europski propisi dodatno ubrzavaju promjene. Europska unija postavlja sve strože zahtjeve vezane uz emisije CO2 i energetsku učinkovitost vozila.

Svako smanjenje mase pomaže proizvođačima u ispunjavanju tih ciljeva

Istodobno raste pritisak na racionalnije korištenje sirovina te smanjenje ovisnosti o pojedinim metalima čija je proizvodnja koncentrirana u ograničenom broju država. Upravo zato aluminij postaje sve važniji strateški materijal buduće automobilske industrije.

Što to znači za hrvatske vozače?

Iako većina vozača neće primijetiti razliku tijekom svakodnevne vožnje, nova tehnologija dugoročno donosi nekoliko prednosti. Lakša vozila troše manje energije, imaju niže emisije, postižu bolji doseg kod električnih modela te omogućuju proizvođačima razvoj učinkovitijih automobila bez povećanja dimenzija baterija.

Za hrvatsko tržište to znači dolazak modernijih modela koji će biti ekonomičniji za korištenje i bolje prilagođeni budućim europskim standardima.

Prijelaz s bakra na aluminij nije samo još jedna tehnička promjena skrivena ispod karoserije automobila. Riječ je o strateškom potezu kojim proizvođači nastoje odgovoriti na izazove elektrifikacije, smanjiti masu vozila i optimizirati proizvodne troškove.

Iako će bakar još dugo ostati važan materijal u automobilskoj industriji, aluminij će u narednim godinama preuzimati sve značajniju ulogu, osobito u električnim vozilima nove generacije. Za vozače to znači učinkovitije automobile, veći doseg i niže operativne troškove, dok proizvođačima otvara prostor za daljnji razvoj tehnologije i ispunjavanje sve strožih ekoloških zahtjeva.