Incorporar a segurança em cada veículo elétrico

Além de ser uma responsabilidade ética dos fabricantes, a segurança também continua a ser uma prioridade para as entidades reguladoras e para os consumidores. Como coração do veículo elétrico, a bateria de veículo elétrico e a sua segurança são foco de mais atenção, e com toda a razão. Mas não se trata apenas da bateria; o design seguro dos veículos elétricos compreende todo o veículo. Do para-choques dianteiro ao traseiro, os materiais avançados desempenham um papel importante para ajudar a tornar os veículos elétricos mais seguros.

À medida que os fabricantes trabalham para melhorar a autonomia dos veículos elétricos, os componentes eletrónicos de potência devem ser capazes de suportar o aumento da tensão. Nos veículos elétricos, os três principais sistemas de conversão de energia são os carregadores a bordo, os inversores CA/CC e os conversores CC/CC. Ao microdimensionar estes componentes eletrónicos de potência e ao integrar os mesmos noutros sistemas de energia de veículos elétricos, os fabricantes ganham terreno. No entanto, a solução também é o problema. A eletrónica miniaturizada enfrenta uma série de desafios técnicos que são exacerbados pelo seu tamanho micro.

UM.
O primeiro grande desafio é a gestão térmica. À medida que os componentes eletrónicos diminuem de tamanho, o mesmo acontece com a pegada ocupada pelos componentes, reduzindo a superfície disponível que atua como dissipador de calor. Este é um desafio cada vez maior, uma vez que os veículos elétricos são concebidos para um carregamento rápido. O calor deve ser dissipado de forma eficaz para manter condições de funcionamento seguras. Os materiais de interface térmica fazem isso mesmo. Soluções como betumes para folgas, lamelas de folga e adesivos termocondutores ajudam a dissipar o calor e são concebidas para satisfazer os requisitos de veículos elétricos de maior densidade de potência e maior eficiência energética.

DOIS.
O segundo grande desafio é garantir que os componentes de potência suportam a tensão mecânica contínua e as condições adversas inerentes ao funcionamento do veículo. Podem ser utilizados materiais avançados para reforçar a resistência ao choque, a estabilidade à vibração e a resistência química e ambiental. As soluções incluem uma vasta gama de tecnologias de vedação que proporcionam características de selagem e reforçam a fiabilidade e a durabilidade de componentes eletrónicos de potência.

TRÊS.
O terceiro grande desafio é a redução dos custos de material e de tratamento. Os fabricantes procuram ganhos de produtividade através de tempos de ciclo mais curtos e produção automatizada. Os materiais avançados e fáceis de automatizar podem ajudar. Os fabricantes podem poupar em custos de energia recorrendo a soluções de cura à temperatura ambiente e reduzir os custos de mão-de-obra através de uma automatização mais eficiente.

Além dos sistemas de conversão de energia, a carroçaria do veículo é essencial para a segurança. Uma vez que as baterias dos veículos elétricos são extremamente pesadas, o resto do veículo deve ajudar a contrabalançar, sendo o mais leve possível. No entanto, a redução do peso nas carroçarias dos veículos também pode comprometer a segurança em caso de acidente. Os materiais avançados alcançaram um equilíbrio engenhoso que permite a construção leve do veículo e, ao mesmo tempo, cumpre ou excede os requisitos a nível de desempenho.

Durante as fases de desenvolvimento de veículos elétricos são criados designs de materiais avançados, para que as soluções possam ajudar os fabricantes a reduzir ao máximo o peso do veículo. Tal pode ser realizado de várias formas, incluindo a utilização de metal leve, a redução das medidas do metal existente ou a reformulação da arquitetura para remover totalmente os componentes existentes. Num dos exemplos, o alumínio utilizado para o reforço do balancim foi substituído por uma inserção de espuma estrutural. O resultado? A nova solução permitiu poupar peso, manter a resistência e cumprir os padrões de desempenho.

É fácil compreender de que forma as carroçarias dos veículos ajudam a promover veículos elétricos mais seguros. No entanto, em primeiro lugar, as medidas proativas que ajudam a prevenir acidentes são um facilitador poderoso e silencioso para melhorar a segurança do veículo.

Além das funcionalidades de assistência ao condutor baseadas em software, os materiais avançados fazem a sua parte para promover a segurança do condutor de forma subtil, mas ainda assim notável. Estes tornam os volantes mais aderentes, ajudando os condutores a segurar melhor nos mesmos. Outros garantem que os ecrãs digitais permanecem visíveis em condições de humidade, temperaturas elevadas e reflexos solares. Outros materiais ainda atenuam os ruídos da estrada e do vento com o intuito de mitigar as distrações e a fadiga do condutor.

Uma abordagem holística à segurança dos veículos deve incluir a bateria do veículo elétrico, à qual, normalmente, é dada mais atenção. Os veículos elétricos utilizam essencialmente baterias de iões de lítio (Li-ion) como fonte de energia. Durante o carregamento e descarregamento, as baterias de iões de lítio são uma importante fonte de calor e lidar com esse calor é fundamental para a segurança. Além disso, em caso de acidente, deve ser preservada a integridade física das baterias. Os materiais avançados, como lamelas de folga, betume para folgas e revestimentos de condutores elétricos, são utilizados para ajudar a dissipar o calor das baterias dos veículos elétricos. Os materiais de dupla finalidade utilizados para manter a bateria fixa no devido lugar também conduzem o calor, afastando-o da bateria.

Gostaria de saber mais acerca das baterias e materiais avançados de veículos elétricos? Leia o nosso relatório detalhado disponível aqui.

Na conceção e operação de veículos elétricos, a segurança está sempre em primeiro lugar. Os materiais avançados podem ser utilizados em todo o veículo de inúmeras formas inovadoras para ajudar a aumentar a segurança e a proteger os condutores mais eficazmente.

Gostaria de obter mais informações? Entre em contacto com a Henkel para falar com um especialista no assunto ou transfira o nosso relatório detalhado, "More Than Just Good Chemistry: Advanced Materials’ Pivotal Role in the Future of EV Adoption." (Muito mais do que apenas boa química: o papel fundamental dos materiais avançados no futuro da adoção de veículos elétricos., numa tradução livre.)