Liczba samochodów stale rośnie. Do roku 2020 na świecie będzie około 1,2 mld pojazdów, co stanowi wzrost o niemal 300 mln w porównaniu do 2012 r. Już dziś przed obszarem o nazwie „mobilność” stoją nowe wyzwania: wzrost liczby ludności w skali globalnej, rosnące standardy życia na rynkach rozwijających się, postępująca urbanizacja, zmiany klimatyczne i ograniczona dostępność paliw kopalnych. To wymaga nowych rozwiązań zgodnych z zasadą zrównoważonego rozwoju i energooszczędności. BASF pracuje nad materiałami i rozwiązaniami, które będą elementami pojazdów przyszłości – zarówno tradycyjnych samochodów z silnikiem spalinowym, jaki i pojazdów hybrydowych i elektrycznych.
Branża motoryzacyjna to jedna z najważniejszych gałęzi działalności BASF. W 2011 roku globalna wartość sprzedaży firmy dla sektora motoryzacyjnego wyniosła 9,5 mld EUR, co czyni BASF największym na świecie dostawcą z sektora chemicznego dla branży motoryzacyjnej. BASF cieszy się wśród producentów i dostawców motoryzacyjnych, a także wśród uczestników rynku posprzedażowego opinią niezawodnego i kompetentnego partnera na wszystkich etapach łańcucha wartości. BASF ma globalny charakter, jest obecny w Europie, Afryce, Ameryce Północnej i Południowej, a także w Azji.
Firma zaopatruje branżę motoryzacyjną w szeroką gamę produktów, takich jak tworzywa sztuczne, w tym poliuretany i pianki specjalistyczne, lakiery, dodatki do paliw, katalizatory, materiały do produkcji akumulatorów, barwniki, chłodziwa, płyny hamulcowe i wyroby chemiczne do skór i tkanin.
Prognozy przewidują wzrost światowego rynku chemicznego dla motoryzacji z ok. 65 mld EUR w 2011 roku do ok 110 mld EUR w roku 2020. BASF zakłada, że zwiększać się będzie ilość chemicznych składników samochodów, ze względu na powiązane ze sobą trendy w motoryzacji, takie jak: redukcja wagi i emisji, wzornictwo, nowe napędy, bezpieczeństwo oraz zarządzanie emisją ciepła. Firma zamierza nadal rosnąć powyżej rynku chemicznego dla motoryzacji.
W 2011 roku BASF zainwestował 200 mln EUR w badania i rozwój rozwiązań dla motoryzacji.
Oszczędność i ekologia ręka w rękę
Pojazdy przyszłości będą musiały być bardziej wydajne i przyjazne dla środowiska niż dziś. Dzięki szerokiemu zakresowi produktów, od tworzyw sztucznych dla lekkich konstrukcji, przez katalizatory po dodatki do benzyny i oleju, BASF jest kluczowym dostawcą umożliwiającym branży motoryzacyjnej redukcję emisji dwutlenku węgla.
Jako globalny lider w produkcji katalizatorów BASF posiada olbrzymie doświadczenie w tworzeniu innowacyjnych technologii kontroli emisji dla wszystkich rodzajów pojazdów. BASF współpracuje z klientami na rzecz tworzenia oszczędnych rozwiązań spełniających najbardziej rygorystyczne normy emisji, takich jak na przykład selektywna redukcja katalityczna (SCR) na filtrze. Umożliwia ona kontrolę poziomu tlenków azotu (NOx) oraz cząstek stałych (popiołu) w emisjach z silników wysokoprężnych. Technologia ta jest niezwykle trwała i pozwala utrzymać wysokie osiągi, a także zapewnia niską masę i zmniejsza wymaganą ilość miejsca na instalacje. Wynalazek SCR na filtrze firmy BASF doczekał się w 2011 r. prestiżowej nagrody Thomas Alva Edison Patent Award za duży wkład w ochronę środowiska.
W chińskich miastach Nanjing i Hangzhou w 2011 roku pojawiły się nowe autobusy wyposażone w zaawansowane rozwiązania kontroli emisji BASF, pozwalające lokalnym firmom transportowym na oszczędne spełnienie standardów emisji normy IV, a tym samym poprawienie jakości miejscowego powietrza. W porównaniu z autobusami spełniającymi wymogi normy III, pojazdy zgodne z normą IV mogą emitować o 30 procent mniej tlenków azotu oraz o 90 procent mniej cząstek stałych.
