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Marzo de 2021 Página 1 de 2

Ventajas de las carcasas de compuestos para baterías de vehículos eléctricos

Excel composites

Conozca cómo las carcasas de las baterías de vehículos eléctricos podrían contribuir a aligerar peso y brindar otras ventajas estructurales en comparación con las carcasas metálicas tradicionales.

La Agencia de Protección del Medio Ambiente (EPA) de Estados Unidos señala que por cada 45 kilos que pierde de peso un vehículo se consigue un ahorro de carburante de entre el 1 % y el 2 %. Esto representa una oportunidad para el sector de los vehículos eléctricos, que intenta aumentar la eficiencia energética y aliviar la «ansiedad por la autonomía». Jari Sopanen, Responsable del Segmento de Transporte del fabricante mundial de materiales compuestos Exel Composites, explica cómo las carcasas de las baterías de vehículos eléctricos podrían contribuir a aligerar peso y brindar otras ventajas estructurales en comparación con las carcasas metálicas tradicionales.

Las carcasas de las baterías de vehículos eléctricos, también denominadas cajas o bastidores, tienen la función principal de sostener y proteger las celdas de la batería. Las hay de diferentes formas y tamaños y, al igual que otras piezas del vehículo, se emplean distintos materiales básicos en su fabricación.

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El aluminio y el acero son materiales tradicionales utilizados en las carcasas de las baterías. Sin embargo, los compuestos pueden ofrecer una alternativa que mejoraría notablemente el rendimiento de los vehículos eléctricos.

Obstáculos

La adopción masiva de los vehículos eléctricos se ve frenada por la «ansiedad por autonomía», es decir, por la preocupación de que los vehículos no puedan recorrer la suficiente distancia con una sola carga. Para aliviar esta inquietud se requieren vehículos seguros, ligeros y rentables. La comercialización de vehículos eléctricos requiere componentes que tengan estas cualidades. Si una pieza puede fabricarse con un material más ligero sin poner en riesgo su seguridad y su función, no hay duda de que la utilizarán los diseñadores y seleccionadores de materiales del sector de proveedores de sistemas y fabricantes de equipos originales (OEM).

En algunos casos, cambiar metales por compuestos no solo iguala la funcionalidad anterior, sino que la supera con ventajas adicionales. Este es el caso de las carcasas de las baterías de vehículos eléctricos, pues los compuestos ofrecen menor peso, mejor aislamiento y reducción del ruido, la vibración y la dureza. Veamos con más detalle cada característica:

Reducción del peso

Podría decirse que es la principal razón para elegir los compuestos, pues consiguen una reducción de hasta el 40 % del peso si la carcasa se fabrica íntegramente con materiales compuestos en lugar de aluminio. Una carcasa de batería más ligera fabricada con compuestos tiene un efecto positivo en el diseño de todo el vehículo. Al aligerar la carcasa de la batería se consigue un vehículo más ligero, lo que permite a su vez reducir el tamaño de las baterías y de los motores. Esta espiral positiva redunda en una bajada del coste del vehículo y de la ansiedad por la autonomía, lo que desempeñará un papel importante en la adopción masiva de los vehículos eléctricos. 

Aislamiento

Además de ser materiales más ligeros, los compuestos eliminan la necesidad de un sistema de aislamiento independiente, lo que reduce aún más el peso y ayuda a racionalizar la cadena de suministro y de valor. Las carcasas metálicas requieren un sistema de aislamiento adicional alrededor del material para mantener la batería a temperaturas operativas. Los materiales compuestos, por su parte, cuentan con propiedades de aislamiento que evitan la transferencia térmica sin necesidad de añadir más piezas que incrementen el peso del sistema.

Ruido, vibración y dureza

Aunque no es un factor crítico para la seguridad, un vehículo más silencioso es más viable comercialmente. El ruido, la vibración y la dureza (NVH) son resultado de la vibración o del ruido, que se transmiten e irradian acústicamente en la cabina. El valor de NVH es menor con los compuestos que con los metales, por sus propiedades de amortiguación inherentes. Esto es así tanto para las carcasas de baterías como para otras piezas del vehículo y puede suponer la diferencia entre una experiencia de conducción de calidad y otra menos confortable.


Palabras relacionadas:
Carcasas de compuestos para baterías, carcasas para baterías de autos, fabricación de carcasas para baterías
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