Muelles de aire para el mercado de ferrocarriles, camiones y autobuses

Los sistemas de suspensión automovilística han estado dominados en gran medida por sistemas convencionales de resorte y amortiguador, además de barras estabilizadoras.

Se ha comprobado que el sistema es una solución asequible a problemas relacionados con la capacidad de respuesta del vehículo, la conducción o el confort de marcha. Sin embargo, con la llegada de los sistemas de asistencia al conductor, los muelles electrónicos y neumáticas han cobrado importancia en los sistemas de suspensión.

Los sistemas de suspensión neumática activa suelen ser caros, lo que ha reducido su adopción para el uso común. Además, las mejoras en los sensores permiten reducir peso, a diferencia de los sistemas hidráulicos. Se ha demostrado que los sistemas de resorte neumática son eficaces contra el balanceo de la carrocería, sin comprometer la comodidad y el control.

Sin embargo, el aumento de la complejidad ha afectado negativamente la fiabilidad y la manteniabilidad, haciendo que los problemas de rendimiento sean relativamente costosos. Según un nuevo informe Fact.MR sobre los muelles de aire para el mercado de ferrocarriles, camiones y autobuses, se espera que estos factores influyan en los desarrollos en los próximos años.

La industria de muelles neufónicos reflejó un crecimiento constante de 2016 a 2020. OEMs, incluyendo Rolls-Royce, Maybach, Jeep, Lexus, General Motors, Ram, Citroën, Mercedes-Benz, Land Rover, Porsche, Audi, Subaru, SsangYong, Lincoln, Volkswagen, Tesla y Ford, han adoptado muelles neumáticos.

Los vehículos comerciales de estas marcas también han experimentado un aumento en la adopción. Aunque la pandemia de COVID-19 afectó negativamente al sector en 2020, es probable que se mantenga una recuperación constante durante el periodo de proyección

Además, según el estudio de Fact.MR , las previsiones para el mercado de muelles inflables suponen un CAGR de más de 7% entre 2021 y 2031. Los avances en las capacidades de la ECU y el software optimizado para mejorar la capacidad de respuesta son factores clave que impulsarán el sector tras 2021, con una transición hacia los vehículos eléctricos y el resurgimiento de las actividades de transporte para el comercio.

Las ECU o unidades de control electrónicas se están volviendo cada vez más comunes en los sistemas de resorte de aire. En cuanto a componentes, se proyecta que la ECU refleje una tasa de crecimiento relativamente más fuerte durante el periodo de evaluación. La mayoría de las ECU de resorte de aire comprenden memoria, microprocesadores, controladores de salida y acondicionadores de entrada.

La ECU desempeña un papel clave en los sistemas de suspensión neumática controlada electrónicamente, lo que permite mejoras en rendimiento y absorción de vibraciones. Los cambios en la preferencia del consumidor hacia sistemas controlados electrónicamente impulsarían la demanda en un futuro próximo.

Según un informe de Transtron Inc., las ECUs de suspensión neumática permiten mejores ajustes en las alturas de las plataformas de carga. La altura y los ángulos de inclinación de las plataformas de carga pueden modificarse para operaciones de carga y descarga. Las ECUs proporcionan funciones de memoria para almacenar información sobre la altura de las plataformas de carga en vehículos comerciales, además del control de carga por eje para calcular las cargas.

Los modelos de vehículos comerciales de Volvo, Chrysler, Volkswagen y Mercedes-Benz ya han adoptado sistemas basados en ECU para sus productos. En un sector automovilístico competitivo, se espera que esta tendencia genere oportunidades clave para la expansión del sector de resortes neumáticos.

Según la Asociación Europea de Fabricantes de Automoción, la producción global de vehículos comerciales ha aumentado de 2016 a 2018. Sin embargo, la producción cayó más de 3% de 2019 a 2020, siendo China, Norteamérica y Europa los principales contribuyentes.

En una nota similar, según la Comisión Europea, el transporte ferroviario de mercancías creció más de 10% entre 2016 y 2018, mientras que disminuyó entre 2019 y 2020. Estas caídas se han atribuido en gran medida a las restricciones del confinamiento y a la reducción de las actividades comerciales durante la pandemia de COVID-19 .

