Nieuwe Energie Voertuigen & Groei van Gietvormen

De toename van productie van voertuigen met nieuwe energie en de impact op de vraag naar gietwerk

Elektrische voertuigen en de stijgende vraag naar precisiegietcomponenten

Naarmate we ons verplaatsen richting voertuigen op nieuw energie, is het gehele gezicht van de auto-industrie behoorlijk veranderd, en is precisie-gietvorming een zeer belangrijk onderdeel geworden in dit proces. Elektrische voertuigen zijn gewoon niet hetzelfde als die oude verbrandingsmotoren. Ze hebben onderdelen nodig die zowel licht als sterk zijn, zodat ze een betere accu-levensduur kunnen behalen. Kijk bijvoorbeeld naar wat er zich afspeelt in China. Vorig jaar alleen al werden daar ongeveer 8 miljoen elektrische auto's verkocht, en volgens het Asia Pacific Automotive Casting Market Report van eerder dit jaar gebruiken de meeste fabrikanten tegenwoordig aluminium gietvormen voor ongeveer 60 procent van de structurele onderdelen voor hun elektrische modellen. Waarom? Omdat wanneer we van materialen veranderen, dingen daadwerkelijk lichter worden. Aluminium gietonderdelen kunnen het voertuiggewicht met tussen de 15 en 20 procent verminderen in vergelijking met gewone stalen onderdelen, en toch alle crashproeven behalen die nodig zijn voor veiligheid.

Groeit in EV-productie en de directe invloed op aluminium gietvorming

De stijging in de productie van elektrische voertuigen heeft de behoefte aan aluminiumgietwerk echt doen toenemen, vooral omdat tegenwoordig de meeste batterijhouders en motorgevallen gemaakt worden met behulp van hoogdrukgietwerk (HPDC). Neem bijvoorbeeld de Amerikaanse markt: vorig jaar steeg de verkoop van elektrische auto's met 40%, alleen al in 2023 werden ongeveer 1,4 miljoen elektrische voertuigen verkocht. Deze stijging heeft de behoefte aan aluminiumgietwerk voor EV-onderdelen opgevoerd tot ongeveer 230.000 ton in het hele land. Overheidsprogramma's zoals de belastingvermindering van 7.500 dollar onder de Inflation Reduction Act versnellen de ontwikkelingen zeker, aldus recente marktrapporten uit de Noord-Amerikaanse automobielgieterijsector. Bedrijven in de branche investeren steeds meer in deze grote HPDC-machines met een klemkracht van 6.000 ton. Deze geavanceerde systemen maken het mogelijk om complexe batterijbakkens te produceren met ingebouwde koelkanalen in één keer uit de matrijs, waardoor de assemblagestappen afnemen en de algehele prestaties verbeteren.

Markttrends: Verwachte Toename van het Gietvolume per Nieuwe Energievoertuig

Industrieanalisten verwachten tegen 2027 een stijging van 65% van het gietgehalte per elektrische auto vergeleken met conventionele voertuigen, gedreven door de adoptie van gigacasting. Deze techniek brengt meer dan 70 genietde onderdelen samen in één aluminiumgietstuk, waardoor de assemblagetijd met 45% wordt gereduceerd en de dimensionale nauwkeurigheid wordt verbeterd tot ±0,5 mm.

Gigacasting-innovatie: het transformeren van grootschalige aluminiumgiettechnologie voor EV's

