¿Qué vehículo eléctrico lleva mejor el acero, el Cybertruck o el E?

Con la ayuda de la industria siderúrgica mundial, la humilde caja de la batería del vehículo eléctrico está lista para su primer plano de Movilidad como Servicio.

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El tan esperado Cybertruck de acero inoxidable de Tesla fue visto en libertad a principios de esta semana, lo que provocó que Intertubes entrara en su habitual frenesí por todo lo relacionado con el fabricante de vehículos eléctricos estadounidense. En medio de toda la emoción, se pasa por alto otro ejemplo de innovación automotriz relacionada con los vehículos eléctricos: el vehículo eléctrico de viaje compartido de nivel 5 totalmente autónomo E-Motive, un proyecto conceptual de la Asociación Mundial del Acero.

El motivo detrás del E-Motive es bastante claro. Los interesados ​​en el sector del acero se han visto envueltos en un combate cuerpo a cuerpo con el aluminio y otros materiales automotrices livianos, y el premio es una ventaja en el mercado en expansión de los vehículos eléctricos.

Cuando la revolución de los vehículos eléctricos comenzó a principios de la década de 2000, el aluminio parecía tener una ventaja. Tesla y Ford se subieron al tren de Al, entre otros.

Aligerar las piezas se consideraba una prioridad en aquel entonces. La autonomía de la batería era relativamente limitada a principios de la década de 2000 y un coche más ligero podía recorrer más kilómetros con una sola carga. Sin embargo, no existe nada gratis, el aluminio y otros materiales livianos relativamente caros pueden aumentar el costo total de un vehículo eléctrico.

La cuestión del peso comenzó a desvanecerse en 2018, cuando las mejoras en la autonomía de las baterías ayudaron a revivir el interés por el acero. En un informe de ese año, el periodista de Reuters Eric Onstadt señaló que el aluminio había sido “considerado la clave para compensar el peso de las baterías con el fin de ampliar la autonomía de los vehículos eléctricos, algo crucial para una mayor aceptación por parte de los consumidores”.

"Pero a medida que los fabricantes de automóviles propulsados ​​por baterías buscan acceder a mercados más grandes con vehículos más baratos -y adoptar avances tecnológicos en baterías y componentes- muchos recurren cada vez más al acero para reducir costos", añadió Onstadt.

Incluso con la ventaja de costes, la industria siderúrgica tiene las manos ocupadas. La lucha por una participación en el mercado de materiales para automóviles se libra en varios frentes diferentes, y el aluminio es sólo una parte del panorama. En un informe de 2020, el Centro de Investigación Automotriz enumeró nuevas fibras de carbono de bajo costo, compuestos de nanoingeniería y nuevos procesos de fabricación entre los impulsores del mercado de materiales alternativos.

Steel E-Motive es un proyecto de demostración cuyo objetivo es mostrar las ventajas del acero en el diseño de vehículos eléctricos. El proyecto, que pasó por el radar de CleanTechnica allá por 2021, es una colaboración entre la Asociación Mundial del Acero y la firma global de ingeniería Ricardo, bajo el paraguas de WorldAutoSteel.

El proyecto E-Motive se centra específicamente en vehículos de viaje compartido de Movilidad como Servicio (MaaS) para uso urbano y extraurbano, en lugar de en camionetas, SUV u otros artículos de moda en el mercado de vehículos eléctricos.

Se trata de una decisión tomada teniendo en mente a los responsables de las políticas de transporte global a largo plazo. Además de satisfacer la creciente demanda de viajes compartidos, los vehículos compartidos conservan recursos y ayudan a evitar que las ciudades y otras comunidades con mucho tráfico se vean abrumadas por un flujo cada vez mayor de vehículos ocupados y de propiedad individual. La posibilidad de evitar la construcción de nuevas carreteras, puentes y túneles es una ventaja añadida.

En cuanto a ganar dinero, el mes pasado MarketsandResearch publicó un nuevo informe que describe el crecimiento en el mercado global de MaaS. Como resume la empresa, el mercado de MaaS estaba valorado en 3.300 millones de dólares en 2021 y 4.360 millones de dólares en 2022, y se espera que alcance los 53.810 millones de dólares en 2030, impulsado en parte por las tendencias de urbanización.

“El reloj está impulsando la estrategia porque la ventana para una acción efectiva sobre el cambio climático se está cerrando y los gobiernos (finalmente) están comenzando a tomar medidas. Por lo tanto, el E-Motive está diseñado en torno a tecnologías factibles que estarán disponibles a gran escala para 2030”, observó CleanTechnica en 2021. “Para WorldAutoSteel eso significa acero y más acero”.

“El acero permitirá al equipo de ingeniería cumplir con los requisitos operativos, de seguridad y medioambientales de la movilidad como servicio: por ejemplo, su resistencia y formabilidad soportan una caja de batería única integrada y sin cubierta de baja altura, y un interior de piso plano, que también ayuda a una mejor accesibilidad”, explicó WorldAutoSteel en un comunicado de prensa.

