Conectar las baterías sin sufrir una sacudida

Jun 05, 2023

Desde la izquierda: Marvin C. Kröger, Peter Lynch

La industria automotriz avanza hacia un futuro impulsado por baterías. ¿Pero es rápido demasiado rápido? ¿A toda esta innovación le faltan componentes importantes? ¿Es demasiado impactante para un sistema que ha sido impulsado durante décadas por el motor de combustión interna? Automotive News preguntó a dos hombres en el epicentro eléctrico: Marvin C. Kröger, gerente de desarrollo comercial de Keysight Technologies; y Peter Lynch, presidente de MAHLE Industries Inc., para brindar algunas observaciones sensatas sobre el futuro, atenuadas con perspectivas firmemente basadas en las realidades del presente.

Marvin Kröger:Hay dos puntos débiles clave:

Disponibilidad de infraestructura de carga en el hogar, el trabajo y los estacionamientos. Esto debe integrarse a la red eléctrica. Esto llevará tiempo pero puede resultar beneficioso. El vehículo promedio está parado la mayor parte del tiempo y “esperando” a su dueño, que está trabajando, comprando, etc. El vehículo a la red (V2G) nos permitiría hacer que la red sea más resiliente.

Las personas se concentran en la autonomía y los tiempos de carga y deben ser conscientes de los beneficios de una mayor capacidad de las baterías, por ejemplo, tarifas de energía flexibles durante los momentos de baja demanda, respaldo durante los cortes y estabilización de la red.

Pedro Lynch: Consideramos que la vida útil de la batería, la autonomía del coche eléctrico, el rendimiento del sistema de propulsión y la capacidad de carga rápida son claves para la aceptación del cliente final. MAHLE trabaja para abordar estos desafíos, que dependen directamente de la gestión térmica.

Debemos asegurarnos de que cada componente del sistema de propulsión mantenga su temperatura adecuada, en todo momento y en todas las condiciones climáticas. La gestión térmica también permite un clima confortable en el habitáculo del vehículo, lo que no sólo es agradable para el conductor sino también un factor de seguridad. El aire acondicionado interior debe tener la menor influencia posible en la autonomía.

Como toda la industria, MAHLE continúa acelerando su cambio hacia una movilidad climáticamente neutra. La lucha contra el cambio climático y la drástica reducción de las emisiones de CO2 requerida en este contexto se han convertido en una máxima prioridad. En consecuencia, los fabricantes de automóviles se centran cada vez más en nuevos sistemas de propulsión. Esto se aplica especialmente al avance de la movilidad eléctrica. En el caso de los turismos, la proporción de sistemas de propulsión híbridos y eléctricos de batería en la producción mundial probablemente alcanzará el 70 por ciento en 2035. Las últimas previsiones indican que el 40 por ciento de todos los vehículos comerciales del mundo podrían funcionar con combustible eléctrico de batería. sistemas de propulsión híbridos o de celdas. Muchos de nuestros clientes están adaptando sus planes en consecuencia, y nosotros también lo estamos haciendo.

La electrificación y la gestión térmica serán nuestras piedras angulares de la movilidad del futuro. Los componentes de los motores ecológicos de combustión interna propulsados ​​por hidrógeno y combustibles sintéticos también siguen siendo importantes. Nuestro enfoque es tecnológicamente neutral y debemos emplear todos los medios disponibles para descarbonizar rápidamente.

Linchar: La tendencia hacia los coches eléctricos tiene un punto muy decisivo: la dependencia de las materias primas. En este contexto, MAHLE ha desarrollado un motor eléctrico de transmisor sin contacto (MCT) sin imán. Este motor eléctrico no requiere elementos de tierras raras y funciona de manera extremadamente eficiente y sin desgaste.

Restaurantes: Durante las últimas décadas, Asia ha adquirido un conocimiento considerable en tecnología de baterías. Lo mismo ocurre con las capacidades de producción. La buena noticia es que varias iniciativas en Europa y América del Norte ya han comenzado a incentivar a los organismos de investigación, pero también las empresas han invertido en recursos. Para los fabricantes de automóviles occidentales, es necesario ganar cuota de mercado en la producción de baterías. La razón es que quieren asegurarse de acceder al suministro cuando lo necesiten. Dado que la química de las celdas de la batería, el diseño del paquete de baterías y el sistema de gestión de la batería son partes clave que definen un automóvil, deben comprender y poseer todo el sistema si quieren diferenciarse de otras marcas. Además, el mercado posventa será diferente. En el caso de los vehículos con motor de combustión interna, las piezas de repuesto contribuyen al flujo de ingresos de los fabricantes de automóviles. Un motor eléctrico es menos complejo y necesitará menos mantenimiento. Eso por sí solo debería ser una razón para que la industria profundice en la producción de baterías.

