Na cestě ke snížení uhlíkového otisku CO₂

ZEvRA: Evropské výzkumné konsorcium dělá velké pokroky na cestě k oběhovému hospodářství elektrických vozidel

9784
ZEvRA si klade za cíl vyrobit novou karoserii ze šesti modulů s opětovně použitými, zpracovanými nebo recyklovanými díly. © iStock/leonello

Pod vedením Fraunhofer IWU pracuje 28 partnerů z vědy a průmyslu na snížení uhlíkové stopy elektrických vozidel o minimálně 25 procent a na výrazném zvýšení podílu opětovně použitých materiálů. Po roce a půl může evropský výzkumný projekt ZEvRA (Zero Emission electric Vehicles enabled by haRmonised circulArity) již bilancovat pozitivně. Příklady: Prokázaně lze automobilové střechy ekonomicky zbavit laku a zpracovat na nové automobilové komponenty, stejně jako mnoho hliníkových komponentů lze téměř zcela vyrobit z obnovovaného (sekundárního) hliníku. Plasty a kompozitní materiály s až 97 procenty podílem recyklátu byly již pro demonstrační účely zpracovány na první součásti.

Od začátku projektu na začátku roku 2024 byly dosaženy důležité pokroky – zejména při vývoji harmonizované hodnotící metodiky pro oběhové hospodářství elektrických vozidel. Tato metodika vytváří společný základ pro srovnatelnost a měřitelnost vývoje a tím usnadňuje cestu k cirkulárním konceptům vozidel. Je to klíčová součást zaměření ZEvRA na digitální nástroje, případy použití materiálů a komponentů a celkový vývoj vozidel.

Modulární karoserie, rozdělená pro zlepšené oběhové hospodářství. © EDAG

Materiály a procesy pro oběhové hospodářství zítřka

V centru pozornosti je otázka, jak lze plně integrovat hlavní skupiny materiálů elektrického vozidla – včetně oceli, hliníku, plastů, skla, pneumatik a vzácných zemin – do uzavřených materiálových cyklů. Tyto látky tvoří přibližně 84 procent celkové hmotnosti vozidla. Prioritou je využití recyklovaných materiálů, doplněné alternativními strategiemi, jako je repurpose.

V případě oceli byly použité automobilové střechy již chemicky zbaveny laku, analyzovány a připraveny pro druhé použití – umožněno speciálně vyvinutým procesem. Doplňkově bude budoucí vývoj procesů podporován AI založeným simulačním softwarem, který zkracuje simulační časy z dosavadních až 14 týdnů na jeden až dva dny.

Použitá, chemicky zbavená střecha s pozinkovaným povrchem: připravena pro druhé použití. © Fraunhofer IWU

Také v oblasti hliníku bylo možné realizovat tři varianty materiálů s téměř 100 procenty sekundárního hliníku pro lití, vytlačování a pěnové slitiny. Digitální dvojčata pomáhají optimalizovat procesy a zajišťovat kvalitu. Plasty a kompozitní materiály s až 97 procenty podílem recyklátu byly zpracovány na první demonstrační součásti, například na kryty baterií a komponenty interiéru.

U skla se podařilo cíleným digitálním tiskem snížit spotřebu emailové barvy o přibližně čtvrtinu – paralelně probíhají práce na integraci fotovoltaických článků do automobilových střech. Nový přístup k pneumatikám již využívá přibližně 40 procent recyklovaných materiálů, aniž by došlo k ústupkům v oblasti bezpečnosti.

Digitalizace jako umožňovač

Digitální nástroje zásadně urychlují vývoj cirkulárních konceptů vozidel. Další simulační nástroj založený na AI, který je již k dispozici jako prototyp, nazvaný »Circular-DESIGNer«, umožňuje návrhářům hodnotit strategie udržitelnosti již během fáze vývoje a cíleně zlepšovat design. Design for Circular Economy znamená zohlednit oběhovou schopnost produktu, tedy další a opětovné použití nebo zpracování systémů a komponentů od samého začátku. V ZEvRA digitální dvojčata pro hliník, plasty a kompozitní materiály digitálně mapují kompletní materiálové cykly. Kromě toho byla navržena architektura pro Digitální produktový pas (DPP), s nímž bude možné v budoucnu sledovat materiály a komponenty během celého jejich životního cyklu.

Cirkulární celkové vozidlo jako cílový obraz

Na základě referenčního vozidla Škoda Enyaq vznikl modulární koncept vozidla se šesti hlavními skupinami. Nové spojovací techniky, jako jsou šroubové a přírubové systémy, by měly v budoucnu zkrátit dobu demontáže o více než polovinu. Tak lze cenné zdroje a komponenty nejen snadněji montovat, ale také na konci životnosti ekonomicky znovu získat. Právě u cenově dostupných materiálů závisí rentabilita oběhového hospodářství na takovém paradigmatu. ZEvRA v druhé fázi projektu rozšíří tyto koncepty a procesy o design interiéru a exteriéru – jako základ pro fyzické demonstrátory, které mají prokázat praktickou použitelnost.

1. výroční konference (27. listopadu 2025, u projektového partnera Eurecat v Cerdanyole/Španělsko nebo hybridně)

1. výroční konference ZEvRA shromažďuje přední aktéry v oblasti mobility a automobilového průmyslu a ukazuje praktické cesty k cirkularitě elektrických vozidel. Zaměřuje se na inovace v designu, materiálech a obchodních modelech. Konference nabízí keynote přednášky, workshopy a diskuse o technických, regulačních a ekonomických výzvách a řešeních. Cílem je posílit spolupráci, aby se cirkulární hodnotové řetězce v Evropě mohly lépe etablovat. Více informací a registrace: Odstraňování překážek na cestě k cirkulárnímu automobilovému průmyslu – ZEvRA (účast je zdarma).

Vědomosti vytvářejí budoucnost

Od začátku projektu bylo zapojeno více než 420 odborníků z průmyslu a výzkumu prostřednictvím workshopů a konferencí. Paralelně vědci zřídili vzdělávací platformu na bázi Moodle. Na ní vznikají školení na témata jako analýzy životního cyklu, digitální dvojčata a recyklační procesy.

Kontakt:

www.iwu.fraunhofer.de