Rozwiązaniem zapewniającym dalszą poprawę wydajności pojazdów i zmniejszenie ilości spalanego paliwa jest zastosowanie lekkich konstrukcji, np. rezygnacja z elementów metalowych na rzecz tworzyw sztucznych. Już teraz współczesne samochody zawierają około 15 procent tworzyw sztucznych. W ciągu kilku lat ten odsetek zwiększy się nawet do 25 procent. Zmniejszenie wagi pojazdu o 100 kg obniża zużycie paliwa o około 0,4 litra na 100 kilometrów. Tworzywa sztuczne BASF umożliwiają taką oszczędność, ponieważ wykonane z nich elementy zastosowane w karoserii, nadwoziu, a także w wyposażeniu wnętrza i silnika mogą ważyć nawet o połowę mniej niż ich metalowe odpowiedniki. Na przykład wykonana z tworzyw sztucznych BASF belka poprzeczna waży około jednego kilograma, a taka sama część wykonana z aluminium – dwa razy więcej.
We wspólnym projekcie koncepcyjnym pojazdu Smart, Daimler i BASF po raz pierwszy zaprezentowały w 2011 r. plastikową felgę, co świadczy o potencjale masowej produkcji tej części. Konstrukcja felgi jest wykonana z tworzywa wzmocnionego włóknem szklanym Ultramid®, co pozwala zmniejszyć wagę o maksymalnie 30 procent w porównaniu z aluminium.
Dodatki do paliw firmy BASF utrzymują silniki w dobrym stanie i chronią cały układ paliwowy. Gama wyrobów w tym zakresie obejmuje pakiety poprawy osiągów dla silników benzynowych i wysokoprężnych, gwarantujące czystość silnika, mniejsze zużycie paliwa, odpowiednio niższe poziomy emisji i wyższy komfort jazdy. Złożone smary firmy BASF są uznawane za standard w branży. Smary do układów przenoszenia napędu i osi napędowych Emgard® spełniają wymogi dłuższych okresów gwarancyjnych dla średnich i ciężkich pojazdów użytkowych, oferują dłuższy czas eksploatacji poszczególnych elementów oraz wyznaczającą nowe standardy zgodności z przepisami ochrony środowiska.
Lakiery BASF także pozwalają zwiększyć wydajność produkcji
i dbałość o środowisko producentów samochodów. BASF wprowadził na przykład przyjazne dla środowiska powłoki katodowe CathoGuard® 800 i 900. Katodowe powłoki ochronne to pierwsza warstwa farby kładziona na karoserię. Chroni ona przed korozją powierzchnie, narożniki i otwory. Wspomniane dwie linie produktowe powłok gwarantują optymalną ochronę metalu i nie zawierają cyny zgodnie z obowiązującymi przepisami europejskimi. Nowe powłoki malarskie zawierają także mniej niż jeden procent rozpuszczalników. Powłoki Catho Guard 800 z powodzeniem wprowadziła do produkcji w zakładach w Ingolstadt i Neckarsulm firma Audi.
W projekcie koncepcyjnego samochodu Smart znajdziemy odporne na zarysowania bezbarwne powłoki iGloss® firmy BASF. Ta niezwykle twarda przezroczysta powłoka redukująca tworzenie się kłopotliwych mikrorys, które mogą pojawić się w wyniku korzystania z myjni. Daimler to pierwszy producent pojazdów, który wprowadza iGloss do palety powłok OEM. Tą niezwykle odporną na zarysowania powłoką lakierniczą pokrywane są w fabryce w Bremie modele Mercedesa Benz E-Class Coupe, SLK i SL.
Większe bezpieczeństwo i komfort
Sprzedaż na potrzeby rynku samochodowego stanowi ok. 25% całości sprzedaży poliuretanów firmy BASF. Część z nich jest produkowana w Śremie k. Poznania. Tegoroczne wyniki sprzedaży poliuretanów BASF w Polsce pozwalają spodziewać się dwucyfrowego poziom wzrostu.
Pianki poliuretanowe firmy BASF zwiększają bezpieczeństwo osób znajdujących się w pojazdach. Stosuje się je np. w deskach rozdzielczych, zagłówkach i podsufitkach, co zmniejsza ryzyko obrażeń pasażerów w razie wypadku.
