ความต้องการเหล็กกล้าสำหรับเครื่องมือในรถยนต์พลังงานใหม่เป็นเท่าใด?

ด้วยแรงผลักดันจากเป้าหมายความเป็นกลางทางคาร์บอนทั่วโลกและนวัตกรรมทางเทคโนโลยี การขยายตัวอย่างรวดเร็วของ อุตสาหกรรม รถยนต์พลังงานใหม่ (NEV) ได้เพิ่มความต้องการวัสดุประสิทธิภาพสูง เช่นเหล็กกล้าเครื่องมือ อย่าง มีนัยสำคัญ โลหะผสมนี้ขึ้นชื่อเรื่องความแข็งสูง ความต้านทานการสึกหรอ และเสถียรภาพทางความร้อน มีบทบาทที่ขาดไม่ได้ในการผลิตชิ้นส่วนสำคัญสำหรับรถยนต์พลังงานใหม่ บทความนี้จะเจาะลึกถึงปัจจัยหลักที่ขับเคลื่อนความต้องการนี้และผลกระทบต่ออุตสาหกรรม

การขยายกำลังการผลิตและความต้องการการผลิตแม่พิมพ์

ด้วยความที่จีนเป็นผู้นำด้านการผลิตและการบริโภครถยนต์พลังงานใหม่ ตลาดรถยนต์พลังงานใหม่ทั่วโลกจึงเติบโตอย่างรวดเร็ว และคาดว่ายอดขายทั่วโลกจะเกิน 16.5 ล้านคันภายในปี 2025 การพัฒนาในระดับใหญ่เช่นนี้ทำให้เกิดความต้องการที่สูงขึ้นสำหรับการผลิตแม่พิมพ์ชิ้นส่วนตัวถัง ตัวเรือนแบตเตอรี่ และชิ้นส่วนโครงสร้างจำนวนมาก – บริษัทรถยนต์อย่าง GAC, BYD และบริษัทอื่นๆ ต้องการแม่พิมพ์ที่ทนทานเพื่อให้มั่นใจในประสิทธิภาพและความแม่นยำในการผลิตจำนวนมากเมื่อขยายสายการผลิต คุณสมบัติของเหล็กกล้าเครื่องมือที่สามารถทนต่อแรงเค้นสูงในระหว่างรอบการปั๊มซ้ำๆ ทำให้เป็นวัสดุหลักสำหรับการใช้งานดังกล่าว โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อต้องจัดการกับการขึ้นรูปพื้นผิวที่ซับซ้อนและการกลึงแผ่นเหล็กที่ มีความแข็งแรงสูง

ความก้าวหน้าของเทคโนโลยีแบตเตอรี่

การพัฒนาแบตเตอรี่ระบบใหม่ เช่น แบตเตอรี่โซลิดสเตท ได้กำหนดมาตรฐานที่สูงขึ้นสำหรับความแม่นยำของกระบวนการผลิต การเตรียมอิเล็กโทรไลต์แข็งและการเคลือบอิเล็กโทรดต้องใช้เครื่องมือตัดและแม่พิมพ์ พิเศษ เพื่อให้มั่นใจในความแม่นยำของขนาดและการจัดการความร้อน บริษัทต่างๆ เช่น GAC และ SAIC วางแผนที่จะเปิดตัวแบตเตอรี่โซลิดสเตทรุ่นใหม่หลังปี 2025 ซึ่งจะกระตุ้นความต้องการเครื่องมือคุณภาพสูงมากยิ่งขึ้น นอกจากนี้ การผลิตชิ้นส่วนที่มีความแม่นยำสูงสำหรับส่วนประกอบสำคัญด้านประสิทธิภาพการใช้พลังงาน เช่น ระบบจัดการแบตเตอรี่ (BMS) และอินเวอร์เตอร์กำลังไฟฟ้า ยังต้องอาศัยวัสดุเหล็กกล้าเครื่องมือที่มีความแม่นยำสูงและอายุการใช้งานยาวนานอีกด้วย

