De snelle groei van het segment van hybride en elektrische voertuigen zou er mogelijk toe kunnen leiden dat de vraag naar elektrisch staal vanaf 2025 het aanbod overtreft, volgens een nieuw rapport van een team van analisten van het Automotive Supply Chain and Technology-team van IHS Markit.Dit potentiële tekort zou de elektrificatieplannen van OEM's ernstig kunnen beïnvloeden als het niet wordt aangepakt door meer capaciteit toe te voegen en te investeren in nieuwe capaciteit, aldus het IHS Markit-team.Het vergroten van de extra productiecapaciteit is de enige maatregel om de structurele onbalans tussen de capaciteit en de grote toename van de vraag naar elektrisch staal aan te pakken.Elektrisch staal (vroegere post) is speciaal staal dat is geoptimaliseerd voor specifieke magnetische eigenschappen, waaronder een klein hysteresegebied voor een laag vermogensverlies per cyclus, laag kernverlies en hoge permeabiliteit.Elektrisch staal is overal in een modern voertuig te vinden - van de kleine motoren die spiegels en stoelen aandrijven tot de grotere machines die worden gebruikt in de aandrijfsystemen van hybride of volledige EV's.Tractiemotoren en generatoren in die alternatieve aandrijflijnen zijn in het bijzonder afhankelijk van zeer efficiënt elektrisch staal.Hoewel elektrisch staal door IHS Markit wordt geschat op slechts 1% van de wereldwijde staalmarkt van 2 miljard ton in 2020, wordt de levering ervan beschouwd als een steeds kritischere input voor de elektrificatieplannen van OEM's en voor verschillende energietransitie-initiatieven.De markt voor commercieel elektrisch staal is onderverdeeld in twee hoofdcategorieën: graan-georiënteerd elektrisch staal (GOES) markt en de markt voor niet-georiënteerd elektrisch staal (NOES).GOES wordt gebruikt in statische machines zoals transformatoren, die unidirectionele magnetisatie vereisen, terwijl NOES wordt gebruikt in roterende machines zoals motoren en generatoren, die multidirectionele magnetisatie vereisen.Autofabrikanten hebben een duidelijke directe blootstelling aan NOES, zei het IHS Markit-team, maar ze zijn indirect ook blootgesteld aan GOES, wat van cruciaal belang is om de uitrol van EV-laadinfrastructuur te ondersteunen.NOES is een directe materiaalinvoer die wordt gebruikt bij de productie van elektrische motoren voor zowel hybride als elektrische voertuigen, evenals in veel motortoepassingen met laag vermogen.Er worden gemiddeld zo'n 35 tot 45 motoren met laag vermogen per auto gemonteerd, waarvan ongeveer 20 in het B-segment en 80 in het E-segment.Het cruciale verschil tussen de verschillende motortypes zit in de NOES-klasse die wordt gebruikt.Milde hybride motoren verbruiken minder dan US$ 10 aan hoogwaardige NOES, terwijl batterij-elektrische voertuigen ergens tussen US$ 60 en US$ 150 per motor zullen gebruiken van een uitbreiding van hoogwaardige NOES – aangeduid als xEV-klasse – die in sommige configuraties kan vertegenwoordigen zelfs meer dan US $ 300 NOES-inhoud per voertuig.Deze xEV-klasse is waar zorgen over capaciteitsbeperkingen naar voren komen, aldus het IHS Markit-rapport.Van de meer dan 11 miljoen ton NOES die in 2020 werd geproduceerd, was slechts 456.000 ton NOES van xEV-kwaliteit.In hun rapport bespreken de IHS Markit-auteurs verschillende redenen voor een mogelijke xEV-grade NOES-capaciteitscrisis:Beperkte ruimte voor nieuwkomers.Slechts 14 bedrijven zijn momenteel in staat om xEV-grade NOES te produceren die voldoen aan de wereldwijde OEM-vereisten.Er zijn grote toetredingsdrempels die worden veroorzaakt door kapitaaluitgaven in verband met koudwals-, gloei- en coatingapparatuur, fabricagekennis, relaties tussen OEM's en leveranciers en octrooibescherming.Geconcentreerde productievoetafdruk.Ongeveer 88% van de productie is geconcentreerd in Groot-China, Japan en Zuid-Korea en wordt vervolgens geëxporteerd naar andere regio's, meestal in de vorm van staalrollen.Het aanbod is extreem beperkt in Noord-Amerika.Cleveland-Cliffs is de enige Amerikaanse producent van NOES via de overname van AK Steel in 2020;Cliff's NOES en GOES manufacturing delen gemeenschappelijke productieapparatuur.Cleveland-Cliffs is meer gericht op de productie van GOES om tegemoet te komen aan de toenemende regionale vraag naar elektrische transformatoren, waardoor