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¿Cómo hacer que los vehículos eléctricos sean más seguros y más baratos? Analizamos la Batería

La apuesta por el desarrollo del coche eléctrico y la retirada paulatina de los vehículos de combustión está más de actualidad que nunca. La producción de las baterías es un elemento fundamental ya que representa el principal coste del vehículo.

Sunday, March 15, 2020
By Peiran Ding, Ph.D.

La preocupación por la preservación del medio ambiente y la apuesta de los gobiernos por establecer un horizonte para la transición ecológica es firme.

Esto supone que las empresas de automoción estén ya centradas en el desarrollo de tecnologías que permitan en un futuro próximo ofrecer las mismas prestaciones en el coche eléctrico que en los actuales modelos.

La demanda de mercado de baterías eléctricas está teniendo un crecimiento exponencial, por lo que hay un interés estratégico de los diferentes fabricantes y las diferentes economías mundiales por tener un papel central en un mercado que ahora se centraliza mayoritariamente en Asia.

¿Cuáles son los retos para los fabricantes de vehículos eléctricos?

Desde la seguridad hasta el rendimiento, la batería está en el centro de muchos desafíos a los que enfrentan los fabricantes de vehículos eléctricos.

La duración y autonomía de los coches eléctricos no es la única preocupación de los usuarios. Un alto porcentaje de las personas muestran también su preocupación por la seguridad de la batería al comprar un vehículo eléctrico.

La seguridad de las baterías, el riesgo de incendio en caso de colisión o sobrecarga, el mejor rendimiento y rango de autonomía de las mismas y la reducción de costes, son algunos de los desafíos a los que los ingenieros se enfrentan a la hora de diseñar sus baterías.

Pero los desafíos no se centran únicamente en el diseño de la propia batería. Hay muchas interacciones con el resto de los componentes del vehículo a tener en cuenta. Aspectos como el diseño del interior de cabina, la climatización interior o el peso total el vehículo, son algunos de los retos de la ingeniería a los que se enfrentan los fabricantes debido a su relación directa con la batería.

Dados la complejidad de los sistemas que incorpora el vehículo eléctrico, en el mercado se han desarrollado programas de simulación que permiten dimensionarlos y testearlos de forma rápida y precisa, incluida la estimación de la vida útil de la batería.

Soluciones de ESI Group para el diseño de baterías eléctricas

ESI Virtual Performance Solution, permite a los fabricantes enfrentarse a desafíos de diseño relacionados con el modelado mecánico y del sistema del vehículo eléctrico, como la gestión térmica del interior de la cabina, el desarrollo de estrategias óptimas de enfriamiento de la batería, la evaluación del riesgo de daños estructurales, el aligeramiento de peso, así como la predicción del rendimiento de la batería durante todo su ciclo de vida.

La simulación es el camino para el diseño de baterías, porque promediar las propiedades mecánicas y los materiales de una celda permite un modelo mucho más pequeño y más manejable. La simulación nos ayuda a configurar la forma del sistema de empaquetamiento de esas celdas, para asegurarnos que no se salga de sus puntos de montaje ni sufra daños internos.

Para superar este desafío, ESI está liderando un proyecto sobre diseño basado en IA en el marco del proyecto Upscale, en el que participan fabricantes como Volkswagen y CRF, centros de ensayos y Universidades. El objetivo del proyecto Upscale, es aplicar métodos de IA para reducir el tiempo de desarrollo (20%) y aumentar el rendimiento de los vehículos eléctricos (EV).

ESI es lider en la simulación de crash, en la que confían las principales compañías de automoción. Ahora, ESI amplia su conocimiento en este tipo de simulación a los sistemas de baterías de vehículos eléctricos.

Si quieres conocer más, visita "the Future of Mobility"

Peiran Ding, Ph.D.

Leader for Electric Cars

Tiene más de veinte años de experiencia en CAE, trabajando en estrecha colaboración con fabricantes de automoción. Lidera el desarrollo de metodologías para aplicaciones, que hoy en día utilizan muchos clientes.

El Dr. Ding es actualmente el director del centro de competencia para vehículos eléctricos de ESI Group y director técnico de ESI Norteamérica - San José. Peiran lidera los proyectos de innovación en vehículos eléctricos, gemelos híbridos, simulación de sistemas, fabricación aditiva, baterías y análisis de impacto.

Peiran tiene un Ph.D. en Ciencias de la Energía por la Universidad de Kyoto de Japón y una licenciatura en Ingeniería en Mecánica por la Universidad de Tecnología de Dalian de China. Es cofundador y presidente de la Sesión técnica M213 del Congreso Mundial SAE: Sobre aplicaciones especiales de CAE. Trabaja como profesor Visitante en la Universidad de Michigan, EE. UU, así como profesor Visitante en la Universidad de Ciencia y Tecnología de Beijing, China.

Categoría: Innovación
Etiquetas: Bateria Electrica