ความท้าทายในการประมวลผลชิ้นส่วนน้ำหนักเบาและมีความแข็งแรงสูง

เพื่อพัฒนาระยะการขับขี่และประสิทธิภาพการใช้พลังงาน รถยนต์พลังงานใหม่จึงหันมาใช้วัสดุน้ำหนักเบามากขึ้น เช่น เหล็กกล้าความแข็งแรงสูงและโลหะผสมอลูมิเนียม การออกแบบตัวถังรถคูเป้ของ Polkrypton 001 และการปรับปรุงโครงสร้างของรถยนต์ไฟฟ้า Chevrolet จำเป็นต้องใช้แม่พิมพ์ที่มีความแม่นยำสูงในการขึ้นรูปวัสดุเหล่านี้ โดยคำนึงถึงความทนทาน เหล็กกล้าเครื่องมือที่ทนทานต่อการสึกหรออย่างดีเยี่ยมไม่เพียงแต่ช่วยยืดอายุการใช้งานของแม่พิมพ์เท่านั้น แต่ยังช่วยให้มั่นใจได้ถึงความสม่ำเสมอของชิ้นส่วนในการผลิตจำนวนมาก ลดต้นทุนการหยุดทำงานที่เกิดจากการสูญเสียแม่พิมพ์ได้อย่างมีประสิทธิภาพ และกลายเป็นเครื่องมือทางเทคนิคที่สำคัญในการแก้ปัญหาการแปรรูปวัสดุน้ำหนักเบา

ข้อกำหนดความแม่นยำสำหรับการผลิตมอเตอร์และอิเล็กทรอนิกส์กำลัง

ระบบขับเคลื่อนไฟฟ้าอาศัยส่วนประกอบที่มีความแม่นยำ เช่น โรเตอร์ สเตเตอร์ และแผ่นระบายความร้อน ส่วนส่วนประกอบหลักหรืออินเวอร์เตอร์หลัก จำเป็นต้องทำงานอย่างมีประสิทธิภาพภายใต้ภาระความร้อนสูง ซึ่งกำหนดข้อกำหนดที่เข้มงวดสำหรับแม่พิมพ์ทนความร้อนและเครื่องมือตัด บริษัทรถยนต์ญี่ปุ่น เช่น โตโยต้าและฮอนด้า ได้เร่งกระบวนการเปลี่ยนผ่านสู่ระบบไฟฟ้า และสายการผลิตมอเตอร์ของพวกเขาได้กำหนดมาตรฐานที่เข้มงวดยิ่งขึ้นสำหรับตัวชี้วัดประสิทธิภาพของเหล็กกล้าเครื่องมือ เช่น การรักษาความแข็งที่อุณหภูมิสูง โดยเฉพาะอย่างยิ่งในการตัดเฉือนมอเตอร์ความเร็วสูง ความต้านทานความล้าของเหล็กกล้าเครื่องมือส่งผลโดยตรงต่อความแม่นยำของส่วนประกอบ และส่งผลต่อเสถียรภาพกำลังขับของรถยนต์ทั้งคัน

แนวโน้มความแม่นยำของการผลิตอัจฉริยะและการบูรณาการเซ็นเซอร์

ความนิยมของระบบขับขี่อัตโนมัติและห้องโดยสารอัจฉริยะนำไปสู่ความต้องการส่วนประกอบโลหะที่ซับซ้อน เช่น ตัวยึดไลดาร์และแผงระบายความร้อนชิป AI ในกรณีของ Tesla Model Y ชิ้นส่วนปั๊มขึ้นรูปความแม่นยำสูงที่จำเป็นสำหรับระบบอิเล็กทรอนิกส์ขั้นสูงนั้นอาศัยแม่พิมพ์เหล็กกล้าเครื่องมือเพื่อให้ได้ความแม่นยำในการตัดเฉือนระดับไมครอน แนวโน้มนี้สอดคล้องกับผลกระทบของ “คุณลักษณะเสน่ห์” ต่อความสามารถในการแข่งขันของตลาดในแบบจำลองของ Kano ซึ่งการตระหนักถึงฟังก์ชันอัจฉริยะนั้นขึ้นอยู่กับกระบวนการความแม่นยำของกระบวนการผลิตเป็นหลัก และเหล็กกล้าเครื่องมือเป็นรากฐานวัสดุพื้นฐานที่สนับสนุนการผลิตที่แม่นยำนี้

แนวโน้มในอนาคตและแนวโน้มตลาด

คาดว่าภายในปี 2025 ตลาดเหล็กกล้าเครื่องมือสำหรับยานยนต์พลังงานใหม่จะเติบโตในอัตรา 15%-20% และความต้องการโลหะผสมระดับสูง (เช่นเหล็กกล้าเครื่องมือความเร็วสูงชนิดคาร์บอนสูงและโครเมียมสูง ) จะเพิ่มขึ้นอย่างมากเนื่องจากความต้องการด้านความต้านทานการสึกหรอและความเสถียรทางความร้อนที่เพิ่มสูงขึ้น การเติบโตของเทคโนโลยีเซลล์เชื้อเพลิงไฮโดรเจนอาจขยายขอบเขตการใช้งานของเหล็กกล้าเครื่องมือ และข้อกำหนดด้านความต้านทานการกัดกร่อนในการแปรรูปชิ้นส่วนจะผลักดันนวัตกรรมในการคิดค้นสูตรวัสดุ ความร่วมมือข้ามอุตสาหกรรมที่ลึกซึ้งยิ่งขึ้นระหว่าง GAC และ Huawei จะส่งเสริมนวัตกรรมกระบวนการผลิตและเน้นย้ำคุณค่าเชิงกลยุทธ์ของเหล็กกล้าเครื่องมือในการผลิตขั้นสูงมากยิ่งขึ้น

