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La industria automotriz está en constante evolución para superar las barreras que limitan la adopción masiva de vehículos eléctricos, especialmente en términos de autonomía y velocidad de carga. Según los expertos, el desarrollo de nuevas tecnologías está revolucionando tanto el diseño de las baterías como su gestión durante el uso y la carga.
En años recientes, se triplicó la densidad energética de las baterías, lo que significa que ahora pueden ofrecer hasta tres veces más autonomía con el mismo tamaño de batería. Además, los costos disminuyeron significativamente, casi un 90% en la década reciente, lo cual es alentador para el mercado. Sin embargo, la ansiedad por la autonomía sigue siendo una preocupación clave para los consumidores.
Respecto a la velocidad de carga, dependerá en gran medida de la arquitectura y la química de las baterías. Problemas como la formación de dendritas de litio pueden causar cortocircuitos y representan riesgos importantes. El uso de grafito en los ánodos presenta limitaciones en cuanto a la velocidad de transferencia de litio y contribuye a estos problemas.
Asimisimo, la gestión del calor también es un desafío importante, ya que el sobrecalentamiento durante la carga puede reducir la eficiencia y acortar la vida útil de las baterías, afectando directamente la velocidad de carga. Es por ello que se está investigando activamente en técnicas para gestionar eficazmente el calor tanto en las baterías como en los cargadores.
Para optimizar los procesos, se está adoptando la ingeniería de sistemas basada en modelos (MBSE), permitiendo integrar los múltiples modelos de subsistemas para simular y optimizar el rendimiento global del vehículo. Este proceso puede ayudar a mejorar la eficiencia energética y acelerar el desarrollo de nuevas tecnologías.
Al mismo tiempo, en el frente de la aerodinámica, se utilizan herramientas de dinámica de fluidos computacional (CFD) para optimizar el diseño de los vehículos eléctricos y asegurar una eficiencia óptima incluso en pequeños cambios de diseño. La reducción de peso es clave, ya que con simulaciones avanzadas pueden guiar el diseño estructural para maximizar la autonomía y el rendimiento.
Con el control digital asincrónico, impulsado por FPGA integrados, está emergiendo como una solución prometedora para mejorar la gestión energética en tiempo real, minimizando la latencia y maximizando la eficiencia. Esta tecnología permitiría ajustes rápidos y precisos, fundamentales para la optimización de carga y rendimiento del vehículo.
Sobre las futuras tecnologías de baterías, se está explorando nuevos materiales que podrían reemplazar el grafito y permitir cargas más rápidas y seguras. El desarrollo de baterías de estado sólido con electrolitos sólidos es una de las áreas de investigación más prometedoras para mitigar riesgos y mejorar la eficiencia.
Por otra parte, para habilitar la adopción masiva de vehículos eléctricos se está trabajando en la gestión energética a nivel de red, coordinando la carga de alta potencia con las fluctuaciones de demanda y la disponibilidad de energía renovable. Este enfoque es crucial para hacer que la infraestructura de carga sea compatible con las necesidades crecientes de los vehículos eléctricos en todo el mundo.