Así será la nueva generación de motores para eléctricos

Con un avance significativo a lo largo de los últimos años, el mundo de la automoción se prepara para la llegada de la nueva generación de motores para coches eléctricos. Así lo ha desvelado la consultora de IDTechEx, quien muestra cómo los propulsores de estos vehículos se encuentran en una nueva dimensión que arrancará en 2022. Motores de flujo axial, en rueda, de reluctancia conmutada… son tecnologías emergentes que esperan dar el paso necesario que el sector está buscando.

Hablar de los vehículos electrificados hoy en día es hacerlo, definitivamente, de la mano de las que son las tecnologías más recientes y los mecanismos más prometedores. Algunas han creado discrepancias en el sector, pero otras se han ido haciendo muy bien vistas. Es lo que tiene que ver con la que se conoce como nueva generación de motores para coches eléctricos, y que están sacudiendo ya el panorama del futuro más inmediato.

Un avance para el futuro más cercano

Tanto, que se espera que el nuevo paso adelante de estos se haga ya en 2022, tal y como ha publicado en su informe la consultora de IDTechEx. Como tal, se les reconoce como lo que tanto llevan buscando (y esperando) desde el sector de la automoción y la movilidad eléctrica, sobre todo porque hablamos de tecnologías mucho más sencillas, pero con rendimientos mayores, más eficientes y más duraderos.

En esencia, todos tenemos claro que un eléctrico se sirve de un motor y unas baterías que almacenan la energía, pero nuestros conocimientos rara vez llegan más allá. Lo que también sabemos es que un vehículo eléctrico tiene un mantenimiento muy escaso. Esto es gracias a que su motor carece de elementos como sistema de refrigeración con radiador y líquidos, piezas móviles que haya que lubricar o filtros que haya que sustituir periódicamente. Algo que, probablemente, ya no será tan necesario.

Como tal, después de la batería y la electrónica de potencia, los motores de los coches eléctricos son el tercer elemento más importante de estos. Son su fuerza impulsora, un componente crítico dentro de la transmisión que ha evolucionado ampliamente con nuevos diseños y materiales hasta el punto que contamos con ellos con tecnologías poco antes vistas. De eso tratará la nueva generación: mejoras incrementales con desarrollos como motores de flujo axial. Además, eliminarán por completo las tierras raras.

Cómo serán

Frente a un coche con motor de combustión interna o un híbrido, un electrificado es, en teoría mucho más sencillo. Especialmente si hablamos de los motores. Sin embargo, la complejidad actual de un eléctrico está en los detalles (eficiencia de los motores, gestión de la batería, gestión térmica, etc) y son los que marcan la diferencia. Y eso es lo que se busca reducir para lo que se viene.

Actualmente, lo que vienen empleando desde los fabricantes son los motores de corriente alterna síncronos. Estos pueden ser de imanes permanentes de neodimio o de excitación externa (electroimán). Así, el último informe de IDTechEx detalla las estrategias, tendencias y tecnologías emergentes dentro del mercado de motores para vehículos eléctricos. En ella, y con una extensa base de datos de más de 250 modelos, citan cómo las tecnologías emergentes abordan con pronósticos de mercado hasta 2032, como el flujo axial y los motores en las ruedas.

Motores coches eléctricos flujo axial

  • Motores eléctricos de flujo axial. Probablemente el más característico de todos. Aquí, el flujo magnético es paralelo al eje de rotación. Estos incluyen una mayor densidad de potencia y torque, así como una construcción en forma de panqueque ideal para la integración en varios escenarios. Se espera un gran aumento en la demanda durante los próximos 10 años.
  • Motores eléctricos en las ruedas. Este tipo de motores para coches eléctricos destaca por el aprovechamiento del espacio bajo el suelo del habitáculo para disponer de más celdas de iones de litio y conseguir así más autonomía. También es interesante para reducir el centro de gravedad, posicionando el peso extra de los motores en cada rueda. Su eficiencia energética es mayor debido a que mueve directamente la rueda.
  • Motores eléctricos de reluctancia conmutada. Hoy en día son los menos comunes y los menos conocidos, pero la intención es que puedan verse de manera generalizada en varios años en adelante. Se tratan de un motor propulsores de corriente alterna que realizan la conversión de energía basado en la tendencia natural de los materiales ferromagnético de alinearse con un campo magnético.

Nuevos materiales y reducción de tierras raras

En este sentido, y con seguridad el aspecto que más se está incidiendo es porque estos motores para coches eléctricos que veremos próximamente reduzcan significativamente, también, en el uso de sus materiales, los conocidos como tierras raras.

Estas son un grupo de 17 elementos químicos entre los que se encuentran el lantano, el itrio, el neodimio, el praseodimio o el samario. Son materias primas fundamentales para las industrias de la electrónica, las energías renovables o el propio automóvil. De hecho, una buena proporción de los eléctricos actuales no podrían funcionar sin ellas, ya que los motores eléctricos requieren de ellas para funcionar.

No obstante, son varias las marcas que están reduciendo el uso de estas tierras raras, ya no solo porque suelen ser más costosas, sino porque también influyen en una alta contaminación. En esas, este paso adelante que se vendrá a usar busca su reducción hasta el punto de que puedan ser prescindibles. BMW, Audi o Renault, entre otras, ya han adoptado los diseños de sus propulsores para evitar depender de ellos. Y parece que no serán los únicos.

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