Innovaciones que impulsan los vehículos eléctricos

Los vehículos eléctricos dejaron de ser una opción limitada para unos cuantos; hoy son el futuro de la movilidad. Las innovaciones que impulsan el desarrollo de los vehículos eléctricos ahora son más específicas, ya que se centran en reducir los costos y aumentar la eficiencia en la manufactura, a la vez que mejoran el rendimiento.

Las prioridades incluyen acortar los tiempos de carga y mejorar la capacidad de la batería y el motor para satisfacer las necesidades de los conductores en cuanto a torque, velocidad, autonomía y confiabilidad. Estos retos requieren comprender la arquitectura eléctrica de un vehículo para optimizar el movimiento de electrones desde la estación de carga hasta la batería y desde la batería hasta el motor, así como para todos los demás sistemas eléctricos.

TE Connectivity lleva más de dos décadas colaborando con fabricantes de automóviles para crear componentes eléctricos que se adapten de forma única a las exigencias del mercado de los vehículos eléctricos. Aunque los diseños de vehículos eléctricos de cada fabricante son únicos, hemos desarrollado un enfoque que nos permite ofrecer soluciones personalizadas cuando es necesario, sin descuidar los objetivos generales de la industria de aumentar el rendimiento y reducir los costos para ayudar al mercado de los vehículos eléctricos a alcanzar su máximo potencial.

Los tiempos de carga más cortos favorecen la adopción de vehículos eléctricos y aceleran el desarrollo de infraestructura de carga de alto voltaje y alta corriente. Los ingenieros de TE Connectivity desarrollaron una toma de carga de alto rendimiento capaz de suministrar 350 kilowatts a 500 amperes. Actualmente se trabaja en una toma de carga de corriente continua de potencia ultraalta capaz de entregar 640 kilowatts, con la que se carga una batería en aproximadamente 10 minutos para recorrer 200 millas. Una carga más rápida y segura reduce el tiempo de espera en la estación de carga.

El reto para los diseñadores de vehículos eléctricos consiste en garantizar que los vehículos respondan a las exigencias de la carga ultrarrápida. Cada componente —desde la toma de carga hasta los conectores, el cableado y los contactores de batería— debe diseñarse para controlar las temperaturas más altas asociadas con la carga rápida de alto voltaje. Cada fabricante de vehículos eléctricos utiliza técnicas específicas para el manejo de la temperatura, por lo que TE Connectivity ofrece componentes para sistemas de enfriamiento pasivo y activo, como sistemas de enfriamiento por líquido y tecnologías avanzadas de monitoreo de temperatura. 

La demanda de carga de alta velocidad también incrementa el desgaste en las tomas de carga, especialmente en estaciones públicas más expuestas a sal, polvo y otros agentes abrasivos. La degradación de las terminales eléctricas reduce la eficiencia en la transferencia de energía y alarga el tiempo de carga. Como respuesta, los ingenieros de TE Connectivity se enfocaron en un elemento que suele pasar desapercibido en la carga de los vehículos eléctricos: la tecnología de recubrimiento metálico. 

La nueva tecnología de recubrimiento superficial TENDUR de TE Connectivity para tomas de carga de vehículos eléctricos utiliza una combinación innovadora de plata y grafito, con alta conductividad eléctrica y lubricación gracias a las partículas de grafito incrustadas. Este recubrimiento de última generación para contactos ofrece alta resistencia a la abrasión y mantiene una carga de alto rendimiento durante la vida útil del vehículo. TENDUR alcanza hasta 50,000 ciclos de carga sin pérdida de rendimiento, cinco veces más que los 10,000 ciclos de una toma de carga estándar con recubrimientos tradicionales. 

El rendimiento de la batería es un factor clave para una mayor adopción de los vehículos eléctricos, porque los propietarios buscan maximizar la autonomía entre cargas y aumentar la vida útil de la batería. Y cumplir con esos requisitos exige otro nivel de innovación que, en su mayor parte, pasa desapercibido para los conductores. 

La vida útil de la batería depende de varios subsistemas y componentes dentro del vehículo. Para lograr una mayor vida útil, la batería debe encenderse y apagarse de forma segura durante los modos normales de operación del vehículo y contar con protección frente a condiciones anormales que puedan dañarla. Los contactores de alto voltaje de TE Connectivity forman parte esencial de este sistema de seguridad, ya que conmutan entre baterías o las desconectan por completo en caso de cortocircuito o carga excesiva de corriente. Además, la integración de estos contactores con terminaciones de baja resistencia para evitar pérdidas de energía y con un sistema de administración de batería que previene el sobrecalentamiento ayuda a mantenerla operativa durante la vida útil del vehículo. 

Mientras los fabricantes de vehículos eléctricos aceleran el desarrollo de modelos más potentes y eficientes, mantienen la atención en otro aspecto clave para los conductores: Sostenibilidad ambiental. La preocupación por el consumo de agua y energía, así como por el uso intensivo de metales en la fabricación de vehículos eléctricos, ejerce presión sobre los fabricantes para adoptar un enfoque integral hacia la sostenibilidad de la industria. 

TE Connectivity contribuye a este esfuerzo con innovaciones como la tecnología de superficie de contacto GreenSilver para conectores de alto voltaje en vehículos eléctricos. Al aplicar plata de forma selectiva en áreas específicas de la superficie de conexión, GreenSilver reduce el uso de metal precioso en comparación con los conectores tradicionales y mantiene el mismo rendimiento eléctrico, además de mayor resistencia a vibraciones y calor que se requiere en el tren motriz de los vehículos eléctricos. Además, el proceso patentado de recubrimiento en seco no galvánico no utiliza materiales peligrosos y logra una reducción del 35 % en emisiones de CO₂ y del 99 % en consumo de agua dulce durante la producción.

La creciente demanda de los vehículos eléctricos también implica que los fabricantes no pueden retrasar el lanzamiento de nuevos modelos al mercado. El desarrollo de vehículos de lujo, camiones y modelos básicos requiere ajustes específicos en la arquitectura eléctrica. Por eso, TE Connectivity diseña las soluciones de electromovilidad como una plataforma con capacidad de personalización dentro de un mismo diseño estándar, lo que acelera el proceso de desarrollo. También se ofrece tecnología de simulación de producto para probar y evaluar virtualmente posibles diseños bajo distintas condiciones, lo que ayuda a confirmar seficiencia y confiabilidad antes de iniciar la producción en serie. 

Mantener este ritmo de innovación es clave para que la industria de vehículos eléctricos alcance una escala de mercado masivo. TE Connectivity mantiene el compromiso de apoyar a los fabricantes con avances en rendimiento, eficiencia y confiabilidad necesarios para consolidar la era del vehículo eléctrico.