Wat is gigacasting en waarom verandert het de productie van elektrische auto's

Gigacasting betekent een grote stap voorwaarts in de productietechnologie, waardoor het mogelijk is geworden om enorme aluminiumgietstukken te maken die ongeveer 100 keer groter zijn dan voorheen mogelijk was. Wanneer fabrikanten die 70 of meer gelaste onderdelen vervangen door één enkel stuk, zien ze behoorlijk indrukwekkende resultaten. Voertuigen worden lichter, ongeveer 12 tot wel 15 procent, en tegelijkertijd aanzienlijk stijver, met een verbetering van ongeveer 30 procent in torsiestijfheid. Tesla heeft deze technologie echt in de mainstream geproduceerd in hun Gigafabriek in Shanghai, waar ze enorme gietmachines van 9.000 ton hebben geïnstalleerd, in staat om complete onderbouwdelen te produceren in slechts twee minuten. Volgens onderzoek van het FEV Consortium uit 2025, wogen auto's die met gigacast-technologie werden geproduceerd met voor- en achterste modules ongeveer 18 procent minder dan oudere multimateriaalontwerpen. Praktisch gezien vertaalt dit zich in een verlengd rijbereik tussen twee opladingen, wat betekent dat chauffeurs 6 tot 8 procent extra actieradius halen uit een volledig opgeladen batterij.

Gietwerk onder hoge druk (HPDC) in de productie van voertuigen op nieuw energie

De huidige systemen voor hoge drukgietprocessen (HPDC) werken met klemkrachten tussen 6.000 en 9.000 ton, wat eigenlijk 25 tot 40 procent krachtiger is in vergelijking met oudere modellen van slechts een paar jaar geleden. Deze toegenomen sterkte stelt fabrikanten in staat om gespecialiseerde onderdelen te produceren die nodig zijn voor elektrische voertuigen, waaronder die grote batterijbodems die tot twee meter lang kunnen zijn. De koeltechnologie is de laatste tijd ook behoorlijk geavanceerd geworden. Deze geavanceerde systemen behouden de dimensionele nauwkeurigheid binnen plus of min 0,05 millimeter, iets dat erg belangrijk is om ervoor te zorgen dat de batterijbehuizingen waterdicht blijven. Wat de productie-efficiëntie betreft, voltooien de meeste moderne installaties cycli in ongeveer 90 seconden, terwijl ze vrijwel al het overgebleven materiaal hergebruiken – we praten hier over een terugwinning van bijna 98% van het aluminium afval intern. Deze combinatie is logisch voor bedrijven die de balans willen houden tussen strikte eisen en milieuvriendelijkheid in hun productieprocessen.

Technologische vooruitgang die precisie en schaalbaarheid mogelijk maakt

Drie belangrijke innovaties hebben gigacasting haalbaar gemaakt:

• AI-gestuurde stromingsimulatiesoftware die defecten tot 18 uur voor de productie kan voorspellen
• Hybride matrijzenmaterialen met keramische coatings die 850°C vloeibaar aluminium gedurende meer dan 100.000 cycli kunnen verdragen
• Sensoren in real-time die micronniveau-verplaatsingen detecteren tijdens het stollen

Hiermee kunnen structurele componenten worden geproduceerd met wanddiktes van 2,5 mm terwijl de crashintegriteit behouden blijft – 40% beter dan de normen van 2020.

Uitdagingen bij het op grote schaal toepassen van gigacasting: Kosten, kwaliteit en toeleveringsketen

Het opzetten van een gigacastcel kost zeker meer dan 62 miljoen dollar, en bedrijven moeten rekening houden met een wachttijd van 12 tot 18 maanden voordat er enig rendement op de investering wordt gezien, zelfs als ze ongeveer 100.000 eenheden per jaar produceren. Er zijn ook nog materiaaluitdagingen. De huidige aluminiumlegeringen ontwikkelen ongeveer 15 procent porositeit wanneer ze worden gegoten in secties dikker dan 120 millimeter. En dan is er nog het probleem van de gehele supply chain. Fabrikanten moeten hun aanpak volledig omgooien, van het kopen van honderden afzonderlijke componenten naar het werken met slechts één gietpartner. Dit betekent zwaar investeren in nieuwe apparatuur en nauw samenwerken met minder leveranciers dan ooit tevoren.

Gewichtsreductie: Een kernontwerpprincipe dat aluminium- en magnesiumgietdrukwerking aandrijft

Waarom gewichtsreductie cruciaal is voor de efficiëntie en actieradius van voertuigen met nieuwe energie

Elke 10% vermindering van het voertuiggewicht verbetert de actieradius van een elektrische auto met 6—8% door lagere energieverbruik. Deze directe relatie maakt het gebruik van lichtere materialen essentieel voor de adoptie door consumenten. Aluminium- en magnesiumgiettechnieken maken complexe structurele onderdelen mogelijk die 40—60% lichter zijn dan stalen equivalenten, zonder in te boeten aan veiligheid.

