En este sexto y último artículo de la serie sobre los nuevos vehículos eléctricos, Mark Patrick, Technical Marketing Manager de Mouser Electronics EMEA, nos explica el apasionante futuro de los vehículos eléctricos.
(Antes de empezar, te recomendamos leer el anterior artículo de esta serie: Las celdas de combustible de hidrógeno en vehículos eléctricos).
En esta serie de artículos del blog hemos analizado algunos de los apasionantes avances tecnológicos que se están produciendo en el ámbito de la automoción a medida que los gobiernos y la industria tratan de prescindir de los vehículos con motor de combustión interna.
En lo que respecta a las alternativas, los vehículos eléctricos de batería enchufable (BEV) van en cabeza, pero los vehículos eléctricos de pila de combustible de hidrógeno (FCEV) ofrecen una experiencia de uso que es más parecida a la que la gente está acostumbrada con los vehículos con motor de combustión interna. ¿Cómo será el panorama en 2030?
Dejando de lado factores como la resistencia y el peso de aquellos componentes del vehículo que son ajenos a los sistemas de propulsión eléctrica, las mejoras en la autonomía en el segmento más económico de los BEV se lograrán, principalmente, mediante el desarrollo de la tecnología de almacenamiento y transformación de la energía.
Las mejoras en las baterías
Los avances en química y materiales seguirán mejorando las baterías. La tecnología actual de iones de litio todavía tiene mucho que ofrecer en términos de densidad energética. La próxima generación de baterías podría pasar a ser de litio-azufre (Li-S), pero los diseños actuales provocan la degradación de los electrodos durante el funcionamiento[1].
El uso de glutamato con los electrodos es prometedor, pero cualquier solución que tenga éxito, además deberá comercializarse. En general, las tecnologías de litio-azufre, de estado sólido con ánodo de litio y de litio-aire (Li-O2) deberían ser capaces de duplicar la densidad energética de las baterías actuales[2].
Pero, dado el tiempo que se necesita para que una nueva tecnología esté lista para su producción comercial, es poco probable que la industria del automóvil haya superado el ion litio dentro de diez años.
Las mejoras del carburo de silicio
La fiabilidad y el rendimiento de los nuevos materiales de banda ancha, como el carburo de silicio (SiC), han mejorado considerablemente en la última década. Las versiones de esta tecnología válidas para la automoción, junto con los continuos avances en materia de embalaje, harán que la mayoría que los IGBT de los inversores sean sustituidos por MOSFET de carburo de silicio. Esto permitirá que los diseñadores puedan utilizar frecuencias de conmutación más altas.
Por otra parte, la menor necesidad de disipación térmica debería permitir reducir el peso hasta cierto punto, lo que se traduce en una pequeña mejora en la autonomía de los BEV.
Aunque actualmente existen BEV de gama alta con una autonomía de 600 km, es poco probable que los avances en materia de carburo de silicio por sí solos pongan este tipo de autonomía al alcance del mercado de consumo.
Una simulación realizada por ROHM Semiconductor demostró que al cambiar un inversor IGBT por uno de carburo de silicio con un motor de 100 kWh, suponía un aumento de la autonomía de 159 a 177 km[3]. En comparación con las estimaciones actuales, esto aumentaría la autonomía de los BEV más económicos para 2030 en apenas un 10 %.