Restaurantes: Esas proyecciones no son nuevas y actualmente vemos múltiples actores nuevos en el mercado, pero también empresas establecidas que aumentan sus capacidades. Es difícil decir si es demasiado tarde, pero como no estamos cambiando completamente de los vehículos con motor de combustión interna a los vehículos eléctricos, es poco probable que se produzca un colapso del mercado.

Además de eso (y puede que sea un poco pronto para contar con eso), el reciclaje de los vehículos eléctricos de primera generación se convertirá en un factor crítico o al menos puede ayudar a mitigar las limitaciones materiales.

Linchar: La movilidad eléctrica es un hecho para MAHLE. Sin embargo, no podremos alcanzar los objetivos de protección del clima sólo con la electrificación. Aunque vemos nuevas inversiones en instalaciones locales y proyectos mineros en todo el mundo, llevará tiempo desarrollarlas y tendrán un impacto apreciable en el suministro. En nuestra opinión, el motor de combustión interna ecológico seguirá desempeñando un papel durante muchos años en varias regiones del mundo. Por lo tanto, nuestro enfoque sigue siendo neutral desde el punto de vista tecnológico. Además, tengo la impresión de que desde la COVID se entiende ampliamente que la seguridad de las cadenas de suministro es crucial para nuestra industria. Esto se aplica no sólo a las baterías sino también a los semiconductores y otros materiales básicos.

Linchar: Nuestra industria está operando en un entorno muy volátil. Los gobiernos pueden crear las condiciones marco adecuadas. Esto incluye mantener un enfoque de orientación tecnológica que promueva la movilidad sostenible de cualquier tipo.

Restaurantes: Como ya se mencionó, existen programas como la Ley de Reducción de la Inflación y el Pacto Verde Europeo. Los gobiernos deberían crear un entorno en el que las empresas estén dispuestas a invertir y obtener una orientación clara sobre qué objetivos de emisiones deben cumplirse. Esto se aplica no sólo a los vehículos eléctricos en sí, sino también a las instalaciones de estaciones de carga, la integración de la red, los procesos de aprobación de nuevas instalaciones, etc. Desde mi punto de vista, no es eficiente que los gobiernos se involucren más. Al mismo tiempo, las regulaciones sobre la segunda vida y el reciclaje de las baterías ayudarían a crear una forma sostenible de utilizar este cambio disruptivo en el sector de la movilidad y la energía como una ventaja.

Restaurantes: Debido a la falta de regulaciones en los primeros días, vimos una coexistencia de diferentes estándares como CHAdeMO, el protocolo propietario de Tesla y los estándares del Sistema de carga combinado (CCS). Aunque Tesla y otros fabricantes de equipos originales como Ford, Daimler y GM anunciaron que utilizarían el Estándar de carga de América del Norte (NACS) en Norteamérica, hemos alcanzado un estado en el que tenemos un entendimiento común de los protocolos de comunicación subyacentes. Por esa razón, no creo que estemos detrás de la curva en cuanto a estándares de cobro, pero todavía no estamos ahí en cuanto a disponibilidad e interoperabilidad.

Es un desafío que afecta a todos los actores relevantes: los fabricantes de automóviles y sus proveedores, los fabricantes de células, los vendedores de equipos de suministro de vehículos eléctricos, las entidades normalizadoras, las empresas de servicios públicos, los agregadores y el consumidor.

Linchar: No consideramos que el gobierno esté detrás de la curva en el establecimiento de regulaciones para los vehículos eléctricos. En el corto y mediano plazo, el lanzamiento y la adopción de vehículos eléctricos estarán determinados por la disponibilidad y el aumento de la capacidad de fabricación de vehículos eléctricos, las cadenas de suministro de materias primas y la infraestructura de carga.

Linchar: Los sistemas de propulsión híbridos y eléctricos con batería, así como los motores de combustión interna ecológicos y los sistemas de propulsión de hidrógeno conformarán la combinación de sistemas de propulsión del futuro. Los clientes tienen que pensar en sus necesidades particulares. Según sus circunstancias, deberían preguntarse si un BEV o un vehículo ICE ecológico satisface mejor sus necesidades y cuándo.

