Terwijl de politiek zich begint te buigen over de opvolger van Euro 6, over wetgeving die de milieu-impact van de auto van wieg tot graf toetst, probeert de autobranche zich staande te houden. Snelle en hevige veranderingen komen uit alle hoeken op de auto-industrie af.
Politieke, economische, sociale en technologische factoren bepalen welke toekomstscenario’s relevant zijn en welke zo de prullenbak in moeten. Deze voor bedrijven externe factoren zijn dus cruciaal om te identificeren via een zogenoemde PEST-analyse. Adviesbureau Ricardo gebruikte het instrument om de koers voor toekomstige autoplatformen uit te tekenen. Hun eerste conclusie: de uitdagingen worden alleen maar groter de komende twintig jaar.
‘Modulair ontwerp van autoplatformen kan juist kostenverhogend werken.’
Van politieke aard zijn de eisen tot CO2-reductie en de focus op de binnenstedelijke luchtkwaliteit. Modelcycli worden echter volgens Ricardo daarnaast beïnvloed door economische en sociale factoren. De wens om de bedrijfszekerheid te maximaliseren bijvoorbeeld of het betalen naar gebruik: mobility as a service (afgekort als maas). Het tot nul reduceren van het aantal dodelijke ongevallen is een andere drijvende kracht. Voor de technologie speelt de wijdverbreide connectiviteit een grote rol, net als de vele mogelijkheden voor de aandrijflijn. Tegelijkertijd is er onzekerheid over de infrastructuur en de energievoorziening. Met andere woorden: de gekozen technische oplossing moet wel ondersteund worden door een infrastructuur die de benodigde energie kan leveren aan gebruikers.
Wieg-tot-graf-wetgeving
Bekende materie, maar omdat Ricardo als adviesbureau bij de grote autofabrikanten en hun toeleveranciers aan tafel zit kan het bureau wel interessante inzichten geven. Zonder man en paard te benoemen, vanzelfsprekend, omdat dat nu eenmaal zo afgesproken wordt. Interessant is de tijdspanne waarvan Ricardo inschat dat de genoemde ontwikkelingen zich voltrekken. Komende jaren gaan de CO2-normen al rap neerwaarts met een vermindering van vijftien procent tot 2025 en met dertig procent voor het tijdvak 2025-2030.
In de tweede helft van dit decennium begint Euro 7 als emissienorm. Gelijktijdig wordt een levenscyclusanalyse voorbereid die de impact meet van de spreekwoordelijke wieg tot het graf. Oude discussies die lage uitlaatemissies koppelen aan de herkomst van kostbare materialen zoals die in katalysatoren en accu’s gebruikt worden, krijgen hiermee nieuw elan. Gevoerd op basis van feiten in plaats van onderbuikgevoelens. Na 2035 zal er wetgeving op dit vlak volgen.
Wetgeving autonome auto
De tweede helft van dit decennium staat in het teken van de strijd om nul doden in het verkeer te bereiken. Een ambitie die eerst voor 2020 stond, overigens. Ook de wetgeving rond verbonden en autonome voertuigen moet dan vorm hebben gekregen. Het autonoom rijden blijft volgens de onderzoekers nog een jaar of zeven steken op niveau 3, terwijl niveau 5 pas tegen 2035 aan de orde zal zijn. Niet verrassend treedt ook dan een verandering op in de mobiliteitsperceptie. Het belang van infotainment en entertainment wordt dan belangrijker dan zaken als rijdynamiek, betrouwbaarheid, comfort en merkimago.
Dat comfort wegvalt klinkt misschien raar, maar ten tijde van autonome auto’s is comfort bittere noodzaak, een gegeven dus over de volle breedte van de markt en geen concurrentiemiddel. Philip Crowther, hoofd Business Development Passenger Car Europe, brengt kinetosis te berde: reisziekte. Als de auto steeds meer taken overneemt en inzittenden echt gaan passagieren dan gaan ze ook andere dingen doen terwijl het voertuig voortbeweegt. Niet iedereen kan daar even goed tegen en voertuigbouwers moeten dus alles uit de kast trekken om de gebruikers zonder reisziekte te kunnen verplaatsen. Daarnaast zijn auto’s met elektrische aandrijving een stuk stiller, waardoor veel geluiden ineens dominant worden. Geluiden die voorheen gemaskeerd werden door motorgeluiden. In autojargon NVH genaamd; noise, vibrations, harshness. Ofwel: geluid, trillingen, hardheid en die gaan meer dan ooit bepalend zijn. Dat werkt weer extra kosten in de hand en dan is de vraag hoe al die kostencomponenten worden terugverdiend. Lease en bezit verdwijnen immers, zo is de consensus. Mobiliteit als service, het kwam al ter sprake, zal vanaf 2030 een echte rol gaan spelen. Nog naast lease en ouderwets voertuigbezit, zeker tot in 2040, maar uiteindelijk verliezen die twee het wel van Maas.
