อุตสาหกรรมรถ EV ขับเคลื่อนความต้องการโลหะ

เมื่อก่อนรถยนต์ไฟฟ้าหรือ Electric Vehicle (EV) ดูเหมือนจะเป็นเรื่องของความฝันในอนาคต จนวันนี้ ผู้ผลิตรถยนต์รายใหญ่ทั่วโลกหลายราย มีรถ EV อย่างน้อย  1 โมเดล ในตลาด และผู้ผลิตรถยนต์ทั้งหลาย กำลังเร่งการวิจัยและพัฒนารถ EV นักวิเคราะห์ พากันคาดการณ์ว่า รถ EV จะเข้ามาครองตลาดรถยนต์ส่วนใหญ่ในอีกไม่นานนี้ ซึ่งจะคล้ายกับที่ โทรศัพท์ Smart Phone ได้เข้ามาเปลี่ยนแปลง ตลาดโทรศัพท์ใน ทศวรรษ ที่ผ่านมา จากการคาดการณ์ล่าสุด ภายในปี 2040 การขายรถ EV จะมีปริมาณเป็นครึ่งหนึ่งของ การขายรถยนต์โดยสารทั้งหมด ซึ่งปัจจัยหลักที่คอยขับเคลื่อนคือ กระแสการลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจกซึ่งส่งผลต่อ ภาวะโลกร้อน

หนึ่งในเป้าหมายของการพัฒนารถ Electric Vehicle (EV) คือ

1.การเพิ่มประสิทธิภาพให้มากที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ เพื่อเพิ่มระยะทางการใช้งานต่อการชาร์จแบตเตอรี่ 1 ครั้ง

2.การลดน้ำหนักของตัวรถ มีผลอย่างมากต่อประสิทธิภาพ ผู้ผลิตรถ EV หลายรายกำลังมองหาวัสดุที่เบาขึ้น สำหรับตัวถังและชิ้นส่วนของตัวรถ

ผลกระทบของอุตสาหกรรมรถ EV ต่อความต้องการของโลหะสำคัญ

อลูมิเนียม(Al) ทองแดง (Cu) และนิกเกิล (Ni) เป็นโลหะสำคัญ สำหรับการผลิตรถ EV และความต้องการโลหะเหล่านี้ ถูกคาดการณ์ว่าจะเพิ่มขึ้นตามปริมาณยอดชายของรถ EV แม้ว่ายอดขายรถ EV จะได้รับผลกระทบจาก สถาณการณ์การระบาดของ โควิด19 ในปี 2020 แต่ยอดขาย ณ ปัจจุบันกำลังเพิ่มขึ้นอย่างมาก และไม่ใช่แค่วัสดุที่ใช้ทำตัวรถจะมีความต้องการสูงขึ้นเท่านั้น แบตเตอรี่เองก็ใช้ วัสดุพวก ทองแดง ลิเทียม โคบอลต์ แมงกานีส นิกเกิล และแกรไฟต์  ในความเป็นจริงแล้ว คาดการณ์ว่า ความต้องการ นิกเกิล จะเพิ่มขึ้นเป็น 14 เท่า ในระหว่างปี 2019-2030 เช่นเดียวกับ ลิเทียม และ ทองแดง ที่คาดการณ์ว่าจะมีความต้องการโตเป็น 10 เท่า โดยภาพด้านล่างซึ่งอ้างอิงจาก Visual Capitalist แสดง การเติบโตของความต้องการโลหะสำคัญที่ใช้ในการผลิตรถ EV ระหว่างปี 2019-2030

 

•    อลูมิเนียม – โลหะในฝันของผู้ผลิตรถ EV อลูมิเนียมถูกใช้ในชิ้นส่วนต่างๆมากมายของตัวรถ เช่นสายไฟ เบรก ล้อรถ และท่อต่างๆ รวมถึงส่วนที่เกี่ยวกับ กลไกการขับเคลื่อน และยังถูกใช้ในการทำ แบตเตอรี่ อลูมิเนียมอัลลอย มีส่วนสำคัญมากในการพัฒนาของรถยนต์ไฟฟ้า ด้วยคุณสมบัติที่มีความหนาแน่นต่ำ ทำให้ช่วยลดน้ำหนักโดยรวมได้มาก

อุตสาหกรรมรถยนต์ โดยทั่วไป มีการใช้งาน อลูมิเนียมอัลลอย เกรด AA5xxx และ AA6xxx อย่างไรก็ตาม ปัจจุบันทางซัพพลายเออร์รายใหญ่หลายราย กำลังพัฒนา อลูมินียมอัลลอย เกรด AA7xxx เพื่อตอบสนอง ต่อความต้องการของ อุตสาหกรรมรถยนต์ ที่ต้องการ อลูมิเนียมอัลลอย ที่มีความแข็งแรงมากขึ้น แม้จะมีต้นทุนในการผลิตที่เพิ่มขึ้นก็ตาม

