Tres maneras en que los materiales avanzados ayudan a los fabricantes de vehículos eléctricos

Los materiales avanzados diseñados a medida, como los recubrimientos, los adhesivos y los materiales de interfaz térmica, están ayudando a los fabricantes de automóviles a afrontar los nuevos retos que plantean los vehículos eléctricos y a innovar, pero siguen existiendo obstáculos para su adopción generalizada. Para conocer su opinión, nos reunimos con Stephan Hoefer, director de estrategia de mercado global de Henkel para la electromovilidad.

Sin lugar a dudas, los VE se benefician del uso de materiales avanzados adaptados. A medida que los fabricantes se apresuran a aumentar la adopción por parte del consumidor, la innovación en materiales avanzados es un poderoso facilitador.

Por ejemplo, en la búsqueda de aumentar la autonomía de los vehículos, los VE necesitan ser más ligeros y eficientes que sus contrapartes de combustión interna. Sin embargo, disminuir el peso del vehículo también puede reducir la durabilidad y la seguridad del vehículo. La presión está en desarrollar vehículos eléctricos más ligeros y cumplir con estrictas guías de seguridad, mientras se reducen los costos, se optimiza la producción y se apoya la sustentabilidad de cero emisiones netas. No es fácil conciliar estos objetivos tan complejos y, a menudo, contrapuestos. Pero, cuando se hace correctamente, vale la pena: las mejoras derivadas de lograr el equilibrio adecuado son significativas.

La optimización del diseño y el uso de las soluciones estructurales de Henkel en una sola aplicación permitieron lograr una reducción de peso de aproximadamente el 10 % (42 kilogramos) en la carrocería de un SUV eléctrico y reducir los elementos de unión en un 6 %. Estos resultados se lograron sin dejar de cumplir los objetivos en materia de seguridad vial y los estándares de rendimiento. Entre las estrategias de reducción de peso empleadas se incluyeron la reducción del espesor del metal existente, la optimización del formato de estampado y la modificación de la arquitectura existente para eliminar ciertas piezas.

Si bien las soluciones de materiales avanzados pueden aportar mejoras extraordinarias a los diseños de los VE, también deben permitir tiempos de procesamiento o de ciclo rápidos en la fabricación. Los materiales deben diseñarse mediante la ingeniería de la química para cumplir con los estándares de fabricación de vanguardia y alta velocidad de la industria automovilística.

Para lograr propiedades que mejoren la producción, es fundamental contar con formulaciones químicas personalizadas. Entre las propiedades que contribuyen a optimizar los procesos de fabricación se incluyen tiempos de curado rápidos, facilidad de bombeo, resistencia al fuego, soldabilidad, resistencia a la humedad y resistencia al lavado. En los procesos de fabricación, las formulaciones químicas también se optimizan para minimizar los residuos; por ejemplo, la reducción de los lodos en el proceso de pintura. Eso es importante porque la fuente primaria de residuos peligrosos en la fabricación automotriz proviene de los lodos de pintura. Reducir los lodos genera múltiples beneficios, como disminuir los residuos, los costos y el impacto medioambiental.

Los materiales avanzados, cuidadosamente elaborados, pueden aportar mejoras integrales, una parte importante de las cuales consiste en reforzar los procesos de fabricación para aumentar su eficiencia, eficacia y sustentabilidad.

Los enfoques de ingeniería adecuados pueden acelerar la implementación de innovaciones en materiales avanzados en los procesos de diseño y producción de vehículos eléctricos. Esto se debe a que las pruebas previas y la optimización antes de la implementación en los diseños de vehículos eléctricos y los procesos de fabricación son fundamentales para lograr tanto rapidez como éxito. Gracias a la información aportada por los fabricantes, herramientas como las simulaciones avanzadas, el análisis numérico y la creación rápida de prototipos ofrecen mejores resultados en menos tiempo.

Como socio, Henkel puede colaborar con los fabricantes de vehículos eléctricos para desplegar esas herramientas. Las herramientas de simulación, como la ingeniería asistida por computadora, ayudan a refinar las formulaciones y los resultados. El análisis numérico ayuda a ahorrar tiempo y dinero al aprovechar los datos para construir soluciones, y la impresión 3D permite la creación rápida de prototipos antes de que los fabricantes pasen a la producción completa. Juntas, estas estrategias de ingeniería ahorran tiempo, mejoran los resultados de rendimiento y reducen los costos.

El camino hacia las cero emisiones es un trayecto. Las innovaciones en materiales avanzados que tengan en cuenta el VE en su totalidad y su ecosistema serán fundamentales para mejorar los procesos de fabricación de los vehículos eléctricos y los propios vehículos, haciéndolos más seguros y sustentables.

Para obtener más información, consulte nuestro documento técnico, “Más allá de la química: el papel fundamental de los materiales avanzados en el futuro de la adopción de los vehículos eléctricos”.