Elettrificazione

L’elettrificazione sta scuotendo la catena di fornitura dei componenti automobilistici, costringendo le aziende produttrici di prodotti in gomma ad aggiungere nuove capacità alle loro consolidate aree di competenza nella scienza e tecnologia dei materiali.

In particolare, i veicoli elettrici utilizzeranno molti meno componenti, poiché software e dispositivi a semiconduttore sostituiranno le parti meccaniche tradizionalmente utilizzate nei sistemi di trasmissione e movimentazione della potenza. Questi sviluppi sono di notevole preoccupazione per i fornitori di materiali e prodotti in gomma basati sull’ampia gamma di materie prime e polimeri speciali.

La pressione per rispondere a queste tendenze è forte: Claus Moehlenkamp, ​​CEO di Freudenberg Sealing Technologies, stima ad esempio che la FST potrebbe perdere il 70% delle vendite automobilistiche se non si adatterà di conseguenza.

"Qualsiasi fornitore che si concentri fortemente sui sistemi di propulsione derivati ​​dal motore a combustione interna è a rischio e dovrà affrontare sfide a lungo termine", ha affermato Moehlenkamp in una recente presentazione.

Detto questo, si aspetta che i motori a combustione interna rimangano cruciali nel breve termine, soprattutto con la crescita delle vendite di ibridi plug-in con propulsore elettrico e motori a combustione interna. FST ha dedicato anni allo sviluppo di componenti che affrontano alcune delle sfide ICE più difficili del settore automobilistico, con sviluppi come guarnizioni e guarnizioni senza attrito.

"Queste soluzioni devono ora essere riorientate per affrontare anche le sfide uniche dei sistemi alimentati a batteria e a celle a combustibile", ha affermato Moehlenkamp. "Le tecnologie di tenuta che riducono l'attrito, aumentano la potenza e l'efficienza e soddisfano i requisiti di leggerezza e progettazione compatta, ad esempio, saranno altrettanto importanti in un'era di nuova mobilità", ha affermato.

FST, ha aggiunto Moehlenkamp, ​​sta introducendo "soluzioni di tenuta uniche" per affrontare, tra le altre tendenze, la gestione termica, standard di sicurezza più elevati, trasferimento elettrico, schermatura elettromagnetica e una maggiore durata.

Punto di non ritorno

L'emergere di veicoli elettrici e ibridi sta contribuendo alla forte crescita della domanda di cavi elettrici e connettori, ritiene Hans Peter Wolf, direttore della ricerca e sviluppo per la gomma siliconica presso Dow Silicones Deutschland GmbH.

Si prevede che la domanda di sistemi elettronici automobilistici crescerà di circa il 16% annuo, secondo Wolf, che prevede che i veicoli elettrici/ibridi rappresenteranno un terzo della produzione automobilistica entro il 2025.

"E, mentre in passato c'erano circa 20-40 connettori elettrici su un veicolo, ora ci sono da 2.000 a 4.000 parti in gomma di questo tipo, e questo è in aumento", ha detto Wolf in un'intervista al DKT 2018 a Norimberga, in Germania.

Ad esempio, Wolf ha citato come il numero di connettori per cavi sia aumentato da 45 nella VW Beatle a oltre 2.100 in un'auto più moderna nel 2011, una tendenza che ha registrato un'ulteriore accelerazione negli ultimi anni.

Sebbene si tratti di piccole parti in gomma, ha affermato che ne vengono prodotte milioni, portando ad un “enorme aumento” della domanda di volume di materiali in gomma siliconica.

Allo stesso modo, Thomas Koeppl, product manager del gruppo Hexpol TPE GmbH, ha notato una crescente domanda di elastomeri termoplastici a causa del cambiamento radicale nella quantità di cavi richiesti dall’elettrificazione dei veicoli.

In quest'area di applicazione, ha affermato, i TPE vengono utilizzati principalmente nel rivestimento o nell'isolamento interno dei cavi, in particolare quelli che richiedono proprietà ottimali di resistenza alla flessione.

Oltre a requisiti quali la resistenza al calore e ai mezzi aggressivi, tutti i materiali di cablaggio devono soddisfare standard e specifiche rigorosi in materia di ritardanza di fiamma e generazione di fumo, idealmente utilizzando ritardanti di fiamma privi di alogeni.

Le batterie possono rappresentare un significativo rischio di incendio, ha affermato Koeppl, sottolineando che Hexpol ha sviluppato speciali composti ignifughi per parti stampate a iniezione, come guarnizioni e anelli di tenuta.

Un altro requisito dei materiali nei veicoli elettrici riguarda la conduttività e le proprietà antistatiche in applicazioni quali pannelli touch, sistemi di visualizzazione e parti di gestione dei cavi. Per queste applicazioni, il responsabile di Hexpol ha sottolineato la disponibilità di TPE con resistenza compresa tra 10 power3 e 10 power8 ohm.