Jeśli chodzi o podwozie, to poliuretanowe elementy Cellasto® tłumią drgania, co zwiększa bezpieczeństwo i komfort jazdy. Systemy amortyzacyjne Cellasto® firmy BASF stosuje zdecydowana większość producentów pojazdów. Pianka Elastoflex® stosowana w siedzeniach pojazdów osobowych, ciężarowych i autobusów, przy obniżaniu ich masy i wysokości, zapewnia użytkownikom wysoki komfort podróżowania.
Elastoskin®, poliuretanowa, natryskowa powłoka nakładana na panele przyrządów i obicia drzwi, oferuje wagę niższą nawet o 30 procent względem obecnych technologii wykańczania powierzchni. Zarówno wrażenia dotykowe, jak i miękkość spełniają najbardziej rygorystyczne wymagania klientów. Elastoskin® zapewnia też swobodę twórczą projektantom, precyzyjnie odtwarza kontury i wykazuje dużą odporność na starzenie się. Dodatkową zaletą tego tworzywa jest jego miękkość, uzyskana dzięki podkładowi Elastoflex® – elastycznemu systemowi pianki poliuretanowej. Z podobnej pianki produkuje się lekkie, odporne na wysokie temperatury osłony silnika, które zmniejszają poziom hałasu.
Nowoczesne płyny hamulcowe BASF są synonimem bezpieczeństwa i najwyższych osiągów nawet w najbardziej wymagających warunkach pracy. Płyny hamulcowe Hydraulan® gwarantują maksymalne bezpieczeństwo. Glysantin® to oryginalny płyn chłodzący do silnika firmy BASF, które gwarantuje potrójną ochronę: przed korozją, przegrzaniem i zamarzaniem. Glysantin® to najczęściej sprzedawany płyn chłodzący w Europie.
Lekki fotel zaprezentowany w pojeździe koncepcyjnym przyszłości marki Smart zawiera wiele innowacyjnych materiałów opracowanych przez firmę BASF. Jego najważniejszym elementem jest jednoczęściowe, samonośne siedzisko, o wadze znacznie mniejszej niż w tradycyjnych siedziskach, a jednocześnie zapewniające ten sam poziom bezpieczeństwa. Tradycyjne podgrzewanie fotela zastępują tak zwane e-włókniny – cienki materiał pokryty specjalnie przystosowanymi przewodzącymi powłokami. Bezpośrednie podgrzewanie, odczuwane blisko ciała, zapewnia przyjemne uczucie ciepła. Zastosowanie w fotelach miękkich pianek pozwala zmniejszyć wagę fotela, a jednocześnie, dzięki zastosowaniu różnych stref twardości, gwarantuje większą ergonomię. Wbudowany w fotel włókninowy materiał ultrachłonny zwiększa komfort korzystania z fotela dzięki pasywnej kontroli temperatury.
Najnowsze trendy we wzornictwie
Wygląd pojazdu jest dla wielu kierowców tak samo ważny jak jego osiągi. BASF jest liderem w dziedzinie trendów kolorystycznych wykorzystywanych przez producentów pojazdów i części, a także w dziedzinie renowacyjnych powłok lakierniczych. Barwy przyszłości branży motoryzacyjnej będą bardzo bliskie natury. Do palety przyszłych barw lakierów samochodowych dołączą subtelnie zaakcentowane odcienie miedzi oraz odcień jagodowy, a także na nowo odkryte naturalne kolory, takie jak brąz, błękit i zieleń. Ostatnio zieleń była niemal nieobecna na drogach, przewiduje się jednak, że w ciągu czterech–pięciu lat kolor ten powróci do łask. Takie wnioski przedstawili projektanci BASF w niedawno opublikowanej prognozie trendów na lata 2012–2013.
Rozwiązania dla następnej generacji pojazdów i elektromobilność
Bieżącym wyzwaniem dla branży motoryzacyjnej jest konieczność zmniejszenia spalania paliwa, zużycia energii i redukcji emisji, mimo skokowego wzrostu liczby pojazdów na drogach. W poszukiwaniu rozwiązań opracowywane i ulepszane są różne rodzaje napędów – od hybrydowych poprzez napędy na ogniwa paliwowe i elektryczne. BASF wspiera producentów i dostawców w opracowywaniu nowych technologii na potrzeby wszystkich typów napędów, np. oferując zaawansowane tworzywa sztuczne do lekkich elementów konstrukcyjnych czy innowacyjne rozwiązania w zakresie odprowadzania i wykorzystania ciepła, a także materiały do bezpiecznych i wysoko wydajnych akumulatorów.
