На шляху до зменшення вуглецевого сліду CO₂

ZEvRA: Європейський дослідницький консорціум успішно просувається на шляху до циркулярної економіки електромобілів

9605
ZEvRA поставила собі за мету виготовити новий кузов з шести модулів з повторно використовуваних, перероблених або перероблених частин. © iStock/leonello

Під керівництвом Fraunhofer IWU 28 партнерів з науки та промисловості працюють над зменшенням вуглецевого сліду електромобілів щонайменше на 25 відсотків та значним збільшенням частки повторно використовуваних матеріалів. Після півтора року європейський дослідницький проект ZEvRA (Електромобілі з нульовими викидами, забезпечені гармонізованою циркулярністю) вже може підвести позитивні проміжні підсумки. Приклади: Доведено, що автомобільні дахи можна економічно очистити від фарби та переробити на нові автомобільні компоненти, а багато алюмінієвих компонентів можна виготовити майже повністю з відновленого (вторинного) алюмінію. Пластики та композитні матеріали з до 97 відсотками частки переробки вже були перероблені дослідниками на перші компоненти для демонстрації.

З початку проекту на початку 2024 року було досягнуто важливих успіхів - зокрема, у розробці гармонізованої методології оцінки для циркулярної економіки електромобілів. Ця методологія створює спільну основу для того, щоб розробки були порівнянними та вимірювальними, і таким чином прокладає шлях до циркулярних автомобільних концепцій. Вона є центральною частиною акцентів ZEvRA на цифрові інструменти, використання матеріалів та компонентів, а також розробку загального автомобіля.

Модульний кузов, розділений для покращеної циркулярної економіки. © EDAG

Матеріали та процеси для циркулярної економіки майбутнього

У центрі уваги стоїть питання, як центральні групи матеріалів електромобіля - зокрема, сталь, алюміній, пластики, скло, шини та рідкісні землі - можуть бути повністю інтегровані в замкнуті матеріальні цикли. Ці матеріали складають близько 84 відсотків загальної ваги автомобіля. Пріоритетом є використання перероблених матеріалів, доповнене альтернативними стратегіями, такими як повторне використання.

Так, у прикладі зі сталлю вже були хімічно очищені, проаналізовані та підготовлені для повторного використання старі автомобільні дахи - це стало можливим завдяки спеціально розробленому процесу. Додатково, програмне забезпечення для симуляцій на основі штучного інтелекту в майбутньому підтримуватиме розробку процесів та скорочуватиме час симуляцій з раніше до 14 тижнів до одного-двох днів.

Використане, хімічно очищене дах з оцинкованою поверхнею: готове до повторного використання. © Fraunhofer IWU

Також в області алюмінію вдалося реалізувати три варіанти матеріалів з майже 100 відсотками вторинного алюмінію для лиття, екструзії та піноутворювальних сплавів. Цифрові двійники допомагають оптимізувати процеси та забезпечити якість. Пластики та композитні матеріали з до 97 відсотками частки переробки були перероблені на перші демонстраційні компоненти, наприклад, на кришки батарей та компоненти інтер'єру.

У склі вдалося за допомогою цілеспрямованого цифрового друку зменшити споживання емалевої фарби приблизно на чверть - паралельно ведуться роботи з інтеграції фотоелектричних елементів в автомобільні дахи. Новий підхід до шин вже використовує близько 40 відсотків перероблених матеріалів, не йдучи на компроміси в безпеці.

Цифровізація як можливість

Цифрові інструменти суттєво просувають розвиток циркулярних автомобільних концепцій. Ще один інструмент симуляції на основі штучного інтелекту, вже доступний як прототип, під назвою «Circular-DESIGNer» дозволяє конструкторам оцінювати стратегії сталого розвитку вже під час етапу розробки та цілеспрямовано покращувати дизайн. Дизайн для циркулярної економіки означає врахування можливості повторного використання продукту, тобто подальшого використання або переробки систем і компонентів з самого початку. У ZEvRA віртуальні двійники для алюмінію, пластиків та композитних матеріалів повністю відображають цифрові матеріальні цикли. Крім того, була розроблена архітектура для Цифрового продуктового паспорта (DPP), за допомогою якого в майбутньому можна буде відстежувати матеріали та компоненти протягом усього їх життєвого циклу.

Циркулярний загальний автомобіль як цільова картина

На основі референсного автомобіля Škoda Enyaq було створено модульне автомобільне концепцію з шести основних груп. Нові технології з'єднання, такі як гвинтові та фланцеві системи, повинні скоротити час демонтажу більше ніж на половину. Таким чином, цінні ресурси та компоненти не лише легше монтувати, але й економічно відновлювати в кінці життєвого циклу. Саме для недорогих матеріалів рентабельність циркулярної економіки залежить від такого зміни парадигми. ZEvRA у другій фазі проекту розширить ці концепції та процеси на дизайн інтер'єру та екстер'єру - як основу для фізичних демонстраторів, які повинні підтвердити практичну придатність.

1-а щорічна конференція (27 листопада 2025 року, у партнера проекту Eurecat в Cerdanyola/Іспанія або в гібридному форматі)

Перша щорічна конференція ZEvRA збирає провідних учасників галузі мобільності та автомобілебудування та демонструє практичні шляхи до циркулярності електромобілів. У центрі уваги - інновації в дизайні, матеріалах та бізнес-моделях. Конференція пропонує ключові доповіді, майстер-класи та обговорення технічних, регуляторних та економічних викликів, а також рішень. Мета: зміцнити співпрацю, щоб циркулярні ланцюги створення вартості в Європі могли ще краще закріпитися. Більше інформації та реєстрація: Подолання бар'єрів на шляху до циркулярної автомобільної промисловості – ZEvRA (участь безкоштовна).

Знання створює майбутнє

Більше 420 фахівців з промисловості та науки були залучені з початку проекту через майстер-класи та конференції. Паралельно дослідники створили навчальну платформу на базі Moodle. Там розробляються навчальні пропозиції з тем, таких як аналіз життєвого циклу, цифрові двійники та процеси переробки.

Контакт:

www.iwu.fraunhofer.de