ล้อคาร์บอนไฟเบอร์อาจเป็นแรงผลักดันต่อไปสำหรับ EV Range

Carbon Revolution ของออสเตรเลียอาจไม่ใช่ผู้ผลิตล้อที่รู้จักกันดีที่สุดในโลก แต่ก็เป็นหนึ่งในผู้ผลิตล้อที่น่าสนใจที่สุด แบรนด์ส่วนใหญ่ที่รู้จักและขายในปริมาณมาก เช่น BBS, Rial และ OZ ทำล้อจากโลหะผสมซึ่งส่วนใหญ่เป็นอลูมิเนียม Carbon Revolution ใช้วัสดุผสมคาร์บอนไฟเบอร์ จนถึงปัจจุบัน พวกเขาส่วนใหญ่ได้จัดหาล้อน้ำหนักเบาเป็นพิเศษสำหรับรถสมรรถนะสูง เช่น Ford GT, Shelby GT350 และ Ferrari 488 Pista ตอนนี้พวกเขากำลังมองหาที่จะขยายไปสู่ยานพาหนะกระแสหลักมากขึ้น โดยเฉพาะอย่างยิ่งที่ขับเคลื่อนด้วยแบตเตอรี่

คอมโพสิตคาร์บอนไฟเบอร์ไม่ใช่แนวคิดใหม่โดยเฉพาะ พวกเขาถูกใช้ในอวกาศมานานหลายปีก่อนที่ McLaren จะนำวัสดุน้ำหนักเบาและความแข็งแรงสูงนี้มาสู่ Formula One ในปี 1981 และสู่ถนนในปี 1990 ใน F1 ในตำนาน ในปี 2013 บีเอ็มดับเบิลยูได้ใช้โครงสร้างคอมโพสิตคาร์บอนในโมเดลที่มีปริมาตรค่อนข้างสูงเป็นครั้งแรกกับ i3 เป็นครั้งแรก

อย่างไรก็ตาม แนวทางที่ Carbon Revolution นำเสนอโดยเน้นที่ล้ออาจกลายเป็นทั้งความคุ้มค่ามากกว่าและให้ข้อได้เปรียบด้านประสิทธิภาพมากกว่าที่ BMW ทำ เมื่อพิจารณาถึงต้นทุนและมวลของแบตเตอรี่ การเพิ่มประสิทธิภาพการใช้พลังงานให้สูงสุดเป็นสิ่งสำคัญสำหรับ EV เพื่อให้ได้ระยะมากที่สุดจากปริมาณแบตเตอรี่ที่น้อยที่สุด

การลดมวลใดๆ เป็นแนวทางที่ตรงไปตรงมาในการปรับปรุงประสิทธิภาพโดยเพียงแค่ลดภาระงานในระบบขับเคลื่อนและการจัดเก็บพลังงาน (หรือที่รู้จักว่าแบตเตอรี่) แต่การลดมวลทั้งหมดไม่ได้มีผลกระทบเหมือนกัน เรารู้เรื่องความเฉื่อยจากกฎการเคลื่อนที่ข้อที่สองของนิวตัน ในรูปแบบที่เรียบง่ายมาก วัตถุที่อยู่นิ่งจะหยุดนิ่งหรือวัตถุที่เคลื่อนที่จะเคลื่อนที่ต่อไปเว้นแต่จะใช้แรงที่ไม่สมดุล

แต่ความเฉื่อยมีเวกเตอร์บอกทิศทางเกี่ยวข้องด้วย การเร่งรถต้องใช้แรงในทิศทางที่คุณต้องการเคลื่อนที่ ในกรณีของวงล้อ จริงๆ แล้วมีทิศทางที่สำคัญหลายทิศทาง ทั้งแนวนอน แนวตั้ง และการหมุน

ต้องเอาชนะแรงเฉื่อยในแนวตั้งเพื่อให้เป็นไปตามรูปทรงของถนน เช่น กระแทกหรือหลุมบ่อ เมื่อล้อใหญ่ขึ้น ซึ่งดูเหมือนว่าจะทำอย่างไม่ลดละเพื่อจุดประสงค์ด้านสุนทรียะ ล้อจะหนักมากและคุณภาพในการขับขี่ลดลงอย่างรวดเร็ว เนื่องจากล้อไม่สามารถเร่งขึ้นหรือลงได้เร็วพอที่จะไปตามถนน จึงส่งกำลังเหล่านี้เข้าไปในห้องโดยสาร

ต้องเอาชนะแรงเฉื่อยในแนวนอนเพื่อเร่ง เบรก หรือบังคับรถ อย่างไรก็ตาม ทำได้โดยการหมุนล้อจากเครื่องยนต์หรือมอเตอร์ จึงต้องเอาชนะแรงเฉื่อยในการหมุน อีกครั้ง ยิ่งเส้นผ่านศูนย์กลางของล้อใหญ่ขึ้น ความเฉื่อยในการหมุนก็จะยิ่งมากขึ้น และสิ่งนี้กลายเป็นปัจจัยที่ใหญ่กว่าในประสิทธิภาพของ EV มากกว่าแค่มวลที่แท้จริงของล้อ หากล้อสองล้อที่มีขนาดต่างกันมีมวลเท่ากัน ล้อที่มีน้ำหนักห่างจากศูนย์กลางมากที่สุดจะใช้พลังงานในการขับเคลื่อนมากกว่า

