Los coches eléctricos del 2025 y del futuro
Cómo serán las baterías que determinarán la movilidad
Las exigencias en el diseño de baterías para coches eléctricos son altas. Por lo tanto, el desarrollo continuo de la tecnología se está convirtiendo en un factor clave de éxito e influirá en el futuro de la electromovilidad. A partir de 2035, no se permitirá la circulación de coches nuevos con motores diésel o de gasolina en las carreteras de la Unión Europea.
"Es un desarrollo extremadamente emocionante", explica en ese sentido el responsable del negocio de movilidad eléctrica de Henkel en Europa, Frank Kerstan. “El mercado está cambiando por completo. Nos comprometemos a marcar la diferencia con nuestra experiencia y a formar parte de la transición hacia la electrificación mediante el desarrollo de tecnologías de baterías avanzadas, seguras y rentables”, detalla.
Las nuevas baterías serán más eficientes
Los expertos de Henkel Adhesive Technologies investigan y desarrollan adhesivos y selladores, materiales térmicos y recubrimientos funcionales que se utilizarán a diario en los coches eléctricos. Hoy en día, es prácticamente imposible imaginar el sector automotriz sin las soluciones de Henkel, y no solo en baterías. Desde el cuero del volante hasta los paneles de las puertas y los conjuntos de componentes de la carrocería, la unión adhesiva sustituye cada vez más a la soldadura, el remachado o el atornillado, y puede reducir el peso de un vehículo hasta en un 15 %.
Además, desde 2021, Henkel cuenta con un equipo dedicado y especializado en electromovilidad. Y su nombre lo dice todo: el equipo "Fuel the Future" se ha propuesto ser pionero e innovador en el campo de la electromovilidad y un socio sólido para nuestros clientes de la industria automotriz. Dado que el diseño de las baterías varía según el fabricante, la industria buscaba soluciones para proteger las baterías de los coches eléctricos de gran tamaño del sobrecalentamiento, por ejemplo, así como para desmontarlas para su reparación o reciclaje al final de su vida útil. Ese fue el comienzo del equipo “Fuel the Future”. Diez personas trabajan en el equipo central, pero ahora hay más de 100 expertos en total que aportan su conocimiento especializado y dan forma al futuro de la electromovilidad.
¿Cómo funciona un Centro de Ingeniería de Baterías?
“Con el Centro de Pruebas de Baterías, podemos apoyar a los clientes desde el inicio de su ciclo de diseño”, afirma Frank. Henkel utiliza condiciones de prueba reales para probar celdas, módulos o baterías completas: “Queremos comprender mejor las necesidades del cliente y poder responder rápidamente a las pruebas y avanzar en el desarrollo extrayendo conclusiones sobre el rendimiento del material, como la conductividad térmica o las propiedades de sellado, por ejemplo”.
Por su parte, George Kazantzis, tiene más de 30 años de experiencia en el sector, incluidos cinco como Director Global de Componentes de Automoción. “Al formar el equipo, nos preguntamos: ¿Qué tipo de entorno de trabajo necesitan? ¿Cuál es la mejor manera de trabajar?”, se pregunta. Esto condujo a la creación del Centro de Ingeniería de Baterías, que se inauguró en septiembre de 2023 con la puesta en marcha de un Centro de Aplicación de Baterías. El Centro de Pruebas de Baterías se incorporó un año después, en septiembre de 2024. Aquí, los clientes pueden probar sus prototipos de diseño o desarrollo actuales y optimizarlos paso a paso. En el centro, junto con los clientes, se desarrollan soluciones para los desafíos más importantes, incluyendo simulaciones climáticas, pruebas rápidas de carga y descarga, pruebas de fugas y pruebas de envejecimiento.