ด้วยต้นทุนที่สูงกว่าของ อลูมิเนียม เมื่อเทียบกับเหล็กกล้า (Steel) ซึ่งสวนทางกับเป้าหมายที่จะลดต้นทุนของรถ EV ให้ต่ำลงดังนั้น เหล็กกล้าความแข็งแรงสูงที่พัฒนามาใหม่ (AHSS) ซึ่งความแข็งแรงที่สูงมาก รับแรงกระแทกเมื่อเกิดการชนได้ดี จากที่ AHSS มีความแข็งแรงสูงกว่าเมื่อเทียบกับ เหล็กกล้าแบบทั่วไป จึงสามารถลดความหนาของชิ้นส่วนต่างๆลงได้ ทำให้น้ำหนักโดยรวมของรถ ลดลงไปได้ 25-39%  โดยรถยนต์โดยสารแบบครอบครัว (Family Car) การใช้ AHSS ช่วยลดน้ำหนักรถลงได้ระหว่าง 170-270 กิโลกรัม ซึ่งคำนวณแล้ว ช่วยลดก๊าซเรือนกระจกลงได้ ประมาณ 2-4.5 ตัน ตลอดอายุการใช้งานของรถ

ผุ้ผลิตรถยนต์ทั่วโลกกำลังคิดค้นนวัตรกรรม เพื่อที่จะหาสูตรอัลลอย ที่ลงตัว ที่จะทำให้เกิดประสิทธิภาพด้านต้นทุนและยังคงไว้ซึ่งความปลอดภัยและประสิทธิภาพของรถ เหล็กหล่อจึงกำลังถูกแทนที่อย่างรวดเร็วด้วย AHSS และ อัลลอยใหม่ๆที่ใช้เทคโนโลยีขั้นสูงในการผลิต

เครื่องวิเคราะห์วัสดุเข้ามาเกี่ยวข้องตรงไหนกับอุตสาหกรรม EV?

การเปลี่ยนแปลงด้าน วิศวกรรมยานยนต์ และการผลิต ทำให้ต้องมีการตรวสอบ สเปคที่ถูกต้องของวัสดุ ในหลายขั้นตอนของกระบวนการผลิตรถ EV ตั้งแต่การตรวจสอบวัสดุที่รับเข้ามา จนไปถึงการควบคุมคุณภาพ ตลอดกระบวนการผลิต เครื่องวิเคราะห์วัสดุจึงมีบทบาทสำคัญ ในการผลิตรถ EV  เครื่องวิเคราะห์วัสดุของ Hitachi ออกแบบมารองรับการใช้งานที่หลากหลาย ตั้งแต่การวิเคราะห์ส่วนผสมทางเคมี ของวัสดุแบบแม่นยำ จนไปถึงการวิเคราะห์แบบละเอียดระดับ ppm ในงานหลอมโลหะ ทำให้การทดสอบและวิเคราะห์วัสดุ มีความรวดเร็วและถูกต้องสูง ตลอดห่วงโซ่อุปทานของ อุตสาหกรรม EV

 

เครื่อง Spark Spectrometer รุ่น OE Series ของ Hitachi เป็นเครื่องที่เหมาะสมอย่างยิ่ง สำหรับ การวิเคราะห์โลหะ ในการผลิตและพัฒนารถไฟฟ้า ด้วยเทคโนโลยีตัวรับสัญญาณแบบใหม่ ทำให้เพิ่มประสิทธิภาพ ในการวิเคราะห์ให้ความถูกต้องและแม่นยำสูง  ยกตัวอย่างเช่น

• เครื่อง OE750 ทำให้การวิเคราะห์เหล็กกล้า มีประสิทธิภาพสูงมาก สามารถตรวจวัดปริมาณธาตุไนโตรเจ (N) ในเหล็กกล้า ที่ปริมาณต่ำมากๆได้ รวมถึงธาตุสำคัญอื่นๆได้ ผลวิเคราะห์ที่ได้มีความถูกต้องเชื่อถือได้
• โรงหล่ออลูมิเนียมที่ขายให้กับอุตสาหกรรมยานยนต์ ต้องทำการวิเคราะห์น้ำโลหะและควบคุมค่าเคมีของธาตุสำคัญต่างๆในปริมาณต่ำมาก ให้อยู่ในสเปคที่กำหนด เช่น ฟอสฟอรัส (P), แคลเซียม (Ca), บิสมัส (Bi), และ พลวง (Sb) โดยปริมาณธาตุเหล่านี้รวมกันแล้วต้องไม่เกิน 120 ppm เพื่อควบคุมคุณสมบัติของน้ำโลหะ
• เครื่องทั้ง 2 รุ่นของ OE Series คือ OE720 และ OE750 ออกแบบมาให้สามารถรองรับความต้องการตรงนี้ได้ จึงเป็นเครื่องที่เหมาะสมอย่างยิ่งสำหรับการผลิตอลูมิเนียม

สำหรับการวิเคราะห์ นิเกิล และ นิกเกิลอัลลอย เครื่อง OE Series สามารถวิเคราะห์ ธาตุสำคัญต่างๆที่เป็น องค์ประกอบของนิกเกิลอัลลอย เช่น ตะกั่ว (Pb) และ ดีบุก (Sn) หรือการควบคุมปริมาณ ไนโตรเจน (N) ในกระบวนการหล่อ นิกเกิลอัลลอย

หากต้องการข้อมูลเพิ่มเติม สามารถติดต่อ บริษัท Chemical House & Lab Instrument

โทร: 02-1844000

อีเมล: ppsales@chemihouse.com