LA REVOLUCIÓN DEL MOTOR ELÉCTRICO
El motor eléctrico que puede cambiarlo todo: 30.000 revoluciones, un 25 % menos de peso y la mitad de imanes
ZF ha desarrollado un motor eléctrico de hasta 272 CV que gira a 30.000 rpm, reduce el peso y los costes de fabricación y podría llegar a los coches en 2030.
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Los coches eléctricos tienen un problema que la industria todavía no ha conseguido resolver del todo: su precio. Y aunque buena parte de los esfuerzos se concentran en desarrollar baterías más baratas, hay otros componentes con un enorme margen de mejora. ZF, uno de los mayores proveedores de la industria del automóvil, acaba de demostrarlo con un nuevo motor eléctrico que promete ser más pequeño, ligero y económico, sin renunciar a las prestaciones.
Se llama High Revolution Drive y su principal característica es que puede girar a 30.000 revoluciones por minuto. Una cifra que parece más propia de un superdeportivo, pero que en realidad esconde una solución para fabricar coches eléctricos más asequibles. Según ZF, su nuevo sistema de propulsión es casi un 25 % más ligero y compacto que uno convencional comparable, y necesita la mitad de imanes para funcionar.
Un motor que gira a 30.000 revoluciones para reducir su tamaño
La idea detrás de este desarrollo es relativamente sencilla. Cuanto más rápido gira un motor eléctrico, menos par necesita generar para conseguir la misma potencia. Esto permite construir motores más pequeños y ligeros sin sacrificar prestaciones. El problema es que esas revoluciones deben transformarse después en la fuerza necesaria para mover las ruedas.
Para conseguirlo, ZF ha desarrollado un conjunto que integra el motor eléctrico, la electrónica de potencia y una transmisión con dos etapas de reducción. Esta última utiliza una relación aproximada de 18:1, capaz de transformar las elevadas revoluciones del motor en un par mucho mayor a las ruedas.
El resultado es un sistema que desarrolla 200 kW de potencia, equivalentes a unos 272 CV, y hasta 3.500 Nm de par en las ruedas. Unas cifras que permiten utilizarlo en automóviles de prácticamente cualquier categoría, desde compactos hasta SUV familiares.
Lo interesante es que, comparado con una de las unidades SELECT de ZF que alcanza 18.000 rpm, el nuevo sistema consigue reducir aproximadamente un 25 % tanto su peso como el espacio necesario para instalarlo.
La mitad de imanes y unos costes de fabricación mucho menores
Sin embargo, la verdadera revolución está en los materiales. El High Revolution Drive necesita un 50 % menos de masa de imanes que el sistema con el que lo compara ZF. Esto resulta especialmente importante porque muchos motores eléctricos utilizan imanes permanentes fabricados con tierras raras, unos materiales cuyo suministro depende de una cadena industrial muy concentrada.
Utilizar menos imanes permite reducir la dependencia de estas materias primas y también los costes. De hecho, ZF estima que su tecnología puede conseguir un ahorro aproximado del 13 % en los costes del sistema de propulsión respecto a una unidad eléctrica equivalente.
También hay ventajas relacionadas con la autonomía. Un conjunto más ligero contribuye a reducir el consumo energético del vehículo, mientras que su tamaño compacto facilita aprovechar mejor el espacio disponible. Son mejoras que, combinadas con las nuevas baterías más económicas que prepara la industria, podrían ayudar a fabricar coches eléctricos considerablemente más competitivos.
Y todo ello manteniendo una eficiencia cercana al 93 %, una cifra similar a la del sistema convencional de ZF. Es decir, aumentar las revoluciones no tiene por qué traducirse en un mayor desperdicio de energía.
La revolución llegará en 2030, pero no sabemos a qué coches
ZF no pretende reservar este desarrollo a los deportivos eléctricos más exclusivos. Su objetivo son los turismos de gran volumen, con potencias comprendidas aproximadamente entre 204 y 272 CV. Además, la arquitectura es compatible tanto con sistemas de 400 voltios como con los de 800 voltios que están ganando protagonismo en los eléctricos más avanzados.
Eso sí, alcanzar semejantes revoluciones también supone un desafío técnico. Las vibraciones, el ruido y la resistencia de los componentes se vuelven especialmente importantes, por lo que ZF ha tenido que desarrollar conjuntamente los engranajes, rodamientos y demás elementos de la transmisión.
La compañía ya está negociando con diferentes fabricantes y espera comenzar la producción en serie en 2030, aunque todavía no ha anunciado qué marcas utilizarán su tecnología.
Lo que tampoco está garantizado es que ese ahorro industrial termine reflejándose directamente en los precios de los concesionarios. Pero este desarrollo demuestra algo importante: el futuro del automóvil eléctrico no depende exclusivamente de conseguir baterías mejores. También pasa por fabricar motores que necesiten menos materiales, ocupen menos espacio y cuesten menos dinero. Y ZF acaba de dar un paso importante en esa dirección.
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