“La experiencia combinada de nuestro equipo "Fuel the Future" y nuestro Centro de Ingeniería de Baterías nos hace únicos”, afirma George. La velocidad en el desarrollo de innovaciones es un factor clave para el éxito hoy en día, y las soluciones perfectas suelen tardar demasiado. Así, el nuevo centro de pruebas permite crear gemelos digitales de sistemas de baterías para simular las propiedades de los materiales en diferentes condiciones mediante tarjetas de datos digitales y, posteriormente, validar los resultados en el sistema real. Los modelos de datos complejos calculan en el modelo CAE generado por ordenador ejemplos como: ¿Qué ocurre cuando una celda de batería se incendia? ¿Cómo reacciona el recubrimiento ignífugo? ¿Qué le sucede al sistema de gestión térmica durante la carga rápida? ¿Cuál es el límite térmico del material y su conductividad? Esto permite a los expertos de Henkel ofrecer a los clientes información rápida sobre cómo las pequeñas optimizaciones afectan a los costes, la seguridad y el rendimiento.
En palabras de George: “Con el concepto del gemelo digital y la tarjeta de materiales virtual, hemos revolucionado el mercado. Usar el mapa de materiales, la IA y los algoritmos para calcular una solución para el cliente lleva menos de una hora, en comparación con los nueve meses que se tardan en el mundo real”. Esto permite a los clientes acelerar sus ciclos de desarrollo y comercializar la próxima generación de baterías con mayor rapidez. “Es fiable, económico y muy rápido: es absolutamente innovador”, detailla.
¿Cómo hacer que las nuevas baterías sean más sostenibles?
Preparando el camino para un futuro sostenible en la movilidad eléctrica
Los dos objetivos principales de los expertos del equipo “Fuel the Future” son la sostenibilidad y la seguridad. Solo en 2023, se prevén 15 millones de baterías, y esa cifra crece cada año. En Asia, los coches se ponen en circulación con un ciclo de vida de cinco años porque para entonces ya están técnicamente obsoletos. ¿Cómo debemos abordar esto desde una perspectiva medioambiental? Existen pocas regulaciones legales. Por eso, desde Henkel, consideramos que es nuestro deber desarrollar soluciones sostenibles en el diseño de baterías. El gran reto a la hora de reutilizar las baterías, total o parcialmente, es cómo recuperar las valiosas materias primas al final de su vida útil sin tener que destruirlas por completo, como se hace habitualmente hoy en día. Esto requiere una unión adhesiva que también se pueda separar para poder desmontar los componentes.
La desunión (romper las uniones adhesivas) permite la separación, conservación y reutilización limpias de componentes valiosos individuales. Esto se puede lograr mediante tres opciones: electricidad, calor o química. En la feria Battery Show Europe de este año en Stuttgart, el equipo presentó una nueva solución que permite liberar la unión en cualquier momento mediante activadores térmicos y eléctricos.
¿Cómo hacer más seguras las baterías de los coches eléctricos?
El segundo gran reto, además de la sostenibilidad, es la seguridad del vehículo, es decir, la gestión térmica. ¿Alguna vez has notado cómo se calienta tu móvil con el sol? Imagina una batería de coche eléctrico que pesa 700 kilogramos y mide dos metros de largo y un metro de ancho. Los expertos en adhesivos han desarrollado materiales de interfaz térmica que se utilizan entre la celda de la batería y la placa de refrigeración. Los polímeros disipan el exceso de calor de la celda de la batería hacia la placa de refrigeración, que se refrigera permanentemente en forma líquida. Esto evita que la batería se sobrecaliente durante la carga y el funcionamiento, y protege a los ocupantes del vehículo del riesgo de incendio.
En el improbable caso de que una batería se incendie, se utiliza el recubrimiento ignífugo Loctite EA9400. Diseñado específicamente para baterías de vehículos eléctricos, garantiza que las llamas no penetren en el interior del vehículo durante hasta diez minutos, un tiempo valioso para que los ocupantes puedan ponerse a salvo.
El Centro de Ingeniería de Baterías de Düsseldorf, Alemania, representa un proyecto pionero y es el primero de su tipo. Henkel planea establecer una red global de Centros de Ingeniería de Baterías, con futuras ubicaciones en EE. UU. y China, creando un ecosistema global de equipos multidisciplinarios especializados.
