Liikenteen palveluistumiseen liittyvät tarpeet, markkinoilletuloaika ja automateriaalien tulevaisuus

Suurkaupungit ja liikkumisen palveluistuminen vaikuttavat autojen suunnitteluun. Suurkaupunkien tarpeet – yhdessä liikkumiseen liittyvien yritysten ja autonvalmistajien yhteistyön luoman kysynnän kanssa – määrittävät valtaosan tulevaisuuden ajoneuvoratkaisuista, kun liikkuminen palveluna (Mobility as a Service, MaaS) ja siihen liittyvä robotisoituminen valtaavat jalansijaa.

Suurkaupunkilähtöisyyden trendi vaikuttaa väistämättömältä, sillä vuoteen 2050 mennessä kaksi kolmasosaa maailman väestöstä asuu reilussa 90 suurkaupungissa, joissa tuotetaan myös suurin osa maailman bruttokansantuotteesta.

Docol-katsaus: liikenneruuhkat

Väestönkasvu motivoi suurkaupunkeja kehittämään uusia innovatiivisia ratkaisuja jo nyt kriittisiin liikkumisen haasteisiin, joita ovat esimerkiksi

  • liikenneruuhkat
  • haitalliset ilmansaasteet
  • pysäköintipaikkojen vähyys
  • ilmastonmuutokseen liittyvät vaarat, kuten tulvat ja sään ääriolosuhteet.

Monet suurkaupungit ovat olleet ilmastoliikkeen eturintamassa, ja tämän trendin uskotaan kiihtyvän, sillä alati kasvavat automäärät tekevät kaupungeissa asumisesta entistä tukalampaa.

Joukkoliikenteen tuomat mahdollisuudet tullaan tietenkin hyödyntämään täysin niin perinteisten palvelujen kuin uusien kokeilujen, kuten Hyperloopin, suhteen. Kuten hyvin tiedämme, joukkoliikenteellä on kuitenkin omat rajoituksensa.

  • Ensimmäinen ja viimeinen kilometri ratkaisevat: kaikki eivät asu ja työskentele kävely- tai pyöräilymatkan päässä joukkoliikenteestä.
  • Metro- ja junalinjojen jatkaminen olemassa olevilla kaupunkialueilla on erittäin kallista ja aikaa vievää.
  • Kaikentyyppisiä ja -kokoisia busseja, pikavuorot mukaan lukien, hyödynnetään ja integroidaan entistä tehokkaammin. Niihin liittyy kuitenkin omat haasteensa, esimerkiksi toteutettavissa olevien reittien määrä, vuorojen taajuus, kustannukset ja matkojen nopeus.

Kuljetuspalvelut ja vähemmässä määrin myös kimppakyydit auttavat jo nyt ensimmäisen ja viimeisen kilometrin ongelmaan. Monen asiantuntijan mielestä avain kaikki kaupunkilaiset tavoittavien, täysin sähköistettyjen liikkumisen ekosysteemien luomiseen piilee kuitenkin robotisoidun liikkumisen palveluistumisessa.

Docol-katsaus: robottiautot

MaaS-ajoneuvojen suunnittelun haasteet

Tulevaisuudessa liikkuminen palveluistuu (MaaS, Mobility as a Service), jolloin ajoneuvojen on täytettävä seuraavat vaatimukset:
  • Ajoneuvoon siirtyminen ja siitä poistuminen on helppoa ja nopeaa innovatiivisten ratkaisujen, kuten liukuovien, ansiosta, myös pienissä autoissa.
  • Istuinratkaisut ovat muutettavissa: istuimet voi esimerkiksi kääntää vastatusten tai liikkuvaksi toimistoksi tai tiedon ja viihteen yhdistämistä varten robottiautoissa.
  • Sisätilat hyödynnetään tehokkaasti, jotta kyytiin mahtuu mahdollisimman paljon matkustajia tai tavaraa. Esimerkkejä tästä ovat pilarittomat rakenteet, viistoperämallit ja keulan koon pienentäminen.
  • Samaan aikaan ulkomitat ja pituus pyritään pitämään mahdollisimman pienenä ohjattavuuden parantamiseksi ja pysäköinnin helpottamiseksi.
  • Sisätiloilta vaaditaan hygieenisyyttä ja pintoja, jotka eivät likaannu herkästi ja ovat helppoja puhdistaa.
  • Sähköautojen hiljaisen toiminnan vuoksi on kiinnitettävä erityistä huomiota matkustusmukavuuteen, esimerkiksi rengas-, ilmanvastus- ja rakennemeluun ja tärinään.
  • Rakenteellisiin haasteisiin vastataan toimintojen integroinnilla: esimerkiksi akkukotelot voivat muodostaa auton rakenteellisen perustan.
  • Tulevaisuuden liikkumisen palvelujen tarjoajien on painotettava kokonaiskustannuksien vähentämistä, jossa ajoneuvot suunnitellaan entistä helpommin korjattaviksi ja huollettaviksi.

