Bir zamanlar "ne kadar ağırsa o kadar güvenli" algısının hakim olduğu otomotiv dünyasında, ibre tamamen tersine dönmüş durumda. Emisyon kısıtlamaları ve elektrikli araçların (EV) menzil savaşı, mühendisleri gram hesabı yapmaya zorluyor. Bu savaşın en güçlü silahı ise Kompozit Malzemeler.
Geleneksel çelik ve demir alaşımları hala pazarın hakimi olsa da, pasta payları hızla değişiyor. Peki, günümüz araçlarında kompozit malzeme kullanım oranları ne durumda ve bu değişim nereye gidiyor?
Modern bir binek otomobilin ağırlığının yaklaşık %50-55'ini hala çelik oluşturmaktadır. Ancak bu oran 20 yıl önce %70 seviyelerindeydi. Çeliğin kaybettiği bu payı Alüminyum ve Kompozitler (Plastikler dahil) paylaşıyor.
Güncel endüstri verilerine göre, modern bir aracın toplam ağırlığının %10 ila %15'ini polimer kompozitler ve plastikler oluşturmaktadır. Bu oran, aracın segmentine göre değişiklik gösterir:
Standart Binek Araçlar: %8-12
Premium ve Spor Araçlar: %15-20 (Daha fazla Karbon Fiber kullanımı)
Elektrikli Araçlar (EV): %15-25 (Batarya ağırlığını dengelemek için)
Otomotivde "kompozit" denildiğinde tek bir malzemeden bahsetmiyoruz. Pazarın dağılımı şu şekildedir:
Otomotiv kompozit pazarının hacimsel olarak %90'ından fazlasını cam elyaf takviyeli plastikler oluşturur.
Kullanım Alanları: Tamponlar, ön paneller, hava emiş manifoldları, kapı modülleri.
Neden Tercih Ediliyor? Maliyet/performans oranı en yüksek malzemedir. Çeliğe göre %25-30 hafiflik sağlar.
Kullanım oranı hacimsel olarak düşük (%1-2 civarı) olsa da, katma değeri ve hafifletme potansiyeli en yüksek malzemedir.
Kullanım Alanları: Şasi parçaları (monokok gövde), tavan panelleri, şaftlar.
Avantajı: Çelikten 5 kat hafif, 2 kat daha dayanıklıdır. Genellikle BMW i serisi gibi özel üretimlerde veya süper spor araçlarda yoğun görülür.
Keten, kenevir ve jüt gibi bitkisel liflerin kullanıldığı bu grup, özellikle iç trim parçalarında (kapı içleri, koltuk arkalıkları) %5-10'luk bir büyüme trendine sahiptir. Geri dönüştürülebilirlik hedefleri bu grubu öne çıkarmaktadır.
Elektrikli araçlarda batarya paketleri araca ortalama 300-500 kg ek yük getirir. Bu yükü dengelemek için metal parçaların kompozite dönüşümü bir tercih değil, zorunluluktur.
Batarya Kutuları: Geleneksel metal muhafazalar yerine, yangın geciktirici özelliğe sahip kompozit batarya kutularına geçiş hızlanmıştır. Bu alanda kompozit kullanımı 2030 yılına kadar 3 katına çıkması beklenmektedir.
Yapısal Parçalar: EV platformlarında, metal parçaların yerini hibrit (Metal + Plastik) yapılar almaktadır.
Sektördeki en büyük değişim reçine tipinde yaşanmaktadır. Eskiden geri dönüşümü zor olan "Termoset" kompozitler yaygınken, artık eritilip tekrar şekillendirilebilen "Termoplastik" kompozitlerin kullanım oranı artmaktadır. Avrupa Yeşil Mutabakatı (Green Deal) kuralları, üreticileri geri dönüştürülebilir termoplastiklere yöneltmektedir.
Otomotivde kompozit malzeme pazarının, önümüzdeki 5 yıl içinde yıllık ortalama %6-8 oranında büyümesi öngörülüyor. Artık sadece tamponda veya konsolda değil; jantlarda, yaylarda ve şasi elemanlarında da kompozitleri göreceğiz.
Daha az yakıt/enerji tüketen, daha uzun menzile sahip ve korozyona uğramayan araçların sırrı, metalurji ile kimyanın bu mükemmel ortaklığında yatmaktadır.