Si captó eso de la caja de batería integrada, es una parte clave de la imagen de E-Motive. A diferencia de la propia batería, la carcasa apenas recibe atención en los medios de comunicación. Sin embargo, es importante. "Ya sea que los llame paquetes, cajas o bandejas, las estructuras que envuelven y protegen las celdas de las baterías de los vehículos eléctricos y su hardware de gestión eléctrica y térmica de soporte se encuentran entre las principales prioridades de los subsistemas de la industria", observó SAE International en una revisión tecnológica reciente.

Entre otros aspectos destacados, el proyecto E-Motive muestra el uso de acero avanzado de alta resistencia (AHSS) en cajas de baterías de vehículos eléctricos, también llamadas embalajes.

Owain Davies de Ricardo, líder de arquitectura de vehículos Steel E-Motive, explicó el ángulo AHSS en una publicación de blog el año pasado.

"Las soluciones AHSS para el embalaje de baterías de alto voltaje minimizan la deformación en el volumen del gabinete de la batería, protegiendo los módulos y la electrónica de potencia contra daños y reduciendo el riesgo de fuga térmica al ofrecer una mayor contención térmica", escribió Davies. "Además, el uso de AHSS nos permite un mayor nivel de flexibilidad a la hora de tomar decisiones de diseño de baterías en torno a la arquitectura única del vehículo para aplicaciones autónomas MaaS [Movilidad como servicio]".

El sitio web de E-Motive entra en detalles adicionales y señala que los paquetes de baterías convencionales generalmente están diseñados para estar invertidos y suspendidos en el vehículo en un marco de soporte. Por el contrario, el paquete de baterías E-motive está diseñado para fijarse a travesaños estructurales, con el piso del automóvil formando la cubierta superior. Una triple capa de AHSS sella el fondo y protege contra los escombros. "Estas eficiencias dan como resultado un ahorro masivo del 37 % (-27 % menos de costo) y se pueden ensamblar fuera de línea para una integración eficiente del vehículo", señala WorldAutoSteel.

"Este diseño también es mucho más rígido y logra los valores objetivo de ruido, vibración y aspereza", añaden.

El 1 de agosto, WorldAutoSteel proporcionó una actualización sobre el proyecto del vehículo eléctrico E-Motive con notas adicionales y mediciones de rendimiento. La organización presentó dos conceptos virtuales E-Motive que apuntan a su uso para 2030, el SEM1 de cuatro plazas y el SEM2 de seis plazas, ambos equipados para conducción autónoma de nivel 5 sin volante ni pedal de respaldo.

Los detalles completos están disponibles en el sitio web de Steel E-Motive. Para aquellos de ustedes que están en movimiento, WorldAutoSteel enfatiza que un objetivo de cero emisiones netas es parte del plan. A partir de ahora, afirman una reducción total del ciclo de vida de las emisiones de dióxido de carbono de aproximadamente el 86%.

WorldAutoSteel también señala que el E-Motive es el primer vehículo autónomo del mundo diseñado para cumplir con los estándares de seguridad en caso de choque establecidos por el Instituto de Seguros para la Seguridad en las Carreteras, parcialmente habilitado por AHSS.

Además de los ahorros en el paquete de baterías, los ahorros de costos adicionales incluyen el uso del E-Motive como camioneta de reparto de carga cuando no está ocupada transportando pasajeros humanos. También podrían surgir economías de escala, ya que el proyecto prevé una fabricación en gran volumen.

Entre las innovaciones relacionadas directamente con el uso del acero, el E-Motive prescinde del pilar B, el soporte vertical que normalmente se encuentra justo detrás de los asientos de la primera fila, en favor de un “pilar B virtual” integrado en la puerta. Eso permite una abertura central más grande con amplio espacio de acceso, incluido el acceso para personas con discapacidades o carga.

Si el E-Motive no llega al mercado, eso también es parte del plan. Otros fabricantes de vehículos eléctricos son bienvenidos a recoger los pedazos.

"Las empresas emergentes y los fabricantes de vehículos pueden beneficiarse de conceptos totalmente diseñados que pueden reducir significativamente tanto el costo como el tiempo de comercialización", explicó George Coates, quien ocupa el puesto de Director Técnico en WorldAutoSteel.

En cuanto a Cybertruck, es posible que la camioneta pickup de cero emisiones ya haya navegado junto con el Ford Lightning. También está la cuestión de presentar el acero inoxidable como punto de venta de un vehículo eléctrico, o de cualquier otro automóvil. Si tiene alguna idea al respecto, envíenos una nota en el hilo de comentarios.

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Imagen (teñida y nítida para mayor visibilidad): Nuevo diseño para la caja de la batería de un vehículo eléctrico, cortesía de WorldAutoSteel.

Tina se especializa en sostenibilidad militar y corporativa, tecnología avanzada, materiales emergentes, biocombustibles y cuestiones de agua y aguas residuales. Las opiniones expresadas son suyas. Síguela en Twitter @TinaMCasey y Spoutible.

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