Proyectos de baterías para automóviles: principales desafíos y soluciones
El deseo de innovación tecnológica, soluciones más sostenibles y regulaciones gubernamentales sobre emisiones de gases, son algunos de los principales motivos por los que los vehículos eléctricos e híbridos son el foco de inversiones en la industria automotriz.
Además, otro aspecto que afecta a la evolución del mercado, es el aumento del precio de los combustibles en todo el mundo. En 2022, la gasolina y el diesel alcanzaron niveles récord, como en el caso de EE.UU, donde el precio medio superó por primera vez los U$5.
En este contexto, los diseños de baterías se convirtieron en el centro de atención en la industria automovilística.
Al mismo tiempo, existen una serie de desafíos que deben superarse para garantizar la eficiencia, seguridad y la durabilidad de las baterías como parte del desarrollo de coches eléctricos e híbridos.
Con las tecnologías actuales, el peso total del paquete de baterías puede llegar a ser casi la mitad del peso total del vehículo.
Entonces, ¿cómo garantizar el rendimiento del vehículo teniendo en cuenta el peso de la batería? ¿Cómo optimizar el peso y el costo sin sacrificar la autonomía y la seguridad? Para obtener resultados satisfactorios, es necesario explorar numerosas variables de diseño. La forma más eficiente es basarse en simulaciones.
Modelo de vehículo eléctrico con ubicación de la batería.
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¿Cuáles son los principales desafíos al diseñar baterías para automóviles?
Uno de los principales desafíos, es diseñar baterías que ofrezcan un comportamiento fiable y una autonomía adecuada para satisfacer las demandas de los vehículos eléctricos. Para ello, es necesario seleccionar los materiales adecuados y optimizar la arquitectura de la batería para maximizar la densidad energética.
Las baterías también deben diseñarse pensando en una vida útil lo más larga posible, empleando materiales sostenibles y procurando optimizar los costos de producción, además de garantizar un buen precio al consumidor final.
Como uno de los principales costos, es fundamental que el diseño de baterías respete el equilibrio entre rendimiento y economía para garantizar que los costos se mantengan bajo control y que los vehículos eléctricos sean económicamente accesibles para un mayor número de personas.
Existen otros desafíos: el volumen y peso de las baterías y la seguridad. Las baterías de automóviles, deben diseñarse para evitar el riesgo de incendio o explosión. Para ello, es necesario utilizar materiales resistentes al fuego, desarrollar sistemas de gestión térmica para evitar el sobrecalentamiento y diseñar sistemas de protección contra cortocircuitos.
¿Cómo pueden ayudar a resolver estos problemas los prototipos virtuales?
Con todos los desafíos que implica la producción de baterías eléctricas más tecnológicas y eficientes, es fundamental utilizar tecnología avanzada. Esto es porque, con la simulación computacional, los prototipos virtuales permiten probar los productos con agilidad, seguridad y a menor costo. Por lo tanto, las pruebas virtuales permiten tomar decisiones más asertivas, identificando fallas y posibles mejoras.
Al emplear la simulación, es posible diseñar baterías más eficientes y seguras. Es una herramienta para optimizar el rendimiento de baterías en términos de autonomía, peso y costo. Esto contribuye a mejorar la competitividad de los vehículos eléctricos e híbridos en el mercado.
¿Cuáles son los beneficios de emplear la simulación computacional en el diseño de baterías para automóviles?
La simulación computacional es un gran aliado para las empresas que desarrollan proyectos de baterías para automóviles. Permite mejorar el rendimiento, la seguridad, la durabilidad y la eficiencia de las baterías, además de reducir los costos de desarrollo y producción.
Entre los beneficios de la simulación computacional en la industria automotriz, podemos citar:
- Mayor agilidad en el desarrollo y mejor time-to-market
- Optimización de recursos y reducción de costos
- Reducción en la necesidad de prototipos físicos
- Mayor seguridad con las pruebas virtuales
Además, es válido señalar que las pruebas realizadas con simulación computacional son aceptadas por las agencias reguladoras como prueba de la eficiencia del producto. Es decir, otra razón para que las empresas inviertan en tecnología, haciendo más eficiente el diseño de las baterías de los automóviles.
¿Cómo implementar la simulación computacional en tu empresa?
Para implementar la simulación computacional en la empresa, es importante contar con un equipo de ingenieros especializados que indiquen las mejores soluciones. Además, debes asegurarte de observar si existe un soporte activo durante su utilización para que no surjan dificultades en el proceso.
Además del diseño de baterías para automóviles, la simulación computacional es de gran utilidad en el desarrollo de componentes para vehículos eléctricos, híbridos o de combustión.
ESSS es una empresa especializada en simulación computacional y que además de ofrecer las herramientas más utilizadas en el mercado global, cuenta con equipos de soporte técnico capacitados para brindar asistencia durante todo el proceso, desde la elección de las herramientas hasta la implementación y su utilización. El Instituto ESSS también ofrece cursos y entrenamientos, para asegurar que los ingenieros y diseñadores puedan alcanzar todo el potencial de la simulación.