MaaS-ajoneuvojen liiketoimintahaasteet

Liikkumisen palveluistumisen ja robotisoitumisen uudet muodot ovat tuoneet autonvalmistajille uusia, mullistavia haasteita:

  • Tutkimukseen ja kehitykseen on sijoitettava paljon rahaa – muuhunkin kuin täyssähkö-, polttokennoakku- ja ladattavien hybridiautojen voimansiirtoon. Kuten konseptiautot osoittavat, liikkumisen palveluistumisen myötä kehitettävät robottiajoneuvot voivat olla profiililtaan hyvin erilaisia kuin nykyautot, mikä edellyttää valtavasti tutkimusta ja kehitystä.
  • Robotisoituminen voi vaatia suuria tuotantolaiteinvestointeja.
  • Liiketoiminnan kannalta voi olla haastavaa, jos lukuisat uudet suursijoittajat odottavat sijoituksilleen suhteellisen nopeaa tuottoa.

Kaikki kolme edellä mainittua seikkaa tekevät MaaS-robottiajoneuvojen markkinoilletuloajasta kriittisen tavoitteen.

Näihin haasteisiin vastatakseen autonvalmistajat ovat kehittäneet niin omia liikkumisen palveluistumisen hankkeita kuin aloittaneet yhteistyökuvioita tulevaisuuden liikkumisen palvelujen tarjoajien kanssa.

Uuden ekosysteemin myötä on todennäköistä, että fyysisiä alustoja on vain vähän ja ne jaetaan monien toimijoiden kesken – jopa toisille autonvalmistajille. Ajoneuvoalustojen pienen määrän vuoksi tuotantomääriä voidaan kasvattaa entistä nopeammin, jolloin saadaan mittakaavaetua. Se puolestaan auttaa saamaan sijoituksille tuottoa nopeammin.

Markkinoilletuloaika, tunnettuus ja talous vaikuttavat ajoneuvon materiaalivalintoja koskeviin päätöksiin.

Jaetuissa alustoissa käytettyjen materiaalien tuotanto on optimoitava niin, että ne ovat kilpailukykyisiä sarjatuotantomarkkinoilla.

Uudet, vaihtoehtoiset alustamateriaalit ovat tässä kisassa altavastaajia: ne edellyttävät autonvalmistajilta jyrkkää oppimiskäyrää, niiden saatavuus ja tuotantomäärät ovat rajalliset, ja niistä valmistettavien autokomponenttien tuotanto edellyttää uusia prosesseja ja uutta suunnittelua.

Hiilikuituvahvistetut muovit, magnesium ja alumiini aiheuttavat moninkertaiset kasvihuonekaasupäästöt kehittyneisiin korkealujuusteräksiin (AHSS) verrattuna. Kun autojen voimansiirto muuttuu suurkaupunkien ohjaamana sähköiseksi ja sähkön- ja vedyntuotanto uusiutuvaksi, pakokaasupäästöjen määrä romahtaa ja ajoneuvon tuotannon aikaisiin päästöihin eli elinkaariarviointiin kiinnitetään entistä enemmän huomiota. Tällöin myös materiaalien kierrätettävyys lisää merkitystään.

Vähemmän pakokaasupäästöjä, enemmän painoarvoa tuotannolle

Yksi esimerkki edellä kuvatusta vääjäämättömästä kehityksestä on Volkswagen ID.3 Neo. ID.3 on yksi Volkswagen-konsernin viidestä modulaariseen MEB-alustaan perustuvasta uudesta mallista (Modularer E-Antriebs-Baukasten tai Modular Electric Drive Matrix). Volkswagenin sähköautojen kehittämisen johtavan insinöörin mukaan ID.3 Neo on 99-prosenttisesti terästä. MEB-alustoja on yksi henkilöautoille ja yksi hyötyajoneuvoille, ja konserni tarjoaa niitä myös kilpaileville autoteollisuuden alkuperäisvalmistajille.

Yhteenveto

Vaikka tulevaisuuden liikkumisen päätrendit vaikuttavat selkeiltä, yksityiskohtien ennustaminen on aina vaikeaa. Epävarmaa on esimerkiksi se, missä ajassa edellä kuvattu kehityskulku tapahtuu. Kukaan ei tiedä varmasti.

Vanha viisaus rahan – siis sijoittajien ja heidän sijoitustensa – seuraamisesta pätee tässäkin. Sijoittajat ovat tajunneet, että suurkaupunkien ja tulevaisuuden liikkumisen palvelujen tarjoajien on yhdistettävä voimansa vastatakseen nopeasti ruuhkien, ilmansaasteiden, ilmastonmuutoksen ja jopa pysäköinnin haasteisiin.

Kun paine suurkaupunkien ongelmat ratkaisevien liikkumisen palveluistumisen ja robottiratkaisujen kehittämiseksi kasvaa, autonvalmistajat tarvitsevat kipeästi uusia ja innovatiivisia AHSS-teräksestä tai AHSS-teräksestä ja hybridimateriaaleista valmistettuja tuotteita.

Miksi kannattaa valita kehittynyt korkealujuusteräs (AHSS)? Lähes kaikkiin liikkumisen palveluistumiseen liittyviin ajoneuvojen rakenteellisiin haasteisiin voidaan jo nyt vastata kustannustehokkailla, skaalautuvilla AHSS-ratkaisuilla. Lisäksi materiaalia voidaan käyttää muovausprosesseissa, jotka ovat entuudestaan tuttuja autonvalmistajille.

5