Elektromos acélból sem lehet elég a jövőben

Az elektromos acélok olyan ötvözetek, amiket speciális mágneses tulajdonságok előállítására terveztek. Ezek az ötvözetek minden modern autóban megtalálhatóak kezdve a tükröket mozgató kis motoroktól az elektromos járműveket hajtó nagy teljesítményű elektromos gépekig. Az utóbbi járművek generátorainak és trakciós motorjainak gyártása különösen nagy mértékben támaszkodik az elektromos acélokra.

Az IHS Markit piackutató vállalat szerint a 2020-ban előállított kétmilliárd tonna acélnak mindössze egy százaléka volt elektromos acél, ami ugyanakkor egyre inkább befolyásolja az autógyártók elektrifikációs terveinek megvalósíthatóságát.

Az elektromos acélok piaca kettő fő szegmensre osztható fel: ezek a szemcseorientált elektromos acélok (grain-oriented electrical steel – GOES) piaca, valamint a nem orientált elektromos acélok (non-oriented electrical steel – NOES) piaca. Az előbbi acélokat statikus berendezésekben, mint például transzformátorokban, míg utóbbiakat forgó mozgást végző gépekben, például generátorokban és motorokban használják. Az autógyártókat közvetlenül érinti a NOES acélok elérhetősége, közvetett módon – a töltőhálózat szükségessége miatt – azonban a GOES acélok kínálata is befolyással van terveikre.

Összetett probléma

Átlagosan 35-45 kis teljesítményű elektromos motor van egy mai autóban. A különböző célú motorokat eltérő minőségű acélokból készítik. Az akkumulátoros elektromos autók motorjaiban magas minőségű, az IHS Markit elemzői által xEV minőségi besorolású acélokat használnak, motoronként 60-150 dollár értékben. Az xEV acélok alszegmense az, ahol a jövőben kapacitáshiány léphet fel az IHS szerint.

2020-ban több mint 11 millió tonna NOES acélt állítottak elő a világon, amiből csak 456 ezer tonna volt xEV minőségű. A potenciális kapacitáshiánynak több okát is azonosították az IHS elemzői:

• Az első a magas piacra lépési korlátok. Jelenleg csak 14 cég képes xEV minőségű acél előállítására, a kör szélesedését pedig a magas beruházási költségek, a speciális know-how követelménye, illetve a szabadalmi korlátok egyaránt akadályozzák.
• A második ok a termelőkapacitás földrajzi koncentrálódása: a kapacitás 88 százaléka Kínában, Japánban és Dél-Koreában található.
• A harmadik ok a beszállítóváltás nehézségében áll. A különböző NOES termékek magvesztesége (ami a magnetizálás során a hő formájában elvesző energia hányadát fejezi ki) eltérő, a jellemző ugyanakkor alapjaiban befolyásolja a hajtásrendszer hatékonyságát, így a hatótávolságot. Ez azt jelenti, hogy a beszállítóváltás a járművek hatótávjának módosulását is magával vonhatja.
• Szűk keresztmetszetek a motorok gyártásában is jelen vannak. Csak húsz olyan cég van, ami az elektromos motorok forgórészének magját az OEM-ek igényei szerint képes előállítani. Csupán öt, ami az előbbi vállalatokat présgépekkel tudja ellátni, illetve tíznél is kevesebb üzem, ahol a préseléshez megfelelő szerszánokat tudnak készíteni.

Már 2025 előtt baj lehet

Az IHS Green Car Congress által idézett előrejelzése a mostani évtized során az xEV minőségű elektromos acélok termelési kapacitásának közel háromszorosára bővülését írja le, ami azonban elégtelen lesz, és akár már 2023-ban hiány alakulhat ki az értékes alapanyagokból. Terven felüli kapacitásbővítések hiányában 2026-ra 61 ezer tonna, 2030-ra pedig már 927 ezer tonna acél – a kereslet mintegy negyedének megfelelő mennyiség – hiányozhat a világpiacról.

Az elektromos acélok hiánya egy újabb kihívás elé állíthatja majd az autógyártókat, amiknek jelenleg az egyes vélemények szerint 2023-ra is áthúzódó chiphiánnyal, valamint más alapanyagok szűkülő kínálatával is meg kell küzdeniük.