Bilindustrin genomgår en stor förändring driven av krav på minskad miljöpåverkan, ökad säkerhet och förbättrad prestanda. Traditionellt stål utmanas av avancerade kompositer, återvunna material och innovationer inspirerade av naturen. Denna utveckling är både spännande och nödvändig för en hållbar framtid.
På jakt efter optimala material: Lättare och starkare
Stål har länge varit grunden i bilkonstruktioner, men jakten på lättare och mer bränslesnåla fordon har öppnat för alternativ. Aluminium och plast blir allt vanligare. Enligt nft.nu utgör dessa material ungefär 35% av en modern bilkaross, medan resterande 65% består av olika stålsorter. Även stålet har utvecklats, och genom tekniker som presshärdning kan det göras tunnare utan att förlora styrka.
Kolfiber: Lätt och starkt, men med utmaningar
Kolfiberkompositer är starka i förhållande till sin vikt – ungefär hälften så tunga som stål och 30% lättare än aluminium. BMW i3 är ett exempel på en bil som använder kolfiber i större skala. Materialet är dock inte problemfritt. MSB har tagit fram riktlinjer för hur räddningstjänsten ska hantera olyckor med kolfiber, vilket visar att säkerhetsaspekterna måste beaktas.
Höghållfast stål i framtidens bilar
Stålindustrin utvecklar ständigt nya, höghållfasta stålsorter som kan minska både bränsleförbrukning och miljöpåverkan. Genom internationella samarbeten som ULSAB-AVC, där 33 av världens ledande stålföretag deltar, tas konceptbilar fram. I dessa bilar utgör avancerat stål upp till 80% av materialet. Enligt Miljö & Utveckling kan dessa bilar tillverkas med befintlig teknik. Svenska SSAB deltar aktivt och framhåller goda resultat i simuleringar, med låg bränsleförbrukning och hög säkerhet.
Tvåfasstål: Anpassningsbart skydd
Tvåfasstål är en innovation med en unik egenskap: det förändras vid en kollision. Stålets struktur omvandlas, vilket gör det hårdare och bättre på att absorbera energi. Det fungerar som ett dynamiskt skydd som anpassar sig efter situationen.
Cirkulär ekonomi och återvunna material
Hållbarhet handlar inte bara om lätta material, utan också om resurshushållning. Sopra Steria betonar att transportsektorn ställer om mot globala hållbarhetsmål. Även om elektrifiering är i fokus, krävs lättare material och en cirkulär ekonomi. Återvunna materials prestanda kan variera, och det är en utmaning att säkerställa hög kvalitet. Kostnad och tillgång påverkar också. Trots detta ökar användningen av återvunna material.
Volvo och hållbara material
Volvo Cars satsar på hållbara material, både naturmaterial som ull och lin, och återvunna alternativ. De använder en skräddarsydd ullblandning som består av 30% spårbar ull och 70% återvunnen polyester, samt lin som kräver lite vatten att växa. Nordico, ett egenutvecklat material, görs av återvunnen polyester från PET-flaskor och biobaserad PVC. Återvunnen PVC från fönsterramar används också, liksom textilavfall från jeans.
Inspiration från naturen
Naturen är en källa till inspiration. SVT Nyheter rapporterar om Peacock mantis-räkan, vars klubba är extremt slagtålig. Genom att studera dess konstruktion, med ett hårt yttre skikt och mjukare inre lager i en skruvad fiberstruktur, kan forskare utveckla nya, starka kompositmaterial.
Biomimetik – inspiration från naturen
Biomimetik, att lära av naturen, är ett växande forskningsområde. Räkans klubba, som tål enorma krafter, kan inspirera till nya material inom bilindustrin, precis som kardborrebandet inspirerats av naturen.
Lignin: En förnybar resurs för framtidens bilar
Lignin, en restprodukt från papperstillverkning, kan bli en viktig råvara. Forskning.se och Skogsaktuellt beskriver hur forskare vid KTH, Innventia och Swerea Sicomp tagit fram en modellbil med tak och batteri av ligninbaserad kolfiber. Detta visar potentialen för lättare, mer miljövänliga bilar och minskat fossilberoende.
Ligninbaserad kolfiber
Genom att använda lignin som bas för kolfiber kan man minska beroendet av fossilbaserade material. Ligninbaserad kolfiber är lätt, stark och ett mer miljövänligt alternativ. Forskning visar att det kan ersätta traditionell kolfiber i bilkarosser och andra produkter. Lättare karosser minskar energiförbrukningen, vilket är viktigt för elbilar.
Fördelar med lignin
Lignin är en riklig och kostnadseffektiv råvara, en biprodukt från pappersmassatillverkning. Ligninbaserad kolfiber är potentiellt billigare än konventionell kolfiber, vilket kan öka användningen. Forskning pågår för att förbättra tillverkningsmetoderna, med målet att skapa en pilotskala processlinje för kontinuerlig produktion av svensk ligninbaserad kolfiber. Lignin undersöks också som elektrodmaterial i miljövänligare batterier.
Framtidens bilmaterial: Innovation och ansvar
Framtidens bilmaterial handlar om innovation, ansvar och prestanda. Hela livscykeln beaktas, från kolfiber och specialstål till återvunnet och biobaserat. Utvecklingen går mot säkrare, effektivare och mer miljövänliga fordon. RISE understryker vikten av cirkulära materialflöden, och NIST i USA arbetar med standardisering för att underlätta övergången till lättviktsmaterial. Samarbete och innovation är nyckeln till framgång.