Restaurantes: Supongo que alquilar un vehículo eléctrico es una buena opción para los clientes que no están seguros del próximo gran paso en la tecnología de baterías. También quiero resaltar que ya hemos visto mejoras incrementales en las baterías de vehículos eléctricos en los últimos años. Si tomamos el Tesla Model 3, que es uno de los vehículos eléctricos más populares en los EE. UU., en los últimos cinco años, su autonomía aumentó aproximadamente un 20 % hasta las 270 millas actuales.

Restaurantes: Personalmente, creo que para mucha gente la discusión sobre un mayor alcance es menos crítica, porque el viaje diario promedio es de 40 millas, o 20 millas de ida. Sin embargo, puedo entender que la gente busque la misma experiencia de usuario que con un motor de combustión interna. Por eso, es importante que toda la industria siga trabajando y aprovechando las ventajas de los vehículos eléctricos. Keysight es miembro de diferentes grupos industriales como la Iniciativa de Interfaz de Carga (CharIN) y grupos de trabajo en torno a V2G, en concreto UL-1741 e IEEE 1547. La estandarización y la armonización son clave para un papel confiable e interoperable de los vehículos eléctricos y las estaciones de carga.

Los sectores de la movilidad y la energía se superpondrán, y no sólo los proveedores de automóviles sino toda la industria deben garantizar la interoperabilidad dentro de todo el ecosistema.

Linchar: MAHLE apuesta por los sistemas de propulsión eléctrica y la carga inteligente para que la movilidad eléctrica sea asequible, sencilla y fiable. Por ejemplo, MAHLE ha desarrollado un sistema de infraestructura de carga inteligente, llamado chargeBIG. Es adecuado para dos tercios de todas las operaciones de carga, siempre que los vehículos estén estacionados durante un período prolongado. Cargamos un vehículo lo más rápido que sea necesario, no lo más rápido posible. Esto ahorra dinero al inversor y reduce la carga sobre las baterías de los vehículos. También estamos trabajando en la carga inalámbrica. Junto con Siemens, MAHLE está desarrollando un sistema completo que incluye infraestructura e ingeniería automotriz para establecer estándares para los sistemas de carga inductiva. Presentamos un nuevo sistema de posicionamiento para esta tecnología de carga, en el que el vehículo detecta la superficie de inducción en el suelo y brinda asistencia de posicionamiento al conductor.

Como se mencionó, la vida útil de la batería, la autonomía del automóvil eléctrico, el rendimiento del sistema de propulsión y la capacidad de carga rápida dependen en gran medida del sistema de gestión térmica. Esto aumenta significativamente la complejidad del sistema. Para reducir nuevamente esta complejidad y al mismo tiempo aumentar la eficiencia, MAHLE ha desarrollado un nuevo módulo de gestión térmica. Combina, por ejemplo, un intercambiador de calor, bombas de refrigerante, condensador, enfriadora, sensores y válvulas, todo en una unidad compacta. Esto reduce el espacio de instalación, el esfuerzo de desarrollo y los costos. Al mismo tiempo, todo el sistema se vuelve significativamente más eficiente: con el módulo MAHLE se puede lograr hasta un 20 por ciento más de autonomía en una red de sistema con bomba de calor en comparación con una arquitectura de calefacción puramente eléctrica. El mayor rendimiento de refrigeración también mejora la capacidad de carga rápida. Finalmente, con nuestras soluciones, ayudamos a ofrecer el máximo rendimiento de las baterías, pilas de combustible o tanques de combustible minimizando las pérdidas de energía.

Marvin C. KroegerGerente de Desarrollo Comercial de Vehículos Eléctricos, Keysight Technologies Marvin dirige el desarrollo empresarial de vehículos eléctricos (EV) en Keysight, donde ha adquirido un profundo conocimiento de las aplicaciones de movilidad eléctrica de los clientes a nivel empresarial, técnico y de procesos. Le apasiona el futuro de los vehículos eléctricos y dirige un equipo de expertos en soluciones para ayudar a los fabricantes de automóviles a anticipar tendencias y crear estrategias de prueba que lleven al mercado mejores vehículos eléctricos y cargadores más rápidamente. Aprende más aquí.

Pedro LynchPresidente, MAHLE Industries Inc. Como presidente de MAHLE Industries, Peter Lynch desempeña una doble función: lidera las actividades administrativas de América del Norte como presidente y, al mismo tiempo, supervisa la estrategia de ventas para las ubicaciones de MAHLE en América del Norte. Peter dirige las iniciativas, políticas y prácticas regionales en apoyo de la misión de MAHLE de dar forma al futuro de la movilidad con eficiencia en movimiento. http://www.mahle.com

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