Elektrifiering medför en snabb omställning inom industrin, vilken redan erbjuder lastbilar och bussar med batteridrift på marknaden mot vissa kundsegment.
Omställningen har dock bara börjat och många utmaningar kvarstår. I HeatDrive, ett nytt projekt inom det strategiska innovationsprogrammet Metalliska material, så läggs nu över 8 miljoner kronor på att möta dessa utmaningar.
Ett exempel på en utmaning är att elektrifiera fjärrtransporter, vilket kräver kompakta, lätta och högeffektiva drivlinor för att skapa plats för batterier och samtidigt hålla mängden till ett minimum.
Utmaningarna ger möjlighet för svensk metall-, fordons- och tillverkningsindustri att öka sin konkurrenskraft via material- och tjänsteutveckling för att möta de ökade kraven på kraftöverförande komponenter. Ett krav gäller utmattningslivslängd när varvtalen i drivlinorna ökar, vilket bedöms ge mer än tio gånger fler lastcykler.
– Projektets mål är att utveckla labbmetodik för att kontrollerat testa och kartlägga de skademekanismer som accentueras när antalet lastcyklerna förväntas öka vid övergång till kompakta, lätta och högeffektiva drivlinor för eldrift, säger Albin Stormvinter, forskare på RISE och projektledare för HeatDrive.
Projektet kommer utveckla labbmetodik för att kontrollerat testa och kartlägga de skademekanismer som accentueras när lastcyklerna ökar. Därmed ges förutsättningar att besvara vilka av befintliga tillverkningskoncept som bäst svarar mot de ökade kraven samt bygga kunskap för fortsatt material- och processutveckling inom industrin för att finna ännu bättre lösningar.
Industrigrenarna tunga fordon och bergborrutrustning har identifierat att elektrifiering medför högre krav på kraftöverförande komponenter i deras produkter.
Komponenterna behöver ökad effektdensitet, dvs. bli kompaktare, lättare och samtidigt klara betydligt fler lastcykler. Stål i kombination med sätthärdning är den vanligaste tillverkningsmetoden för dessa komponenter. Värdekedjan vid tillverkning innehåller flera aktörer, som alla ser ett behov av ökad kunskap om vilka skademekanismer som accentueras vid fler lastcykler.
Till exempel kan en förbisedd skademekanism kan ge upphov till kuggbrott med ett allvarligt haveri som följd. Företagen omsätter kunskapen till konkurrenskraft via material- och processutveckling, för att möta de tuffare krav vid konstruktion och dimensionering av elektrifierade produkter. Samtliga företag bekräftar att det finns stor potential till stärkt konkurrenskraft genom denna utveckling.
– Jag tycker det är mycket motiverande att arbeta med denna typ av frågeställning och det märker man inte minst utifrån engagemanget i projektgruppen. Ökade ambitioner gällande hållbarhet och cirkularitet kräver att ingenjörer skapar bättre lösningar i alla delar av värdekedjan, och där tycker jag projekt passar in med ansatsen att vara proaktivt och inte reaktivt, säger Albin Stormvinter.
I HeatDrive deltar även bland annat Ovako, Volvo Lastvagnar, Scania, SKF och Epiroc.
HeatDrive har en total budget på 8,72 miljoner kronor varav 3,9 miljoner kronor kommer från Vinnova.
Inom det strategiska innovationsprogrammet Metalliska material så satsas nu över 56 miljoner kronor i programmets utlysning ”Metalliska material för det elektrifierade samhället”. Det är sju nya forskningsprojekt har nu beviljats stöd från den svenska innovationsmyndigheten .