นั่นคือจุดที่ล้อคาร์บอนไฟเบอร์สามารถเป็นประโยชน์อย่างมากสำหรับ EVs เนื่องจากการลดมวลลง 40 ถึง 50% เมื่อเทียบกับล้ออัลลอยด์ที่มีขนาดใกล้เคียงกัน Jake Dingle ซีอีโอของ Carbon Revolution กล่าวว่าล้อคาร์บอนในรถ SUV ทั่วไปสามารถประหยัดมวลได้ถึง 130 ปอนด์ที่เคลื่อนที่ในแนวตั้งและหมุน ด้วยแบตเตอรี่จำนวนมากที่สามารถชั่งน้ำหนักได้ถึง 1,600 ปอนด์ใน Ford F-150 Lightning หรือมากกว่า 2,900 ปอนด์ใน GMC Hummer นั่นเป็นการลดลงอย่างเห็นได้ชัดซึ่งจะช่วยปรับปรุงระยะการขับขี่

แต่มีประโยชน์มากกว่าสำหรับล้อคาร์บอนคอมโพสิต เมื่อเทียบกับอะลูมิเนียมหรือเหล็กกล้า เส้นใยเชื่อมขวางในโครงสร้างคอมโพสิตจะดูดซับแรงกระแทกจากถนนที่ส่งผ่านโลหะโดยตรงมากกว่า ผลลัพธ์คือเสียงรบกวนจากถนนที่เข้ามาในห้องโดยสารน้อยลงถึง 5 เดซิเบล เนื่องจากรถยนต์ไฟฟ้าไม่มีเครื่องยนต์ที่จะปิดบังเสียงรอบข้าง การลดเสียงเหล่านั้นที่แหล่งกำเนิดจะช่วยให้ทุกอย่างเงียบลงโดยไม่ต้องเพิ่มแผ่นปิดเสียงอีกต่อไป

ล้อคาร์บอนคอมโพสิตยังให้ความยืดหยุ่นมากขึ้นในการขึ้นรูป ซึ่งไม่สามารถทำได้กับอลูมิเนียมหล่อหรือหลอม สิ่งนี้สามารถช่วยให้ล้อรูปทรงแอโรไดนามิกมากขึ้นซึ่งช่วยลดการลากและเพิ่มประสิทธิภาพอย่างแน่นอน

สำหรับรถยนต์ EV การใช้เส้นผ่านศูนย์กลางที่ใหญ่กว่าแต่ล้อที่แคบกว่าสามารถช่วยลดการลากตามหลักอากาศพลศาสตร์ได้ ในขณะที่ยังคงรักษาหน้าสัมผัสที่สมเหตุสมผลสำหรับยางบนท้องถนน นั่นคือสิ่งที่ BMW ทำกับ i3 หากล้อที่ใหญ่กว่าและแคบกว่านั้นทำจากคอมโพสิตคาร์บอนไฟเบอร์แทนอลูมิเนียม ล้อเหล่านี้จะส่งผลในทางบวกมากกว่าเดิม

ล้อของ Carbon Revolution ผลิตขึ้นจากกระบวนการขึ้นรูปเรซินที่ไม่ต้องการการจัดวางเส้นใยแบบแมนนวล เช่นเดียวกับโครงสร้างของรถสปอร์ตสมรรถนะสูง เส้นใยแห้งมีราคาถูกกว่าเส้นใยเรซินที่เคลือบไว้ล่วงหน้าซึ่งใช้ในกระบวนการอื่นๆ อย่างมาก และไม่ต้องการการบ่มในหม้อนึ่งความดัน บริษัทกำลังทำวิศวกรรมควบคู่ไปกับผลิตภัณฑ์และกระบวนการต่างๆ เพื่อเพิ่มกำลังการผลิตและทำให้หลายขั้นตอนเป็นไปโดยอัตโนมัติ

ในขณะที่ล้อคาร์บอนไฟเบอร์ยังคงมีราคาระดับพรีเมียมที่สำคัญอยู่ในปัจจุบัน ซึ่งจะลดลงตามปริมาณที่เพิ่มขึ้น ในปีนี้บริษัทคาดว่าจะผลิตล้อได้ประมาณ 50,000 ล้อ และที่ 1 ล้านคันคาดว่ามูลค่าจะเท่าเทียมกับล้ออัลลอยด์ โครงการ SUV แรกของ Carbon Revolution จะเปิดตัวในช่วงปลายปี 2022 และ Dingle คาดว่าจะมีโครงการยานยนต์ประมาณ 15 โครงการในอีก XNUMX ปีข้างหน้า โดยมีการขยายการผลิตที่สำคัญภายในกลางทศวรรษ