Rol van aluminium- en magnesiumlegeringen in autogietwerk

Magnesiumlegeringen bieden een uitstekende vloeibaarheid, waardoor cyclustijden met 50% korter zijn dan bij aluminium in gietwerk. Ze bieden ook 30% hogere slagsterkte dan aluminium A380 in onderdelen die van belang zijn voor botsingsveiligheid. Magnesium is 33% lichter dan aluminium en behoudt daarbij een vergelijkbare sterkte, wat het ideaal maakt voor niet-dragende toepassingen.

Vergelijkende voordelen van lichte gietmaterialen in EV-platforms

Aluminium heeft een dichtheid van ongeveer 2,7 gram per kubieke centimeter, wat betekent dat het tot 50 tot 60 procent gewicht kan besparen in vergelijking met staal. Magnesium is nog lichter met slechts 1,8 gram per kubieke centimeter, wat een gewichtsreductie van ongeveer 65 tot 75 procent oplevert, hoewel het speciale coatings nodig heeft om corrosie tegen te gaan. Als je kijkt naar hoe sterk deze materialen zijn in verhouding tot hun gewicht, dan overschrijden beide metalen de 300 megapascal per gram — dat is ongeveer 40 procent beter dan wat we krijgen van geavanceerde kunststoffen. Ontwerpingenieurs plaatsen magnesium meestal waar de structurele eisen niet zo hoog zijn, zoals buitenkappen, terwijl aluminium wordt gereserveerd voor onderdelen die daadwerkelijk onder druk staan, zoals batterijcompartimenten. Het resultaat? Voertuigen die op deze manier zijn gebouwd, zijn ongeveer 22 procent lichter dan die gemaakt zijn met combinaties van verschillende materialen. Veel autofabrikanten zijn deze overgang begonnen omdat lichtere voertuigen over het algemeen beter presteren en minder brandstof verbruiken.

Belangrijkste toepassingen van gietvormen in onderdelen voor nieuwe energievoertuigen

Accu-huizen en motorgehuzen: Hoogwaardige gietvormeisen

Gietvorming is cruciaal voor missie-critische EV-onderdelen zoals accu-huizen en motorgehuzen, die corrosiebestendige aluminiumlegeringen vereisen die extreme thermische cycli kunnen doorstaan. Gietvormen onder hoge druk bereikt dimensionale toleranties van <10 μm - essentieel voor waterdichtheid en naleving van botsingsveiligheidseisen.

Structurale gietvormonderdelen: Vermindering van montagecomplexiteit

Een vooraanstaand EV-fabrikant toonde aan dat een enkelvoudig gegoten achterste onderstel het aantal onderdelen reduceert van 70 naar 2, waardoor de montage tijd met 35% wordt verkort. Het weglaten van lasnaden verbetert de torsiestijfheid met 15% in vergelijking met gestanste stalen ontwerpen.

Gietvormen voor de massaproductie van EV-specifieke onderdelen

Meervoudige schuifmatrijzen maken het mogelijk om meer dan 500 complexe onderdelen voor elektrische voertuigen per uur te produceren, waarbij automatisch aftrimmen de nabewerking minimaliseert. Moderne matrijzen houden nu 200.000+ cycli voordat ze moeten worden gerenoveerd, 30% meer dan in 2021, waardoor productiecapaciteiten van fabrieken van meer dan 500.000 voertuigen per jaar worden ondersteund.

