L'acier dans l'automobile

Selon l'Organisation internationale des constructeurs automobiles, 91,8 millions de véhicules ont été produits en 2019.

En moyenne, 900 kg d'acier sont utilisés par véhicule.

L'acier d'un véhicule est réparti comme suit, en fonction de la masse à vide totale du véhicule :

* 0,40 % est utilisé dans la structure de la carrosserie, les panneaux, les portes et les fermetures de coffre pour une résistance élevée et une absorption d'énergie en cas de collision.

*0,23 % se trouve dans le groupe motopropulseur, composé de fonte pour le bloc moteur et d'acier au carbone usinable pour les engrenages résistants à l'usure.

*0,12 % se trouve dans la suspension, en utilisant une bande d'acier à haute résistance laminée.

*.Le reste se trouve dans les roues, les pneus, le réservoir de carburant, les systèmes de direction et de freinage.

Les aciers avancés à haute résistance (AHSS) sont désormais utilisés pour presque toutes les nouvelles conceptions de véhicules. Les AHSS représentent jusqu'à 60 % des structures de carrosserie des véhicules d'aujourd'hui, ce qui rend les conceptions de véhicules plus légères et optimisées qui améliorent la sécurité et améliorent l'efficacité énergétique.

*. De nouvelles nuances d'aciers avancés à haute résistance permettent aux constructeurs automobiles de réduire le poids des composants du véhicule de 25-39 % et le poids total du véhicule de 8-10 % par rapport à l'acier conventionnel. Lorsqu'il est appliqué à une voiture familiale typique à cinq passagers, le poids total du véhicule est réduit de 100-150 kg, ce qui correspond à une économie à vie de 2-3 tonnes de gaz à effet de serre sur le cycle de vie total du véhicule. Cette économie d'émissions peut être supérieure à la quantité totale de CO2 émise lors de la production de tout l'acier du véhicule.

*. WorldAutoSteel, le groupe automobile de worldsteel, a achevé en 2013 un programme de trois ans qui propose des conceptions à forte intensité d'acier entièrement conçues pour les véhicules électriques. Connu sous le nom de FutureSteelVehicle (FSV), le projet comprend des conceptions de structure de carrosserie en acier qui réduisent la masse de la carrosserie à 188 kg et réduisent les émissions de gaz à effet de serre (GES) du cycle de vie total de près de 70 %. L'étude FSV a commencé en 2007 et se concentre sur les solutions pour les voitures qui seront produites en 2015-2020. Aujourd'hui, nous constatons que le portefeuille de matériaux développé dans le cadre du programme FSV est progressivement introduit dans de nouveaux produits.

*. En 2020, WorldAutoSteel a annoncé le lancement du programme Steel E-Motive. Steel E-Motive est une nouvelle initiative d'ingénierie de véhicules visant à démontrer des architectures en acier avancées pour la mobilité future. Le programme, un partenariat avec la société mondiale d'ingénierie et de conseil en environnement Ricardo, vise à démontrer les avantages des produits et technologies en acier avancé à haute résistance pour résoudre les défis architecturaux uniques de la mobilité en tant que service (MaaS). En fin de compte, nous visons à fournir des concepts de véhicules virtuels en tant que feuilles de route pour des véhicules abordables, sûrs, de masse et efficaces sur le plan environnemental. fin 2022. Pour des informations à jour sur le programme Steel E-Motive, rendez-vous sur www.steelemotive.world et abonnez-vous aux alertes d'actualités.

L'analyse du cycle de vie clé pour évaluer l'impact environnemental d'un véhicule

L'industrie mondiale des transports est un contributeur important aux émissions de gaz à effet de serre et représente environ 24 % de toutes les émissions de CO2 d'origine humaine. (Agence internationale de l'énergie, CO2 Emissions from Fuel Combustion Highlights, édition 2018, p 13).

Les régulateurs relèvent ce défi en fixant des limites progressives sur les émissions automobiles, des normes d'économie de carburant ou une combinaison des deux.

Bon nombre des réglementations existantes ont commencé comme mesures pour réduire la consommation de pétrole et se sont concentrées sur l'augmentation du nombre de kilomètres/litre (miles/gallon) qu'un véhicule pouvait parcourir.

Cette approche a été étendue à la réglementation qui limite désormais les émissions de GES des véhicules.

Cependant, l'extension de la mesure d'économie de carburant pour atteindre les objectifs de réduction des émissions a des conséquences imprévues, car des matériaux alternatifs à faible densité sont utilisés pour réduire la masse des véhicules.

Les matériaux à faible densité peuvent permettre d'alléger le poids total du véhicule, avec des réductions correspondantes de la consommation de carburant et des émissions en phase d'utilisation.

La production de ces matériaux à faible densité est généralement plus gourmande en énergie et en GES, et les émissions lors de la production de véhicules sont susceptibles d'augmenter considérablement.

Ces matériaux ne peuvent souvent pas être recyclés et doivent être envoyés à la décharge. De nombreuses études d'évaluation du cycle de vie (ACV) montrent comment cela peut entraîner des émissions plus élevées sur l'ensemble du cycle de vie du véhicule ainsi qu'une augmentation des coûts de production.

Un facteur clé pour comprendre l'impact environnemental réel d'un matériau est son ACV. Une ACV d'un produit examine les ressources, l'énergie et les émissions depuis la phase d'extraction des matières premières jusqu'à sa phase de fin de vie, y compris l'utilisation, le recyclage et l'élimination.

La publication de worldsteel « L'acier dans l'économie circulaire : une perspective du cycle de vie » explique comment l'application d'une approche du cycle de vie est cruciale pour comprendre l'impact environnemental réel d'un produit.