Las innovaciones ocultas que dan paso a los EV

Los vehículos eléctricos ya no son una opción de nicho para los primeros usuarios, son el futuro de la movilidad. Los EV ya son uno de los segmentos de más rápido crecimiento en el mercado de los automóviles, y las ventas mundiales se duplicaron en 2021^[1]. Es probable que esa tasa de crecimiento rápido continúe a medida que los gobiernos y los fabricantes de automóviles establezcan objetivos ambiciosos para que los EV representen el 40 %, el 50 % o incluso el 100 % de las ventas de automóviles nuevos en los próximos 10 a 15 años.

La tecnología básica de los vehículos eléctricos ya ha demostrado su eficacia. Ahora, las innovaciones que impulsan la revolución de los EV tienen una mayor cantidad de matices y se centran en reducir los costos y aumentar la eficiencia de fabricación sin perder de vista la mejora constante del rendimiento. Las prioridades incluyen acortar los tiempos de carga y mejorar las capacidades de la batería y el motor para satisfacer las necesidades de par, velocidad, alcance y confiabilidad de los conductores. Estos desafíos nos obligan a comprender la arquitectura eléctrica de un vehículo para optimizar el movimiento de electrones desde la estación de carga hasta el paquete de baterías y desde la batería hacia el motor, así como para cualquier otro sistema eléctrico.

TE Connectivity ha pasado más de dos décadas colaborando con fabricantes de automóviles para crear componentes eléctricos especialmente adecuados para las cambiantes demandas del mercado de EV. Si bien cada fabricante diseña los EV de manera única, hemos desarrollado un enfoque que nos permite ofrecer soluciones personalizadas para los EV según sea necesario, al tiempo que perseguimos los objetivos de toda la industria de lograr un mayor rendimiento y menores costos para ayudar al mercado de EV a alcanzar su máximo potencial.

Los tiempos de carga más cortos son un factor habilitador clave para una adopción más amplia de los EV, inspirando el desarrollo de una infraestructura de carga de alto voltaje y alta corriente. Los ingenieros de TE han lanzado una entrada de carga de alto rendimiento capaz de transportar 350 kilovatios de electricidad a 500 amperios. Ahora estamos trabajando en una entrada de carga de CC de potencia ultra alta capaz de entregar una potencia de 640 kilovatios, que permitirá cargar una batería para un viaje de 200 millas en aproximadamente 10 minutos. Una carga más rápida y segura significa que los conductores necesitan pasar menos tiempo esperando en la estación de carga.

El desafío para los diseñadores de EV es garantizar que sus vehículos puedan afrontar los retos inherentes a la carga ultrarrápida. Cada componente, desde la entrada de carga hasta los conectores, el cableado y los contactores de las baterías, debe diseñarse para administrar las temperaturas más altas que conlleva la carga rápida de alto voltaje. Cada fabricante de EV tiene sus técnicas preferidas para abordar la gestión térmica, por lo que TE ofrece componentes para sistemas de refrigeración pasivos y activos que incluyen refrigeración basada en fluidos y sofisticadas tecnologías de control de temperatura. 

La demanda de carga de alta velocidad también aumenta la probabilidad de desgaste en las entradas de carga, especialmente cuando se utilizan estaciones de carga públicas que están más expuestas a la sal, la suciedad y otros factores causantes de abrasión. La degradación de los terminales eléctricos puede causar una menor eficiencia de transferencia de energía, lo que resulta en tiempos de carga más largos. En respuesta, los ingenieros de TE se han centrado en una pieza que se suele pasar por alto en la ecuación de carga de los EV: la tecnología de revestimiento metálico. 

La nueva tecnología de revestimiento de superficies TENDUR de TE para las entradas de carga de los EV utiliza una combinación innovadora de plata y grafito, ofreciendo un fuerte rendimiento de conductividad eléctrica con lubricación a partir de sus partículas de grafito incrustadas. Este revestimiento de contacto de última generación proporciona una resistencia superior a la abrasión y ofrece una carga continua de alto rendimiento durante toda la vida útil del vehículo. TENDUR puede soportar hasta 50.000 ciclos de carga sin perder rendimiento, cinco veces la vida útil de 10.000 ciclos de una entrada de carga estándar con recubrimientos tradicionales. 

El rendimiento de la batería es un factor crítico en la adopción más amplia de los EV. Los propietarios de vehículos quieren maximizar la distancia que pueden recorrer entre cargas y asegurarse de que sus baterías duren el mayor tiempo posible antes de tener que reemplazarlas. Para cumplir con esos requisitos se requiere otro nivel de innovación que la mayoría de los conductores no pueden percibir. 

La longevidad de la batería depende de varios subsistemas y componentes dentro del vehículo. Para brindar una mayor vida útil, una batería debe encenderse y apagarse de forma segura durante los modos normales de funcionamiento del vehículo y estar protegida contra condiciones anormales que puedan dañarla. Los contactores de alto voltaje de TE son una pieza esencial de este sistema de seguridad, ya que permiten cambiar entre baterías o apagar la batería por completo en caso de cortocircuito o carga de corriente excesiva. Además, emparejar estos contactores con terminaciones de baja resistencia para evitar pérdidas de energía y un sistema de administración de baterías para evitar que el paquete de baterías se sobrecaliente puede ayudar a mantener las baterías operativas durante la vida útil del vehículo. 

A medida que los fabricantes de EV compiten por desarrollar vehículos más potentes y eficientes, deben permanecer enfocados en otro aspecto importante para los conductores de EV: la sostenibilidad ambiental. Las preocupaciones sobre el consumo de agua y energía y el amplio uso de metales en el proceso de fabricación de EV están obligando a los fabricantes a pensar de manera holística sobre la sostenibilidad de la industria de los EV. 

TE forma parte de este esfuerzo con innovaciones como nuestra tecnología de superficie de contacto GreenSilver para conectores de EV de alto voltaje. Al aplicar selectivamente plata a áreas limitadas de la superficie de conexión, GreenSilver utiliza menos metales preciosos que los conectores tradicionales, al tiempo que ofrece el mismo rendimiento eléctrico y un mayor nivel de tolerancia a la vibración y al calor necesaria para los trenes motrices de los EV. Además, el proceso de revestimiento seco no galvánico no utiliza ningún material peligroso y logra una reducción del 35 % en las emisiones de CO2 y una reducción del 99 % en el consumo de agua dulce durante la producción.

La creciente demanda de EV también significa que los fabricantes no tienen tiempo que perder para introducir nuevos modelos en el mercado. Desarrollar todo, desde vehículos de lujo hasta camiones y modelos de entrada de gama, puede requerir pequeños ajustes dentro de la arquitectura eléctrica. Es por eso que TE diseña nuestras soluciones de movilidad eléctrica como una plataforma que permite la personalización según sea necesario dentro de la misma plantilla de diseño estándar, acelerando el proceso de desarrollo. También ofrecemos tecnología de simulación de productos que permite a los clientes probar y evaluar virtualmente productos potenciales en diferentes condiciones, lo que ayuda a confirmar que los diseños serán eficientes y confiables antes de que se pongan en producción. 

Mantener este ritmo de innovación es esencial para que la industria de los EV alcance una escala de mercado masivo. TE se compromete a ayudar a los fabricantes a ofrecer los avances necesarios en términos de rendimiento, eficiencia y confiabilidad para materializar plenamente la era del vehículo eléctrico.