Marktexpansie en economische kansen in de die-castsector voor elektrische voertuigen

Omzetpotentieel en marktgroei-voorspellingen voor die-casting in relatie tot elektrische voertuigen

Marktvoorspellingen wijzen uit dat de wereldwijde diepgietsector voor elektrische voertuigen rond het jaar 2030 ongeveer 24,1 miljard dollar zou kunnen bereiken, met een samengestelde jaarlijkse groeisnelheid van ongeveer 12,3 procent. Onderdelen die specifiek voor EV's zijn ontworpen, maken momenteel al ongeveer een derde uit van de totale auto-gietverkopen, wat een aanzienlijke stijging vertegenwoordigt ten opzichte van iets minder dan 20 procent in 2020. Wat is de reden achter deze groei? Automobilisten werken hard om het voertuiggewicht met ongeveer 18 tot 22 procent te verminderen door gebruik te maken van lichtere materialen zoals aluminium- en magnesiumlegeringen, maar moeten de voertuigen toch sterk genoeg houden om structureel goed te presteren op wegen wereldwijd.

Regionale verschuivingen in gietinfrastructuur als gevolg van de vraag naar nieuwe energievoertuigen

Azië-Pacific staat voorop met 63% van de mondiale EV-diepgietcapaciteit , gedreven door China's productie van 8 miljoen voertuigen met nieuwe energie in 2023. Gietgieterijen in de regio investeren 4,2 miljard dollar in upgrades voor hoogdrukgietprocessen om aan de eisen van OEM-gigacasting te voldoen. De capaciteit in Noord-Amerika groeide in 2023 met 28% ten opzichte van het voorgaande jaar, gesteund door federale beleidsmaatregelen die lokale elektrische voertuigsupplychains begunstigen.

Strategische transformatie voor traditionele gietgieterijen in de EV-tijdperk

Oudere gieterijen besteden momenteel ongeveer 41 procent van hun investeringen aan gieterijtechnologie voor elektrische voertuigen, wat een stijging is van slechts 9% in 2019. Geld wordt geïnvesteerd in zaken als röntgeninspectiesystemen, zodat ze de defectfrequentie onder de 0,2% kunnen krijgen, en ook wordt er geïnvesteerd in kunstmatige intelligentie voor energiebesparing van tussen 15 en 18%. Deze transitie betekent ook dat de meeste werknemers nieuwe trainingen nodig hebben. Ongeveer zeven van de tien werknemers moeten deze geavanceerde simulatietechnieken en lean manufacturing-methoden leren. Ook moeten ze wennen aan veel nauwkeurigere specificaties voor onderdelen van elektrische auto's, soms slechts plus of min 0,05 millimeter nauwkeurig.

Veelgestelde vragen

Wat is gigacasting in de context van elektrische voertuigen?

Gigacasting is een productieproces dat het mogelijk maakt om grote aluminium onderdelen in één enkel stuk te produceren voor elektrische voertuigen, waardoor het aantal benodigde gelaste onderdelen sterk wordt verminderd.

Waarom is verlichting belangrijk in nieuwe energievoertuigen?

Verlichting is cruciaal omdat het het totale gewicht van het voertuig vermindert, waardoor het rijbereik en de energie-efficiëntie van elektrische voertuigen worden verbeterd.

Welke voordelen bieden magnesiumlegeringen in het drukgietproces voor EV's?

Magnesiumlegeringen bieden uitstekende vloeibaarheid, wat snellere cyclus tijden in drukgieten mogelijk maakt. Ze bieden ook hogere slagsterkte en zijn veel lichter dan aluminium, waardoor ze geschikt zijn voor niet-dragende toepassingen.

Hoe verandert de drukgietindustrie met de opkomst van EV's?

De industrie kent een toenemende vraag naar aluminium- en magnesiumdrukgegoten onderdelen, wat investeringen in hoogdrukdrukgiettechnologie en gigacastprocessen stimuleert om aan de behoeften van elektrische voertuigfabrikanten te voldoen.

Wat zijn enkele uitdagingen bij de adoptie van gigacasttechnologie?

Uitdagingen zijn de hoge kosten voor het opzetten van gigacastingsystemen, problemen met materiaalporositeit bij aluminiumlegeringen wanneer deze in dikke secties worden gegoten, en het grondig vernieuwen van de toeleveringsketens om minder maar complexere onderdelen te kunnen verwerken.