Perspectivas de TE
Autor: Greg Fehribach, vicepresidente, Ingeniería, Soluciones de Transporte
El transporte se vuelve cada vez más eléctrico. Sin embargo, en comparación con la impresionante adopción de vehículos de pasajeros eléctricos, que ahora superan el 10 % de los vehículos vendidos,[1] la electrificación de los vehículos comerciales podría parecer rezagada. No obstante, ha habido más avance de lo que se piensa en el sector de los vehículos eléctricos comerciales de circulación por carretera, aún y cuando las ventas de los camiones no se equiparan a las de los automóviles de pasajeros.
Las ventas globales de furgonetas y camiones eléctricos comerciales se duplicaron con creces en 2021.[2] Al igual que en el sector de los vehículos de pasajeros, los fabricantes revelan planes para mejorar sus vehículos en plazos relativamente ambiciosos. En conjunto, la meta de los grandes fabricantes de camiones es que entre el 35 % y el 60 % de sus ventas anuales para el 2030 sean de vehículos de cero emisiones.[3]
Si bien los requisitos de una autonomía superior y los pesos más elevados en el transporte comercial han retrasado la adopción de la electrificación, los vehículos eléctricos comerciales poseen varias ventajas que los de pasajeros no tuvieron durante su lanzamiento. En primer lugar, la demanda del mercado y las tecnologías básicas necesarias para producir vehículos eléctricos comerciales a escala están más desarrolladas, gracias en parte al camino que han abierto los vehículos eléctricos de pasajeros. El mercado comercial de vehículos todoterreno también ha adoptado a los vehículos eléctricos de manera sustancial en aplicaciones como la minería, lo que aporta conocimientos y tecnologías que ayudarán a acelerar la adopción de estos en las carreteras.
Cada nuevo avance en la tecnología de los vehículos eléctricos tiene como fundamento a los anteriores. Como resultado, cada nuevo segmento de mercado emerge sin tener que resolver muchos de los problemas a los que se enfrentaron las generaciones anteriores de vehículos. Todos los días, observamos este fenómeno en el trabajo continuo de TE Connectivity en los mercados de vehículos eléctricos comerciales y de pasajeros. A partir de esa experiencia directa, hemos identificado varias innovaciones futuras y oportunidades de polinización cruzada que a la larga ayudarán a los vehículos eléctricos a ganar impulso en todo el mercado comercial.
La densidad de la batería sigue siendo el principal obstáculo para poner en circulación vehículos eléctricos comerciales más grandes y potentes. Los vehículos más grandes y pesados requieren más potencia para moverse, lo que implica temperaturas más altas que las de los vehículos eléctricos de pasajeros. Los fabricantes de vehículos eléctricos comerciales deben tener los componentes eléctricos adecuados para disipar el calor de manera apropiada durante la carga y el funcionamiento de los vehículos y así garantizar que estos sean seguros y confiables, sobre todo a medida que evoluciona la tecnología de las baterías.
Por fortuna, los avances en la tecnología de componentes ya son parte de los vehículos y los hacen más eficientes que nunca. Por ejemplo, la serie de conectores PowerTube de TE se basa en la tecnología de pulsos electromagnéticos para remachar las conexiones, lo que resulta en una menor resistencia y un flujo de potencia optimizado. Su diseño modular y adaptable es solo una de las muchas mejoras que los fabricantes pueden aprovechar de manera inmediata a medida que aumenta la potencia de las baterías. Es muy probable que otras tecnologías que fueron desarrolladas para la durabilidad y las operaciones de mayor potencia en el segmento de los vehículos comerciales todoterreno aceleren los diseños de los vehículos eléctricos comerciales.
Muchos de estos avances aumentan la eficiencia de los vehículos eléctricos comerciales tanto todoterreno como de carretera y, por consiguiente, ayudan a estandarizar soluciones en toda la industria. Esta estandarización dará como resultado respuestas más rápidas para los fabricantes que se encuentren en el proceso de electrificar sus vehículos comerciales y soluciones más rentables a medida que estas piezas se produzcan a mayor escala.
El mercado de los vehículos eléctricos de circulación por carretera no es rígido y los vehículos eléctricos de corta distancia están mucho más cerca de ser adoptados de manera generalizada que los de larga distancia. Los autobuses y las flotas locales de reparto son aplicaciones ideales para la tecnología de baterías actual. Al mismo tiempo, la capacidad de cargar estos vehículos de manera periódica en un depósito hace posible que los operadores de flotas aprovechen al máximo la tecnología de baterías actual.