Lepsze osiągi dzięki nowoczesnym materiałom do produkcji akumulatorów
Dzięki nowoczesnym materiałom i technologiom można opracowywać nowe koncepcje pojazdów z napędem elektrycznym, oszczędzające energię, a nawet ją produkujące, które mogą pokonywać dłuższe dystanse. BASF oferuje zaawansowane materiały katodowe, które umożliwiają „gęstsze” upakowanie energii w akumulatorach, a tym samym zwiększenie liczby kilometrów do kolejnego ładowania dla pojazdów z napędem w pełni elektrycznym (z gniazdkiem do zasilania) czy też pojazdów hybrydowych. Ich zastosowanie zmniejsza także wagę akumulatora.
BASF intensywnie pracuje także nad materiałami do produkcji akumulatorów następnej generacji, a także bada technologie przyszłości do produkcji akumulatorów litowych, np. litowo-siarkowych lub litowo-powietrznych. W Elyria w stanie Ohio budowany jest właśnie pierwszy zakład produkcyjny BASF, w którym będą powstawać innowacyjne materiały katodowe. Po jego otwarciu, które planowane jest na rok 2012, będzie to najbardziej zaawansowany technologicznie zakład produkcji materiałów katodowych w USA.
Oprócz innowacyjnych materiałów katodowych BASF opracowuje także płyny elektrolityczne. Są to złożone mieszanki wielu budulcowych substancji chemicznych, które służą w akumulatorach jako środek transportu dla ładunków elektrycznych. Wysokiej jakości elektrolity, dostosowane do konkretnych potrzeb, wpływają na osiągi akumulatora.
BASF chce stać się kompleksowym dostawcą w branży elektrolitów, oferującym klientom dostosowane do ich potrzeb rozwiązania. Dlatego właśnie w lutym 2011 roku firma BASF ogłosiła utworzenie nowego globalnego działu – Materiały akumulatorowe, w którym będzie tworzyć bardziej zintegrowane rozwiązania dla producentów akumulatorów, dostosowane do potrzeb tego konkretnego rynku. Oprócz bieżącej działalności w zakresie opracowywania płynów elektrolitycznych i materiałów katodowych, BASF bada także technologie jutra w zakresie materiałów akumulatorowych, w tym technologie akumulatorów litowo-siarkowych. Badania w tej pionierskiej dziedzinie firma BASF prowadzi wspólnie ze spółką Sion Power, w którą niedawno zainwestowała 50 mln dolarów i przejęła pakiet kontrolny jej akcji. W lutym 2012 r. BASF przejął amerykańską firmę Ovonic Battery Company, światowego lidera w technologii akumulatorów niklowo-wodorkowych (NiMH), w tym w produkcji materiałów katodowych (CAM) do tego typu akumulatorów. Dzięki temu BASF stał się liderem technologii NiMH, a także zyskał sieć stabilnych relacji handlowych z głównymi producentami akumulatorów na świecie.
Rozwiązania BASF w zakresie technologii akumulatorowych mają za zadanie zwiększyć liczbę przejechanych kilometrów przed kolejnym ładowaniem i poprawić osiągi aut z napędem w pełni elektrycznym i aut hybrydowych. Są także kluczowe w przypadku pojazdów elektrycznych na ogniwa paliwowe.
W ciągu kolejnych pięciu lat BASF zainwestuje ponad sto milionów euro w badania, opracowywanie i produkcję materiałów akumulatorowych.
Wielofunkcyjne lekkie konstrukcje dla pojazdów elektrycznych
Im pojazd elektryczny lżejszy, tym mniej energii potrzebuje, aby ruszyć, i tym więcej kilometrów przejedzie bez ładowania. Aby zmniejszyć wagę takich pojazdów, BASF pracuje nad szybko utwardzalnymi żywicami epoksydowymi, poliuretanowymi i poliamidowymi do produkcji kompozytowych materiałów wzmacnianych włóknami, które mogą posłużyć do budowy lżejszych pojazdów.
W połowie roku 2011 BASF powołał zespół ds. lekkich kompozytów. Jego zadania obejmują opracowywanie materiałów i technologii o potencjale rynkowym, które będą odpowiednie do produkcji wysokiej trwałości wzmacnianych części dla branży motoryzacyjnej.