Accumanagement
Dan de aandrijflijnen. Nog een paar jaar en dan zien ze massale introductie van de 1mW-oplaadfaciliteiten (tegen 250kW nu). Vanaf 2030 zullen krachtiger laadfaciliteiten beschikbaar zijn, opvallend genoeg gelijktijdig met inductief laden en de mogelijkheid tot accuwissels. Iets waar jaren geleden al op vooruit gelopen werd maar niet van de grond kwam. Daar is wel een verklaring voor, aldus Owain Davies, als hoofdingenieur betrokken bij voertuigen en hun energieopslag. Hij schetste de huidige complicaties op het vlak van de interne (hoog voltage) aansluitingen tussen accupakket, het gebruikte koelsysteem en de managementsystemen. “Er is totaal geen uniformiteit en dat staat het wisselen van pakketten in de weg.” Accumanagementsystemen zullen bovendien een eigen internetverbinding krijgen voor statusmeldingen en om updates te ontvangen. Zo zal de levensduur van het pakket aanzienlijk verlengd kunnen worden, verwacht Ricardo. Op het vlak van koeling verwacht Davies geen grote veranderingen. De opties (luchtkoeling, glycol/water, koelmiddel) blijven wel. “De gebruiksdoelstelling bepaalt welke het wordt. In taxi’s, met kleine accupakketten en inducatief laden, kan luchtkoeling prima.”
2CV en Euro 7
Dave Read, hoofdingenieur op het vlak van aandrijflijnen, ziet parallel daaraan zeker plek voor de verbrandingsmotor. Ook in het Euro 7-tijdperk, waarover nu de verschillende belanghebbenden kunnen lobbyen in de hoop dat de EU er wat van meeneemt in het definitieve pakket aan regels en normen. Hij geeft als voorbeeld een verbrandingsmotor die speficiek voor hybridegebruik is ontwikkeld, al direct vanaf de basis, in plaats van een aangepaste reguliere motor. Volgens hem scheelt dat zo’n 6 gram per gereden kilometer aan CO2-uitstoot. Zo’n motor heeft bijvoorbeeld geen noodzaak meer voor een multiriem, geen balanceerassen: het schrappen van overtollige ballast verlaagt gewicht en dat bespaart, maar het verlaagt ook interne weerstanden en dat is een verdere besparing. De vergelijking wordt even gemaakt met de klassieke Deux Chevaux (2CV): diens briljant simplistisch ontwerp combineerde een doelgerichte aanpak en het schrappen van overtolligheden.
Polestar 2
Het beschermen van de batterij in geval van botsing is cruciaal. Bij de Polestar 2 is deze geïntegreerd in de bodem van het CMA-platform en heeft het een aluminium behuizing voor zowel bescherming als stevigheid. Dit vermindert het risico op schade, verstevigt de structuur en houdt ook de batterij intact bij een aanrijding. Het hele pakket is ook gemaakt om trillingsfrequenties uit te schakelen. Het werkt als een demper die de zogenaamde Noise, Vibration and Harshness (NVH) vermindert.
In geval van aanrijding, wordt de accu automatisch losgekoppeld van de rest van de wagen. Dit zorgt ervoor dat er geen verbinding onder spanning is tijdens een aanrijding. Polestar 2 is voorzien van het ‘SPOC block’ (Severe Partial Offset Crash), een afbuigend massief aluminium blok dat aan de onderkant van de voorste firewall aan weerszijden van de auto is aangebracht. Het is ontworpen om het binnendringen van het wiel of andere voorwerpen in de cabine of in de richting van het accupakket tijdens gedeeltelijk frontale botsingen tot een minimum te beperken. Daarnaast is de Polestar 2 ook voorzien van een nieuwe Front Lower Load Path (FLLP), die de inzittenden en de batterij beschermt tegen meer directe frontale botsingen, bijvoorbeeld met een paal.