Según el informe Fact.MR , las ventas de muelles neumáticas para vehículos comerciales ligeros y pesados reflejaron un aumento en 2019 y 2020 de 0.1% y 0.3%, respectivamente. Sin embargo, se estima que los avances entre 2021 y 2031 sean relativamente mayores. También se espera que las aplicaciones ferroviarias crezcan significativamente, mostrando una tasa de crecimiento superior a 7% CAGR durante el periodo de evaluación.

Se espera que las ventas de muelles neufóricos crezcan fuertemente en los próximos años, especialmente en el sector del transporte comercial. Sin embargo, se espera que la industria esté limitada durante el periodo de evaluación, debido a factores asociados a la industria y a las preferencias de los consumidores.

Por ejemplo, los sistemas de resorte neumática cuestan sustancialmente más que otras alternativas de suspensión en términos de compra, instalación y carga de combustible. Los sistemas de resortes neumosféricos también son susceptibles a fugas, daños por humedad, fallos de tubería y apagones de compresores que pueden afectar al rendimiento. Estos problemas son consideraciones importantes que limitan la adopción de muelles neumáticas en distintos modelos de vehículos.

¿Qué hace que Estados Unidos sea el mayor mercado para muelles de aire?

Según la Oficina de Estadísticas de Transporte, el número total de automóviles y camiones en flotas de Estados Unidos superó los 8.1 millones de unidades en 2018, que aumentó a alrededor de 8.5 millones en 2019. El número de autobuses en 2019 representó cerca de un millón de unidades.

La Asociación Americana de Transporte por Carretera ha declarado que en 2018 se registraron y utilizaron 36.9 millones de camiones con fines comerciales (excluyendo el gobierno y el sector agrícola), lo que representa 24.2% de todos los camiones registrados. Además, en 2019 estuvieron en funcionamiento 3.91 millones de camiones de Clase 8 (incluidos tractores y camiones rectos), un aumento de 2.6% respecto a 2018.

Norteamérica representa aproximadamente 1.5 millones de vagones de mercancías, siendo CSX, BNSF Railway y Amtrak los principales contribuyentes. Se espera que estos factores sigan siendo contribuyentes clave a la industria de los muelles de aire en Estados Unidos, convirtiéndolo en el mercado más grande del mundo con más de 20% de la cuota de mercado global.

¿Cómo está contribuyendo Alemania a la demanda de muelles de aire?

Europa es una región líder en muelles de aire, liderada por Alemania, que representa más de la 20% cuota de mercado europeo, según datos de Fact.MR , siendo camiones y autobuses los principales contribuyentes a las ventas.

Según un informe de la Comisión Europea, de enero a marzo, los camiones con un peso total superior a 7.5 toneladas recorrieron más de 10 mil millones de km por autopistas de peaje y carreteras federales en Alemania. En consecuencia, la cuota de camiones alemanes en términos de kilometraje aumentó de 58.5% a 58.9% en el primer trimestre de 2019 a 58.9% entre enero y marzo de 2020.

Además, según la International Railway Journal, el uso total del transporte de pasajeros en Alemania ha crecido en 14.5% (1.4 mil millones de viajes), siendo los ferrocarriles una parte importante del crecimiento (subiendo 39.5%), seguidos por el tranvía ligero/metro (subiendo 22.4%).

Por otro lado, el uso de autobuses solo creció 0.5%. Estos son factores clave que probablemente influirán en la adopción de muelles inflables en el sector del transporte alemán en los próximos años.

¿Por qué China es un mercado lucrativo para muelles de aire?

Según el estudio de Fact.MR , China es el principal mercado de muelles neumáticos en la región APEJ y el segundo más grande del mundo, solo por detrás de Estados Unidos, con más de 800 millones de dólares estadounidenses en 2020. También es el mercado de más rápido crecimiento en la región, mostrando un CAGR de más de 9%.

Según la Oficina Nacional de Estadísticas, la población de camiones en China se reportó en 475,856 unidades en 2019. Esto supone un aumento respecto a las 399,915 unidades de 2018. Además, China Buses afirmó que el país tenía más de 300,000 autobuses ligeros y más de 150,000 autobuses y autocares en 2020.