Los usuarios que primero adoptaron el concepto en estos mercados ya cosechan los frutos del uso de las flotas alimentadas por baterías. Los cambios de aceite son cosa del pasado y los costos de combustible no están directamente relacionados con el precio del petróleo crudo. Además de reducir las emisiones de carbono, estos vehículos son más silenciosos que los autobuses y los camiones convencionales, lo que reduce la contaminación acústica. El menor número de piezas móviles también facilita el mantenimiento de las centrales eléctricas para vehículos eléctricos y la capacidad de utilizar el frenado regenerativo prolonga la vida útil de las pastillas de freno.
Más allá de una mayor densidad de las baterías, los vehículos eléctricos que hacen largos recorridos enfrentan otros desafíos técnicos que la industria debe resolver para que su uso generalizado sea posible. Por ejemplo, la distancia más larga entre los ejes de las llantas en los camiones tráiler requiere que los fabricantes trasladen la energía más allá de la batería hacia la rueda. Por lo tanto, es fundamental garantizar que los cables y las conexiones puedan suministrar esa energía de manera confiable, segura y eficiente.
Las conexiones entre el remolque y el tractor plantean otro reto debido al número de veces que deben conectarse y desconcectarse durante su vida útil. Los vehículos eléctricos de pasajeros no suelen requerir conexiones que estén diseñadas para tolerar múltiples ciclos de acoplamiento. Los remolques comerciales necesitan una conexión segura que pueda transferir energía de manera eficiente y tolerar las constantes desconexiones y reconexiones, así como las fuertes vibraciones que suceden durante los viajes de larga distancia. TE está evaluando modelos de inserción sin fuerza y otras posibles tecnologías para abordar este problema.
La industria también necesitará que la infraestructura de carga de vehículos se actualice de manera generalizada para garantizar que los vehículos eléctricos que hacen largos recorridos puedan pasar de una estación de carga a otra y se carguen de forma rápida para cumplir con los plazos de entrega. Producir y transportar ese volumen de electricidad a través de la red requerirá más innovación e inversión en infraestructura eléctrica que dé servicio a las crecientes flotas de vehículos eléctricos en todos los segmentos del transporte comercial por camión.
Sin embargo, las flotas que hacen largos recorridos no necesitan convertirse totalmente en vehículos eléctricos para mejorar su perfil de sostenibilidad. A medida que la industria desarrolla baterías con más densidad y una infraestructura de carga más robusta, las soluciones híbridas estarán cada vez más al alcance de los choferes de flotas comerciales para largos recorridos. TE ya produce los conectores de alta tensión y mazos de cables necesarios para integrar la parte de la batería de un vehículo híbrido con su motor convencional.
Los continuos avances en la tecnología de los vehículos eléctricos generan un impulso en la electrificación de los vehículos comerciales. Esperamos que se lancen más flotas de vehículos eléctricos locales bajo el modelo hub and spoke en los próximos dos a cinco años. Para aplicaciones de larga distancia, es probable que se manufacturen más vehículos híbridos a medida que las tecnologías de batería y de carga evolucionen durante la próxima década.
Mientras tanto, TE tiene la mira en el futuro y se prepara para facilitar los nuevos cambios tecnológicos. Además de desarrollar componentes que transporten la electricidad de las baterías a las llantas de la manera más eficiente posible, también nos enfocamos en elementos como el apantallamiento para que los sistemas de alimentación de los vehículos eléctricos puedan funcionar sin perturbar otros sistemas. Los cables de comunicación de datos también desempeñarán un papel fundamental para facilitar el uso de las cámaras remotas que se necesitan para impulsar el desarrollo de los vehículos semiautónomos y, con el tiempo, los totalmente autónomos, lo que le brindará más seguridad y eficiencia a los choferes de las flotas.
Estos avances a largo plazo se desarrollarán a partir de la base sólida ya establecida para los vehículos eléctricos de pasajeros y todoterreno de hoy en día. A medida que los componentes sean más avanzados y las baterías más potentes, la electrificación se establecerá de manera rápida en todos los segmentos del mercado de los vehículos eléctricos comerciales.
Greg Fehribach es el vicepresidente de ingeniería del segmento de Soluciones de Transporte de TE. En este puesto, es responsable de la dirección estratégica de la ingeniería global, la investigación de productos y la innovación en las aplicaciones de los vehículos comerciales todoterreno y de circulación por carretera. Antes de ocupar su cargo actual, Greg se desempeñó como director de tecnología para la división de Transporte Comercial e Industrial de TE y como director de tecnología para la división de Herramientas de Aplicación de TE. Anteriormente ocupó varios puestos de liderazgo sénior en Cummins Inc. Greg tiene una maestría en Ingeniería Mecánica de la Universidad de Louisville, así como una maestría en Ingeniería de Negocios de la Universidad de Indiana.
Más artículos sobre innovaciones tecnológicas