A medida que el sector de la movilidad sigue avanzando hacia la electrificación, los fabricantes de polímeros se enfrentan al reto de proporcionar materiales adecuados para un nuevo entorno. Como distribuidores de plásticos, estamos observando cambios en las exigencias de las aplicaciones que afectan a casi todos los aspectos de una pieza de plástico, incluyendo, entre otros, el entorno térmico, la exposición química, la inflamabilidad, el diseño estético y la resistencia eléctrica. Si bien este cambio ha provocado un alejamiento de los materiales utilizados tradicionalmente para la combustión interna, también ha brindado una oportunidad en el mundo de los plásticos para establecer nuevos estándares y desarrollar nuevos negocios para aquellos que están a la vanguardia de los nuevos productos y desarrollos de polímeros. Las áreas de interés que se indican a continuación están impulsando la innovación en polímeros y compuestos plásticos para acelerar la adopción y la eficacia de los vehículos eléctricos:
Gestión térmica: La refrigeración de determinadas zonas del vehículo ha cambiado radicalmente con la llegada de los vehículos eléctricos, lo que ha eliminado la necesidad de un radiador tradicional, pero ha añadido la necesidad de mantener la batería a una temperatura de funcionamiento óptima. Hemos observado que las temperaturas externas pueden afectar significativamente a la autonomía de la batería y ahora estamos investigando cómo la temperatura de la batería, cuando el vehículo no está en marcha, puede influir en la velocidad de carga y en la vida útil general de la batería. Los polímeros seleccionados para los nuevos componentes de gestión térmica (es decir, calentadores, bombas de refrigerante, acoplamientos, válvulas, etc.) deben evaluarse ahora en función de nuevos umbrales térmicos (algunos más altos y otros más bajos) para seleccionar materiales que ofrezcan un mejor rendimiento u oportunidades de ahorro de costes.
Resistencia química: Junto con la gestión térmica, también están evolucionando los productos químicos que se utilizan para refrigerar el vehículo y sus sistemas. Aunque sigue predominando el uso de refrigerantes a base de etilenglicol, los cambios en el entorno térmico han abierto la puerta a la consideración de nuevas formulaciones de refrigerantes. Estas consideraciones plantearán nuevos retos potenciales para los polímeros seleccionados en tales aplicaciones, ya que deberán ser resistentes a cualquier nuevo líquido refrigerante que se utilice. Con el aumento del tamaño de las baterías, su potencia y las formulaciones de los electrolitos, también estamos observando nuevas exigencias de resistencia en la propia batería, desde las bandejas hasta las carcasas de las celdas, pasando por los espaciadores y otros componentes.
Retardancia de llama: Si bien la norma FMVSS302 ha sido un pilar fundamental para evaluar el comportamiento frente al fuego de los polímeros en el pasado, el riesgo de sobrecalentamiento y los sistemas de alta tensión exigen un aumento en el número de plásticos ignífugos utilizados en el vehículo. Esto es especialmente importante en los componentes de las celdas de la batería, pero también se aplica a la mayoría de las piezas adyacentes a la batería y a las zonas de alta tensión, como los conectores y las barras colectoras. Tanto los fabricantes de automóviles como UL están trabajando en nuevas normas para definir mejor las necesidades de resistencia al fuego de sus componentes, así como en métodos para probar dichos conjuntos en cuanto a la mitigación y prevención de incendios. Desde el PP hasta el mPPO, pasando por los nylons, el PPA, el PPS y otros, estamos asistiendo a un fuerte impulso hacia el uso de polímeros y compuestos ignífugos para la fabricación de vehículos eléctricos.
Rendimiento eléctrico: Como era de esperar, la electrificación del vehículo modifica la tensión a la que están expuestos los componentes y el número de componentes electrificados dentro del vehículo. El rendimiento del CTI ha sido objeto de gran atención, ya que las nuevas aplicaciones han elevado los valores de CTI requeridos y ahora superan los límites máximos con los que UL ha clasificado tradicionalmente estos materiales (actualmente por encima de los 600 V). La necesidad de resistencia al arco eléctrico, rigidez dieléctrica en un amplio rango de temperaturas y resistencia a la exposición química, combinada con aspectos de resistencia térmica y a la llama, ha complicado enormemente el proceso de selección de materiales poliméricos para componentes clave. Además, existe una tendencia a teñir de naranja los componentes de alta tensión, lo que introduce variables adicionales relacionadas con la facilidad con la que se puede colorear un polímero, si el color afectará a alguna propiedad de rendimiento y cómo repercute en el coste total de un compuesto.
Oportunidad estética: Los vehículos eléctricos se sitúan a la vanguardia tecnológica en el ámbito de la movilidad y han brindado la oportunidad de transformar la forma en que el conductor o el pasajero interactúa con el coche. Los nuevos modelos incorporan más pantallas, pantallas más grandes, botones adicionales y nuevas funcionalidades, lo que ofrece margen para mejorar las características de diseño, los colores, la apariencia y la decoración. Además, la perspectiva de la conducción autónoma y el uso compartido del vehículo abre la posibilidad de alejarse de las estructuras tradicionales tipo cabina para inclinarse más hacia el confort, el entretenimiento y los aspectos sociales del vehículo. ¿Cómo hacemos que los asientos y el salpicadero sean más cómodos o accesibles? ¿Cómo diseñamos la distribución del vehículo para fomentar la conversación o permitir que un pasajero se relaje más mientras se encuentra en los modos de conducción autónoma?
En definitiva, la evolución del sector de los vehículos eléctricos ofrece nuevas oportunidades para que los polímeros demuestren su valor y den respuesta a nuevas exigencias. El equipo comercial de Chase Plastics está a su disposición para asesorarle sobre los productos plásticos con un rendimiento probado en este ámbito y sobre aquellos que se están desarrollando para hacer frente a los nuevos retos que plantearán los vehículos eléctricos en el futuro. Estaremos encantados de ayudarle a orientarse entre los requisitos de desarrollo de nuevos productos para garantizar que se elija, desde el principio, la solución más adecuada y rentable.