Además, en julio de 2020, la longitud operativa del ferrocarril chino alcanzó los 141,400 km, situándose en segundo lugar mundial, mientras que la red ferroviaria de alta velocidad lideraba el mundo con una longitud total de 36,000 km, generando oportunidades clave para la adopción de sistemas de resortes de aire.

¿Por qué se utilizan más los muelles de aire en camiones?

Los muelles neufóricos se utilizan en una amplia variedad de modelos de vehículos, incluyendo vehículos de pasajeros, vehículos comerciales ligeros, vehículos comerciales pesados, remolques, camiones, tractores, vehículos recreativos, autobuses, ferrocarriles e incluso vehículos industriales.

Se prevé que los camiones representen más de una cuarta parte del mercado global, además de reflejar un ritmo de crecimiento relativamente más rápido. El crecimiento del transporte por carretera para el comercio y la preferencia por ajustes de altura en las cabinas de los camiones son factores clave que apoyan las ventas y adopción a largo plazo.

¿Cómo van las ventas de muelles de aire de manga?

Los fabricantes producen mangas de aire en configuraciones de una sola curva, multiconvoluta, manga y lóbulos rodantes, con sujeción y perlas cónicas. Se espera que los montajes de muelles de aire con diseños de manguito representen más de la 30% de las ventas globales durante el periodo de previsión.

La demanda de muelles neufóricos con manguito puede atribuirse en gran medida a menores costes de producción, fiabilidad y funcionamiento fluido y menor número de puntos de presión que minimizan el riesgo de fallo, reforzando su uso, especialmente para desplazamientos por carretera.

¿Por qué los pistones de plástico reflejan un alto potencial de crecimiento?

Aunque la mayoría de los pistones convencionales de muelle de aire se fabrican en acero, alternativas cada vez más bajas como el aluminio y el plástico están ganando popularidad. Los pistones de acero representaron más de la 40% del mercado en 2020. Sin embargo, se prevé que esta cuota disminuya de forma constante en los próximos años.

Por otro lado, los pistones de plástico reflejan una tasa de crecimiento relativamente mayor de más de 8% CAGR. Los objetivos de reducción de peso y emisiones de los OEMautomotrices son factores principales que impulsan la demanda a largo plazo.

¿Cuáles son las perspectivas de los muelles de aire mecánicos?

Los sistemas de suspensión de muelles neumáticos están disponibles tanto en variantes electrónicas como mecánicas. Según el informe de Fact.MR , los muelles neumáticas mecánicos representaban más de la 64% cuota de mercado total. Sin embargo, con avances como la ECU y los sistemas de asistencia al conductor cada vez más habituales, los muelles neumáticas mecánicos han ido perdiendo terreno frente a las alternativas electrónicas.

Los muelles neumáticas mecánicos permiten una mayor fiabilidad en las operaciones. Sin embargo, los sistemas electrónicos están ofreciendo beneficios en términos de facilidad de uso y mayores niveles de precisión en los ajustes, lo que impulsará el crecimiento en el futuro previsible.

El mercado global de muelles de aire está moderadamente consolidado, con líderes del mercado que se esfuerzan por mantener una presencia internacional. Los principales actores del sector han invertido fuertemente en el desarrollo y lanzamiento de nuevas ofertas para sus carteras, manteniéndose al día con los frecuentes avances en tecnología asociada.

• Vibracoustic, por ejemplo, lanzó un sistema de muelles de aire conmutable de tres cámaras en noviembre de 2020. El sistema consta de amortiguadores de control activo, una unidad de control electrónica e integración por software del sistema en el vehículo.
• Continental AG, en octubre de 2019, presentó un muelle neumática ligero para vehículos comerciales, que la empresa afirma reducir el peso en vacío en unos 15 kilogramos. El sistema incluye una tecnología integrada de pistón de rodillos plásticos, que también reduce significativamente el consumo de combustible.
• En noviembre de 2020, Turnspire Capital Partners LLC filial Infinity Engineered Products anunció la adquisición de muelles de aire Goodyear® de EnPro Industries Inc. El acuerdo incluye derechos completos de licencia, centro de investigación y desarrollo, instalaciones de fabricación, bienes raíces, personal y propiedad intelectual.

Fuente: análisis de Fact.MR. Actualizado el 1 de septiembre de 2021