Projetos de baterias automotivas: principais desafios e soluções
O desejo por inovação tecnológica, a busca por soluções mais sustentáveis e as regulações governamentais sobre a emissão de gases são alguns dos principais motivos para os veículos elétricos e híbridos estarem em foco nos investimentos da indústria automotiva.
Além disso, outro aspecto que impacta o direcionamento do mercado está no aumento do preço do combustível em todo o mundo. Em 2022, a gasolina e o diesel atingiram níveis recordes, como no caso dos EUA onde o preço médio superou os U$5 pela primeira vez.
Nesse cenário, os projetos de baterias automotivas tornaram-se um foco de atenção na indústria automotiva.
Ao mesmo tempo, existem uma série de desafios que precisam ser superados para garantir a eficiência, segurança e durabilidade das baterias, como parte do desenvolvimento dos carros elétricos e híbridos.
Com as tecnologias atuais, o peso total do pacote de baterias pode corresponder até quase a metade do peso total do veículo.
Então, como garantir o desempenho do veículo considerando o peso da bateria? Como otimizar o peso e o custo sem sacrificar a autonomia e segurança? Para chegar a resultados satisfatórios é preciso explorar inúmeras variáveis de projeto. A maneira mais eficiente é contar com simulações.
Modelo de veículo elétrico com a localização da bateria.
Assista ao webinar Como a eletrificação irá impactar a sua indústria para entender melhor o panorama do processo de eletrificação no cenário global.
Quais são os principais desafios no projeto de baterias automotivas?
Um dos principais desafios é projetar baterias que ofereçam um desempenho confiável e uma autonomia adequada para atender às demandas dos veículos elétricos. Isso envolve a escolha dos materiais corretos, bem como a otimização da arquitetura da bateria para maximizar a densidade de energia.
As baterias também precisam ser pensadas para ter o maior tempo de vida útil possível, utilizando materiais sustentáveis, com foco em otimizar o custo de produção, além de garantir um bom preço ao consumidor final.
Como um dos principais custos, é imprescindível que projeto da bateria considere o equilíbrio entre o desempenho e a economia, para garantir que os custos sejam mantidos sob controle e que os veículos elétricos sejam acessíveis para um número maior de pessoas.
Outros desafios são: o volume e peso das baterias e a segurança. As baterias automotivas precisam ser projetadas para evitar o risco de incêndios ou explosões. Para tanto é preciso materiais resistentes ao fogo, o desenvolvimento de sistemas de gerenciamento térmico para evitar o superaquecimento e o projeto de sistemas de proteção contra curto-circuitos. Os softwares de simulação Ansys permitem testar a variação de temperatura sob diversas condições.
Como protótipos virtuais podem ajudar a solucionar esses problemas?
Com todos os desafios envolvidos na produção de baterias elétricas mais tecnológicas e eficientes, fica evidente a necessidade do uso de tecnologia de ponta. Isso porque, com a simulação computacional, os protótipos virtuais permitem testar os produtos com agilidade, segurança e menor custo. Desse modo, os testes virtuais permitem uma tomada de decisões assertivas, identificando falhas e potenciais melhorias.
Por meio da simulação, é possível projetar baterias mais eficientes e seguras. Trata-se de uma ferramenta para otimizar o desempenho da bateria em termos de autonomia, peso e custo. Isso contribui para melhorar a competitividade dos veículos elétricos e híbridos no mercado.
Quais os benefícios de usar simulação computacional em um projeto de baterias automotivas?
A simulação computacional é uma aliada poderosa para empresas que desenvolvem projetos de baterias automotivas. Possibilita melhorar o desempenho, a segurança, a durabilidade e a eficiência das baterias, além de reduzir os custos de desenvolvimento e produção.
Entre os benefícios da simulação computacional na indústria automotiva, podemos citar:
- Mais agilidade no desenvolvimento e melhor time-to-market
- Otimização de recursos e redução de custos
- Redução da necessidade de protótipos físicos
- Aumento da segurança com testes virtuais
Além disso, é válido pontuar que os testes feitos em simulação computacional são aceitos por órgãos reguladores como prova da eficiência do produto. Ou seja, mais um motivo para as empresas investirem na tecnologia para tornar o projeto de baterias automotivas eficiente.
Como implementar a simulação computacional na sua empresa?
Para implementar a simulação computacional na sua empresa é importante contar com uma equipe de engenheiros especializados que indique as melhores soluções. Além disso, não deixe de observar se há suporte ativo durante a utilização para que você não tenha dificuldades no processo.
Além do projeto de baterias automotivas, a simulação computacional é útil no desenvolvimento dos componentes para veículos elétricos, híbridos ou a combustão.
A ESSS é uma empresa especializada em simulação computacional e, além de oferecer as ferramentas mais utilizadas no mercado global, conta com times de suporte técnico treinados para auxiliar durante todo o processo, desde a escolha de ferramentas, até a implementação e uso. Além disso, o Instituto ESSS disponibiliza cursos e treinamentos, para garantir que os engenheiros e projetistas possam alcançar todo o potencial da simulação.
Conheça todas as soluções disponíveis na ESSS para a indústria automotiva e fale com um especialista.
