La irrupción de los coches eléctricos ha supuesto toda una revolución en el sector del automóvil, pero España sigue a la cola de Europa en cuanto a la penetración de los híbridos enchufables y los eléctricos puros. Aún así, según un estudio de OBS Business School, su cuota en el primer semestre de 2024 en nuestro país ha sido por primera vez superior a la de los modelos propulsados por gasóleo. Para continuar en la misma senda se necesitan mejoras constantes, como la batería que promete una autonomía de 300 km con cinco minutos de carga o el "motor perfecto" para lograr más potencia y rendimiento. 

Este último avance, como tantos otros en los últimos años, llegó de la mano de Mahle, proveedor alemán de componentes y tecnologías para automóviles. Su trabajo en el diseño y desarrollo de nuevas piezas para la mejora de la electrificación es constante y ahora se ha aliado con Valeo, otro actor fundamental del sector, para desarrollar el "sistema de excitación eléctrica sin escobillas internas" (iBEE, por sus siglas en inglés). Se trata de un innovador eje eléctrico para motores sin imanes (y, por lo tanto, sin tierras raras), destinado a vehículos eléctricos del segmento superior, que permitirá la fabricación de equipos más compactos y potentes.

"En este proyecto se unen dos pioneros de la electrificación", aseguró Martin Wellhoeffer, miembro del consejo de administración de Mahle Group, en un comunicado de prensa. "Juntos estableceremos un nuevo punto de referencia en el embalaje y la eficiencia de los ejes eléctricos basados en EESM (motor síncrono de excitación externa) y daremos el siguiente paso para nuestros clientes hacia la movilidad del futuro".

Pieza clave

Hace poco más de un año, Mahle presentaba un importante avance tecnológico, combinando las tecnologías de dos de sus motores eléctricos: el MCT (Transmisor Sin Contacto Libre de Imanes) que se lanzó en 2021 y el SCT (Torque Continuo Superior) de 2022. Una fusión que, según señalaba la compañía en un comunicado, permite mejorar el rendimiento de los vehículos eléctricos y aumenta de forma considerable la vida útil de la batería gracias a un sistema de gestión de la refrigeración muy avanzado mediante aceite.

El motor MCT cambiaba las tornas en el sector debido a su bajo precio, alta eficiencia y reducido impacto medioambiental. Su principal ventaja frente a otros es la sustitución de los clásicos imanes permanentes de tierras raras del rotor por una serie de electroimanes de bobina enrollada, alimentados mediante inducción sin contacto. Una de sus grandes ventajas es que su funcionamiento elimina el desgaste físico y no requiere mantenimiento, funcionando además con una eficiencia superior al 95% en toda su gama de velocidades.

El iBEE, cuyo prototipo estará listo para las primeras pruebas a finales de 2024. es un paso más en la misma dirección, en este caso con la colaboración de Valeo. Este proveedor francés del sector de la automoción lleva años trabajando en estatores y sistemas de control de motores eléctricos, como el E7A de nueva generación que está desarrollando en colaboración con Renault.

En este caso, proporcionará un control específico de este motor eléctrico y del sistema sin escobillas integrado en el inversor para la gama alta de vehículos, con una potencia de entre 220 y 350 kW (295 y 469 CV).

No es el único fruto de esta alianza. En el acuerdo también figuran detalles del sistema de refrigeración del motor para lograr una relación superior entre potencia continua y potencia pico. El desarrollo estará basado en el motor SCT de Mahle, que estrenó un nuevo sistema de refrigeración que utiliza una toma central para enviar aceite refrigerante al centro del rotor.

Este método también aprovecha la fuerza centrífuga del rotor giratorio para bombear el aceite hacia el exterior y alrededor del estator, hacerlo pasar a través de un radiador para recoger el calor y utilizarlo en otras partes del vehículo. Esta tecnología enfría el motor de forma eficaz y permite que funcione de forma continua al 93-100% de su potencia máxima.

Con la ayuda de Valeo, el objetivo es reducir la huella de carbono total a lo largo del ciclo de vida del motor en más de un 40% en comparación con un motor eléctrico de imán permanente de potencia equivalente. 

Motor E7A

Valeo, aunque tiene acuerdos con las principales marcas de automóviles, es un socio preferencial de Renault. Más allá de los faros, el producto por el que es más conocido, este actor fundamental del sector es una pieza clave en el desarrollo del motor E7A, cuya llegada al mercado está prevista para 2027.

La pieza fija compuesta de bobinas de alambre que es el estator, con hilos de cobre de alta potencia con tecnología Hairpin, será la principal aportación de Valeo. Por su parte, Renault se ha centrado en el rotor, donde se encuentran los imanes permanentes encargados de generar el campo magnético que hace posible el funcionamiento del motor.

Este nuevo motor, único en muchos sentidos, se ha diseñado como un 'todo en uno' para reducir su tamaño, hasta ser un 30% más compacto que el de vehículos como el Megane E-Tech Electric. Y lo ha hecho, además, aumentando la densidad de potencia, para conseguir hasta 200 kW (272 CV). 

Este motor eléctrico presume de una fabricación sin tierras raras, que son materiales caros y con una descomunal huella medioambiental. Otra de sus novedades es que funcionará con una red eléctrica de 800 V, el doble que la actual generación de coches eléctricos. Eso permitirá una transmisión más rápida de la energía y una sensible reducción en los tiempos de carga de la batería.