Ewolucja w kierunku „elektromobilności” tworzy także nowe wymagania wobec tworzyw sztucznych. Z jednej strony potrzebne są zupełnie nowe właściwości w zakresie odporności na wysoką temperaturę, ochrony elektromagnetycznej i ochrony przed ogniem. Z drugiej – niezbędny jest dalszy wzrost wykorzystania w pojazdach tworzyw sztucznych, by zbilansować dodatkowy ciężar akumulatora, pozwalający na zwiększenie kilometrów pokonywanych bez ładowania.
Holistyczne podejście do gospodarki cieplnej
Latem, gdy temperatury rosną, układ klimatyzacji pojazdu potrzebuje więcej energii, którą w innym przypadku pojazd elektryczny mógłby wykorzystać na napęd. BASF pracuje nad rozwiązaniami wydajnej gospodarki cieplnej w pojeździe. Specjalne pigmenty zastosowane w powłokach umożliwiają odbijanie promieniowania, a nie jego pochłanianie. Dzięki temu na powierzchni powłoki lakierniczej jest osiągany spadek temperatury aż do 20 stopni Celsjusza, a wewnątrz samochodu – do 4 stopni. Dodatkowo, zewnętrzna błyszcząca powłoka pojazdu przyszłości Smart odbija niewidzialne fale w paśmie zbliżonym do podczerwieni, co dodatkowo chroni wnętrze pojazdów przed nagrzewaniem.
Zimą wysokowydajne pianki pełnią natomiast funkcję idealnego materiału izolacyjnego, nie tylko w pojazdach elektrycznych. Izolacja jest szczególnie istotna w pojazdach elektrycznych ponieważ, w przeciwieństwie do jednostek spalinowych, napęd elektryczny nie generuje ciepła, które można wykorzystać do ogrzewania wnętrza.
BASF pracuje także nad nowymi technologiami dla tradycyjnych pojazdów, takimi jak systemy izolacji cieplnej silnika, wykorzystujące sztywne pianki poliuretanowe. Przy krótkich podróżach i przede wszystkim w cyklu miejskim silniki osiągają optymalną temperaturę powoli, a schładzają się szybko. Izolacja cieplna silnika ogranicza ten efekt, ponieważ zmniejsza ilość emisji i zużycie paliwa.
Oszczędność energii
Innowacje sektora chemicznego już dziś są wykorzystywane w produkcji samochodów, a ich znaczenie dla wydajnej energetycznie „elektromobilności” będzie bez wątpienia rosło. Wspominany pojazd koncepcyjny Smart wykorzystuje koncepcje opisane poniżej.
BASF stworzył ogniwa fotowoltaiczne oparte na barwnikach organiczno-chemicznych, które – po raz pierwszy w historii – pozwalają na umieszczenie dachu pojazdu na całkowicie przeźroczystych bateriach słonecznych. Dzięki tej technologii działający jak bateria słoneczna dach pojazdu koncepcyjnego może generować energię w sposób niezwykle wydajny, nawet przy kiepskim oświetleniu, odciążając w ten sposób akumulator. Dodatkowo jest to element wyjątkowy pod względem stylistyki. Przeźroczystość baterii słonecznych umożliwia ich połączenie z oświetleniem OLED, co zapewnia efekt szklanego dachu.
Częściowo przezroczyste organiczne diody LED (OLED) wyglądają jak bezbarwne szkiełka. Po dotknięciu przełącznika zaczynają świecić. Oświetlają wnętrze pojazdu, wykorzystując mniej energii. Dzieje się tak, ponieważ diody LED nie emitują ciepła podczas pracy, co oznacza, że strata energii przez wypromieniowane ciepło jest niemal zerowa. Celem rozwoju technologii OLED jest osiągnięcie oszczędności o 50 procent w porównaniu ze standardowymi żarówkami energooszczędnymi. Wybór koloru przekłada się nie tylko na nowe możliwości wzornicze, lecz także wpływa na pozytywny odbiór przez kierowcę – w odróżnieniu od konwencjonalnego oświetlenia, światła OLED nie oślepiają. BASF pracuje także nad ultrawydajnymi materiałami półprzewodnikowymi do technologii OLED, przede wszystkim w zakresie generowania światła.