de beschikbare xEV-kwaliteit NOES-capaciteit wordt verminderd.In november merkte het Bureau of Industry and Security van het Amerikaanse ministerie van Handel echter op dat Cliffs mogelijk stopt met de productie van GOES vanwege onrendabiliteit, deels als gevolg van jarenlange druk van goedkopere invoer.De mogelijkheid om van materiaal- of staalleverancier te veranderen is beperkt.Vanwege de correlatie tussen de efficiëntie van een motor en het werkbereik van een EV, kunnen verschillen in kernverlies (een kritische maatstaf voor de ingevoerde elektrische energie die wordt verspild als warmte tijdens magnetisatie) tussen concurrerende leveranciers van NOES-producten aanzienlijke gevolgen hebben voor OEM-aankoopbeslissingen, met name voor OEM's die elektrisch staallaminaat in grote volumes inkopen.Ook stroomafwaartse processen kennen knelpunten.Er zijn slechts 20 lamineringsstempels met motorkern die in OEM-behoeften kunnen voorzien, slechts vijf bedrijven die deze unieke stempelpersen kunnen produceren en minder dan 10 onafhankelijke gereedschapswinkels met de competentie om de unieke stempelmatrijzen te fabriceren die de ultramoderne motor kunnen ondersteunen ontwerpen.Het IHS Markit-team ziet rond 2023 bezorgdheid ontstaan ​​over capaciteitsbeperkingen.Het is hoogst onwaarschijnlijk dat fabrieken vanaf 2025 aan de marktvraag kunnen voldoen zonder significante extra investeringen.Om capaciteit in 2025 toe te voegen, moeten fabrieken echter op korte termijn beslissingen nemen.De situatie ziet er nog nijpender uit als je bedenkt dat de meeste NOES-fabrieken van xEV-kwaliteit slechts 90% capaciteitsbenutting kunnen aanhouden gedurende langere tijdsperioden.Door de exponentiële groei van geëlektrificeerde voertuigen in de komende jaren, blijft het risico bestaan ​​dat het aanbod van elektrisch staal tussen 2023 en 2025 niet aan de vraag voldoet. Ondanks de verwachte capaciteitsuitbreidingen zal in 2026 waarschijnlijk een structureel tekort van 61.000 ton ontstaan. Zonder verdere grote investeringen, zou dit tekort dramatisch kunnen stijgen tot 357.000 ton in 2027, met als hoogtepunt een tekort van 927.000 ton in 2030. —“Elektrisch staal – alweer een tijdelijk tekort aan toeleveringsketen of een bedreiging voor de elektrificatieplannen van OEM’s?”Meer details zijn beschikbaar op de IHS Markit-website en het volledige rapport is beschikbaar voor AutoTechInsight-abonnees.Geplaatst op 17 december 2021 in Elektrisch (accu), Prognoses, Productie, Materialen, Motoren |Permanente link |Opmerkingen (4)Oh-kay, dat is interessant.Ik ben enigszins bekend met GOES en begrijp hoe dit het leven HEEL interessant gaat maken.Zoals in de Chinese vloek: "Moge je in interessante tijden leven en onder de aandacht komen van machtige mensen."Geplaatst door: Ingenieur-Dichter |17 december 2021 om 04:40 uurHet is inderdaad interessant.Ik denk dat het mogelijk is om poedermetallurgie te gebruiken in sommige gevallen waarbij de ijzerpoederdeeltjes worden bedekt met een isolerend materiaal en in vorm worden geperst.Maar dan zou er misschien een tekort zijn aan dit materiaal.Het is misschien ook mogelijk om axiale fluxmotoren te gebruiken met kernloze stators (geen staal nodig).Als je ook Halbach-array-rotoren gebruikt, heb je geen magnetisch staal nodig om het magnetische circuit te sluiten, zodat de motor volledig zonder staal kan worden gemaakt.Een Halbach-array is in feite een array van magneten die een sterk magnetisch veld produceren aan één kant van de magnetische array.Het meest voorkomende gebruik zijn de met rubber beklede koelkastmagneten, maar het kan ook worden gebruikt in krachtige motoren.Zie: https://en.wikipedia.org/wiki/Halbach_arrayGeplaatst door: sd |17 december 2021 om 20:10 uurIJzeren poederkernen worden al lang gebruikt in hoogfrequente transformatoren.Ik geloof dat het fijnste poeder wordt gemaakt door ijzercarbonyl te ontbinden.U betaalt echter waarschijnlijk een prijs in permeabiliteit.Geplaatst door: Ingenieur-Dichter |17 december 2021 om 22:59Ik had eraan moeten toevoegen dat een van de problemen met zowel de kernloze statorontwerpen als de Halbach-arrays is dat ze meer magnetisch materiaal nodig hebben dat ook schaars kan zijn.Geplaatst door: sd |18 december 2021 om 06:25 uurDe reacties op dit bericht zijn gesloten.