ความคิดเห็นของผู้เชี่ยวชาญ:

“ ในมุมมองของผม การนำเหล็กกล้าเครื่องมือชนิดใหม่มาใช้ในการผลิตรถยนต์พลังงานใหม่ (NEVs) ถือเป็นจุดเปลี่ยนครั้งสำคัญสำหรับอุตสาหกรรมยานยนต์ ผมมองว่านี่ไม่ใช่แค่เรื่องของการต้องการวัสดุเพิ่มขึ้นเท่านั้น ชนิดของวัสดุที่ต้องการกำลังเปลี่ยนแปลงไปอย่างมาก ในความคิดของผม เหล็กกล้าเครื่องมือที่มีอยู่ในปัจจุบันกำลังถึงขีดจำกัดแล้ว ซึ่งบังคับให้เราต้องหาวิธีใหม่ในการทำงานกับโลหะ”

จากการวิจัยของผม ผมพบว่าเหล็กกล้าเครื่องมือที่มีวาเนเดียมสูงและโคบอลต์ผสมนั้นใช้งานได้ดีมากสำหรับการผลิตชิ้นส่วนแบตเตอรี่รถยนต์ไฟฟ้า ผลการวิจัยของผมแสดงให้เห็นว่าเหล็กกล้าเครื่องมือเหล่านี้มีอายุการใช้งานยาวนานกว่าเหล็กกล้ามาตรฐานถึง 40% ผมเชื่อว่าสำหรับผู้ผลิตแล้ว การเลือกวัสดุไม่ใช่แค่การเลือกทางเทคนิค แต่มันเป็นวิธีที่จะทำให้พวกเขาก้าวล้ำหน้าคู่แข่ง

ผมขอแนะนำให้ผู้ผลิตลงทุนในเหล็กกล้าเครื่องมือคุณภาพสูงเหล่านี้ในตอนนี้ การทำเช่นนั้นจะทำให้พวกเขาได้รับประโยชน์อย่างมากในการผลิตเมื่อตลาดรถยนต์ไฟฟ้าเติบโตขึ้น จากประสบการณ์ของผม การขึ้นรูปวัสดุที่แข็งแรงเพื่อให้รถยนต์มีน้ำหนักเบานั้นทำได้ยากมาก การรักษารูปทรงที่แม่นยำเมื่อผลิตในปริมาณมากเป็นความท้าทายอย่างยิ่ง นี่แสดงให้เห็นว่าเหตุใดแนวคิดใหม่ๆ ในด้านโลหะวิทยาจึงมีความสำคัญ พวกเขากำลังทำให้การเปลี่ยนแปลงครั้งใหญ่ไปสู่รถยนต์ไฟฟ้าเป็นไปได้โดยเงียบๆ ”

———— ดร. ไมเคิล จางหัวหน้านักโลหะวิทยา สถาบันวัสดุขั้นสูง และอดีตผู้อำนวยการฝ่ายวิจัยและพัฒนาของ ThyssenKrupp ผู้มีประสบการณ์กว่า 20 ปีในการพัฒนาโลหะผสมประสิทธิภาพสูง

สรุป

การเติบโตของตลาดรถยนต์พลังงานใหม่ ความก้าวหน้าทางเทคโนโลยี และการเชื่อมโยงเป้าหมายการพัฒนาที่ยั่งยืน ทำให้เหล็กกล้าเครื่องมือกลายเป็นรากฐานสำคัญของการพัฒนาอุตสาหกรรม ผู้ผลิตที่มุ่งเน้นโซลูชันเครื่องมือประสิทธิภาพสูงจะมีความได้เปรียบในการแข่งขันเพื่อตอบสนองความต้องการที่เข้มงวดของยานยนต์ยุคใหม่ สำหรับผู้มีส่วนร่วมในอุตสาหกรรม การเพิ่มการลงทุนในการวิจัยและพัฒนาเหล็กกล้าเครื่องมือคุณภาพสูง และการสร้างความร่วมมืออย่างลึกซึ้งกับซัพพลายเออร์วัสดุ คือกุญแจสำคัญในการคว้าโอกาสทางการตลาดที่กำลังเติบโตนี้