Da der Markt für Elektrofahrzeuge immer weiter wächst, geht Morgan Advanced Materials davon aus, dass der Bedarf an Komponenten aus Aluminiumoxid und Siliziumkarbid steigen wird

2017-12-17
Ein weltweit führender Hersteller von Automobilkomponenten prognostizierte, dass für Elektrofahrzeuge in Zukunft viele Komponenten aus Aluminiumoxid und Siliziumkarbid gefertigt werden. Denn von allen OEMs wird gefordert, die Emissionen zu reduzieren und die Effizienz zu verbessern.

Schon heute ist bei Morgan Advanced Materials eine erhöhte Nachfrage nach Wellen und Lagern aus Aluminiumoxid sowie Dichtungen aus Siliziumkarbid zu verzeichnen. Da der Markt für Elektrofahrzeuge weiter wächst, wird der Bedarf an diesen Komponenten, die in Kfz-Kühlpumpen zum Einsatz kommen, in Zukunft noch weiter steigen. Einer der Gründe für diese Entwicklung ist die EU-Gesetzgebung, die für Neuwagen eine Beschränkung der CO2-Emissionen vorschreibt und die OEMs und Hersteller veranlasst, den Treibstoffverbrauch der Fahrzeuge zu optimieren. Entsprechend einem Bericht, der dieses Jahr von dem führenden Marktforschungsinstitut Technavio veröffentlicht wurde, ist bei Elektrofahrzeugen zwischen 2017 und 2021 dementsprechend eine jährliche Wachstumsrate von 38% zu erwarten. Diese Vorhersage erklärt die steigende Nachfrage nach Werkstoffen, mit denen sich die Emissionen reduzieren lassen.

Durch den Einsatz von Morgans Keramikkomponenten in elektrischen Wasserpumpen (EWP) können die Temperaturen in Motorblöcken und Batterieeinheiten so eingestellt werden, dass eine optimale Leistung und Langlebigkeit der Bauteile gewährleistet werden kann. Damit eignen sich die Pumpen mit Morgans Komponenten sowohl für Hybrid- und Elektrofahrzeuge als auch für Benziner oder Diesel mit Start-Stopp-Automatik. Dies lässt sich darauf zurückführen, dass die neuen Pumpen als effizienter gelten als herkömmliche mechanische Pumpen.

Werden Wellen und Lager nicht mehr aus Stahl, sondern aus Aluminiumoxid gefertigt, hat dies einige Vorteile. Besonders günstig ist die überragende Verschleißfestigkeit dieses Werkstoffes. Denn diese bedingt eine sehr gute Passgenauigkeit der Komponenten, die Vibrationen nehmen ab und der Geräuschpegel sinkt. All dies sind Vorzüge, die üblicherweise mit Elektro- und Hybridantrieben in Verbindung gebracht werden. Darüber hinaus sind Wellen und Lager aus Aluminiumoxid aber auch langlebiger und erfordern einen geringeren Wartungsaufwand. Je nach Anwendung kann eine Welle aus Aluminiumoxid mit einem Lager aus Siliziumkarbid oder einem Lager aus Aluminiumoxid kombiniert werden. Die Wahl der für die jeweilige Anwendung am besten geeigneten Ausführung hängt von vielen Faktoren ab, wie dem Kühlmedium, der Drehzahl der Pumpe, den eingesetzten Werkstoffen und der Leistung. So werden bei großen Pumpen mit einer Leistung von über 200W, die in größeren Fahrzeugen wie Elektrobussen und Nutzfahrzeugen eingebaut werden, z. B. vorzugsweise Lager aus Siliziumkarbid eingesetzt.

Auch bei mechanischen Dichtungen von Pumpen hat sich Siliziumkarbid als Werkstoff bewährt. Denn im Vergleich zu herkömmlichen keramischen Werkstoffen verfügt Siliziumkarbid bei zeitweisem Trockenlauf über eine besonders hohe Verschleißfestigkeit. Dadurch wird sichergestellt, dass die Pumpe selbst dann, wenn die Zufuhr des Schmiermittels unterbrochen ist, störungsfrei weiterläuft. Schäden an internen Bauteilen, wie sie bei einem Einsatz herkömmlicher Werkstoffe beobachtet werden können, treten hier nicht auf. Somit garantiert die Verwendung von Siliziumkarbid eine längere Einsatzdauer der Pumpe, eine Reduzierung der Kosten und eine Verringerung der Ausfälle im laufenden Betrieb. Als weiterer Vorteil ist die chemische Widerstandsfähigkeit von Aluminiumoxid und Siliziumkarbid zu nennen. Denn Bauteile aus diesen Werkstoffen widerstehen auch abrasiven Substanzen und Chemikalien wie Glykol, das als Kühlmedium in Kühlpumpen zum Einsatz kommt. Folglich kommt es seltener zu Undichtigkeiten. All diese überragenden Eigenschaften – die höhere Lebensdauer, die chemische Widerstandfähigkeit und die Wärmebeständigkeit – haben die von Morgan entwickelten Werkstoffe in der Vergangenheit bereits in zahlreichen Anwendungen wie Umwälzpumpen, Kfz-Heizungen und Klimaanlagen und Vakuumpumpen unter Beweis gestellt. Darüber hinaus haben Tests ergeben, dass die Wellen und Lager aus Aluminiumoxid, die in Kfz-Pumpen zum Einsatz kommen, auch nach über 30.000 Stunden kontinuierlichen Betriebs noch genauso leistungsfähig sind wir direkt nach ihrem Einbau.

Arafath Jaleel, technischer Verkaufsingenieur bei Morgan Advanced Materials und zuständig für den Geschäftsbereich Dichtungen und Lager, erläutert: „Wir haben eine Reihe von Werkstoffen entwickelt, die sich erwiesenermaßen auch für einen Einsatz unter anspruchsvolle Bedingungen eignen. Uns war aufgefallen, dass im Automobilsektor ein erhöhter Bedarf an solchen Werkstoffen besteht. Dementsprechend haben wir unser Angebot an die Anforderungen der Branche angepasst. Besonders hervorzuheben sind hier die geforderte erhöhte Energieeffizienz, die verlängerte Lebensdauer und die gesteigerte Verschleißfestigkeit. Dank unserer weitrechenden Fachkenntnisse und unserer umfangreichen Erfahrung bei Pumpenanwendungen können wir für unsere Kunden maßgeschneiderte Lösungen entwickeln und diese soweit perfektionieren, dass sie schließlich in die Massenfertigung gehen können. Darüber können wird dank unserer hohen Produktionskapazitäten alle großen Automobilzulieferer weltweit beliefern.“

Weitere Informationen finden Sie unter http://morgansealsandbearings.com/en-gb/markets/automotive/