減少運營成本以及節(jié)能減排的市場趨勢正催生未來二沖程和四沖程發(fā)動機的設計變革，這也導致活塞環(huán)面臨更高的機械負荷和熱負荷。與此同時，在減少摩擦、降低油耗、延長大修間隔等需求的驅(qū)動下，預計活塞環(huán)壽命為 24 000 h或者更長時間。

天納克動力總成正在研發(fā)多種激光工藝，包括激光結(jié)構化、激光再熔化、激光合金化和激光沉積焊接。激光沉積焊接已經(jīng)廣泛用作涂層工藝來代替硬鉻層，使用鎳基和鈷基合金來代替分散的硬材料。然而，未來為滿足活塞環(huán)表面的需求仍需要新的涂層材料，即與硬質(zhì)相和碳化物形成元素合金化的鐵基和鎳基材料。激光再熔化可以顯著改變灰鑄鐵材料的表面性質(zhì)，從而極大提高其耐磨性。采用高能量激光熔化鐵，而鐵通過激光焦點的移動自發(fā)淬火，產(chǎn)生白色固化的萊氏體材料結(jié)構中包含硬度約為800 HV的Fe3C。Fe3C硬質(zhì)相的尺寸和分布可以通過激光能量注入而靈活調(diào)節(jié)，激光再熔化和激光沉積焊接在基材和功能涂層材料之間可以產(chǎn)生冶金結(jié)合。使用活塞環(huán)端面激光再熔化的預生產(chǎn)已于 2018 年開始進行，并在運轉(zhuǎn)發(fā)動機上進行了長期測試。此外，活塞環(huán)工作表面激光沉積焊接材料的開發(fā)目前正在進行中，預計將于 2020 年進行第一次發(fā)動機測試。