6 de setembro de 2017
Segunda parte do estudo da Ducker mostra três possíveis cenários para o período entre 2021 e 2028

Além da avaliação do cenário da participação do alumínio na indústria automobilística norte-americana entre 2015 e 2020 (os detalhes podem ser vistos neste link), o recente estudo divulgado pela Ducker Worldwide também fez uma análise da próxima década, no período entre 2021 e 2028, sobre o conteúdo de alumínio nos carros.

 

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Baseando-se nos dados sugeridos pela EPA (Environmental Protection AgencyAgência de Proteção Ambiental) e NHTSA (National Highway Transportation Safety AgencyAgência Nacional de Segurança e Transporte Rodoviário), a Ducker projeta um crescimento do total do conteúdo de alumínio para 256 quilos por veículo, correspondendo a 16% do peso em ordem de marcha em 2028, com cerca de 25% dos veículos produzidos com alumínio em sua estrutura de carroceria. Dentro desse montante, mais de dois milhões desses veículos serão picapes e 400 mil serão híbridos plug-ins ou terão trem de força de zero emissão.

Há uma importante variável ainda em aberto para a próxima década: a definição das metas de economia de combustível do CAFE (Corporate Average Fuel Economy), que tem grande impacto nas iniciativas de redução de peso. Evidências empíricas coletadas pela Ducker sugerem que a redução de 7% de redução de massa, percentual necessário para atingir as metas estabelecidas pelo CAFE, deve ser postergada de 2025 para 2028. Essa avaliação se deve, em boa medida, ao calendário de lançamentos de novos modelos projetado atualmente pelos fabricantes, com diversos modelos com grande conteúdo de alumínio em suas estruturas sendo lançados somente após 2024.

Diante disso, a análise da Ducker para esse período abordou três diferentes cenários, dentro dos quais a entidade acredita que as futuras metas do CAFE serão definidas:

  • aquele considerado o mais provável, com redução de 7% de massa até 2028
  • a manutenção da meta original de redução de 7% de massa até 2025
  • uma terceira alternativa, sem considerar as metas do CAFE e que toma as soluções adotadas atualmente pelo mercado, que resultariam em uma redução de peso de 4,5% até 2028.

O estudo avalia como inevitável a adoção do automóvel multi-material, no qual o alumínio contribui aproximadamente com metade da redução de massa com a substituição de materiais em qualquer um dos três cenários avaliados – variando de 122,47 quilos (redução de massa de 7% até 2025 ou 2028) para pouco menos de  77,11 quilos (4,5% de redução de massa).

“Está provado que os veículos mais leves feitos com alumínio oferecem mais economia de combustível, mais segurança e performance”, ressalta Heidi Brock, presidente e CEO da Aluminum Association. “Além disso, de acordo com o Laboratório Nacional de OakRidge, o alumínio é a melhor escolha para o meio ambiente quando comparado com o aço, tanto o tradicional como os aços avançados.”

O alumínio
Lançando um olhar apenas no universo do alumínio nos carros, os painéis de fechamento são a aplicação com o maior crescimento, independente do cenário. Essa aplicação, juntamente com crash-boxes, sistemas de direção e peças do chassi, componentes que possuem alta compatibilidade com estruturas de carroceria body-in-white em aço, não apresenta variação significativa entre os cenários.  

Por outro lado, a maior variação acontece com as peças estruturais BIW (body-in-white) estampadas de alumínio, cuja adoção ocorre apenas com a necessidade de redução de massa significativa.  O estudo mostra que esse conteúdo aumenta para 27,6 quilos por veículo no cenário de redução de 7% de massa – contra apenas 15,4 quilos no cenário de 4,5%. Padrão semelhante acontece com os extrudados.

É esperado que o fenômeno do downsizing continue a reduzir as dimensões dos motores a combustão, resultando em uma queda no peso médio de alumínio nos motores, por veículo. Em 2028, deve-se chegar a média de 44,9 quilos – média inferior ao registrado em 2006, com 51,7 quilos.

Os diferentes cenários
A diferença entre os dois cenários de redução de 7% está apenas no tempo estipulado para se chegar à meta (2025 ou 2028), variação que acontece em função do ritmo de adoção de tecnologias disponíveis para a redução de peso, de acordo com o lançamento de novos modelos. Na análise da Ducker, o conteúdo de materiais é exatamente o mesmo, resultando em um teor de alumínio superior a 256 quilos por veículo, correspondendo a 16% do peso em ordem de marcha. A previsão é que, em 2028, quase 25% dos veículos utilizem estrutura BIW de alumínio, parcial ou completa, correspondendo a 35 programas de novos modelos, que serão responsáveis por metade da redução de peso geral da frota. Capôs e portas de alumínio devem atingir, respectivamente 90% e 60% de penetração.

O mix de materiais deve contar com 550 quilos de chapas planas de aço de alta/ultra-alta resistência; com o conteúdo de aço em geral correspondendo a 46% do peso total em ordem de marcha. Destaque ainda para mais de 12 quilos de magnésio e 9,5 quilos de polímeros reforçados de fibra de carbono.

A previsão acerca da produção de veículos leves na América do Norte em 2028 varia entre 17,5 e 19,2 milhões de unidades. No primeiro caso, as remessas de chapas de alumínio para estruturas de carroceria BIW e painéis de fechamento devem crescer de menos de 454 milhões de toneladas em 2015 para mais de 1,95 bilhão de toneladas ao final de 2028. Já na segunda hipótese, o total de alumínio em 2028 sobe para 2,17 bilhões de toneladas.

O cenário mais pessimista do estudo, que aponta a redução de 4,5% de peso até 2028, assume que haverá um crescimento baixo da participação do alumínio nas partes estruturais após 2020 – e, nesse caso, a participação no peso total do veículo em ordem de marcha seria de apenas 14%, com 224 quilos. O cenário ainda considera que pelo menos 4,9 milhões de veículos serão produzidos com alto conteúdo de alumínio (mais de 181 quilos por veículo).

Independente do cenário apresentado, uma das principais conclusões do estudo da Ducker é que, mesmo diante da tendência do veículo multi-material, em que componentes produzidos com aços avançados, magnésio, polímeros reforçados de fibra de carbono e policarbonatos são críticos, a chave para se atingir os objetivos regulatórios referentes à emissões de poluentes e gases do efeito estufa são as peças de estrutura de carroceria BIW e painéis de fechamento em alumínio.

Alumínio nos carros: 256 quilos em 2028 na América do Norte

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