I+D vasca para el impulso a la movilidad eléctrica
IKERLAN cuenta con cuatro proyectos en activo dentro del marco europeo Green Vehicle, que refuerzan su actividad de investigación en movilidad eléctrica
La industria de la automoción en Euskadi avanza a gran velocidad, especialmente en Gipuzkoa, territorio en el que convergen un consolidado tejido industrial y centros de investigación, cuyos avances tecnológicos han permitido a estas empresas posicionarse a la cabeza en el competitivo mercado internacional. Se trata de un sector estratégico. No en vano, es el que lidera las cifras de exportación de la provincia, adelantando a la tradicional industria siderúrgica.
Este es el presente de este importante motor para la economía vasca, pero nadie duda ya de que su futuro ha de ser eléctrico. La movilidad eléctrica como alternativa sostenible para la circulación en las ciudades en el transporte público o en el privado centra las agendas de las instituciones públicas y las de los fabricantes de vehículos.
Euskadi no es ajena a estos movimientos y está posicionándose en este sector que considera clave para los próximos años. Las instituciones están impulsando este ámbito por medio de programas de apoyo, tales como el Plan Integral de Movilidad eléctrica (PIME) definido por el Gobierno Vasco, que cuenta con 494 millones de euros. Mencionar igualmente la apuesta de la Diputación Foral de Gipuzkoa para hacer del territorio un polo de desarrollo y experimentación de la industria de la Smart Mobility.
Paralelamente, en el marco europeo, la Comisión también apuesta por activar iniciativas para la investigación e innovación del transporte por carretera, como la convocatoria Green Vehicle, que se enmarca en el programa Horizon 2020 y que cuenta con un presupuesto de 134 millones de euros para el periodo comprendido entre 2018 y 2020. El programa apoya proyectos de investigación encaminados a mejorar la eficiencia energética y el uso de energías no convencionales en el transporte, en ámbitos como los sistemas de tracción avanzados, nuevas arquitecturas de vehículos o la interacción con los sistemas de recarga.
En este contexto, y con el objetivo de avanzar en tecnologías que permitan a la industria vasca afrontar el reto de impulsar la movilidad eléctrica y mantener el posicionamiento en este competitivo sector, el centro tecnológico IKERLAN participa junto con otras empresas locales y europeas en cuatro proyectos del programa Green Vehicle.
Así, IKERLAN aspira a profundizar en tecnologías clave para la electrificación, como son los sistemas de almacenamiento de nueva generación, los convertidores de potencia para la tracción eléctrica, la electrónica de control segura y el software asociado, así como los algoritmos de control y gestión de la energía.
Son ámbitos en los que el centro lleva más de 10 años trabajando como aliado tecnológico de empresas tractoras, entre las que destacan ORONA o el Grupo CAF, y con las que colabora estrechamente en el desarrollo de sus nuevos productos de ascensores, trenes y autobuses cada vez más eficientes, seguros y competitivos.
Nuevos sistemas de baterías para vehículos eléctricos
Las baterías son un elemento clave para los vehículos eléctricos, ya que condicionan de manera importante sus prestaciones y su coste. IKERLAN trabaja en dos proyectos encaminados a mejorar las capacidades y la integración en los vehículos de estos elementos de vital importancia.
El primero de ellos es el proyecto GHOST, que está enfocado al diseño de un sistema de baterías que mejore en un 20 % la densidad energética de las soluciones actuales. Para ello se emplea una batería dual que combina celdas electroquímicas de alta potencia y de alta energía para lograr una batería que proporciona simultáneamente una elevada autonomía y buenas prestaciones de potencia a los vehículos.
En este proyecto, IKERLAN está trabajando en el diseño de la electrónica de gestión de la batería o BMS (Battery Management System) que todas las baterías de nueva generación integran, pero que en este caso cobra especial relevancia por la configuración de la solución adoptada. Además, junto con el convertidor de potencia DC/DC y los algoritmos de control correspondientes, hará que la batería obtenga las máximas prestaciones de los dos tipos de celdas que integra.
El otro proyecto, más reciente y también ligado a la mejora de las baterías, es el denominado SELFIE. Su objetivo es la mejora de los sistemas de refrigeración que mantienen las baterías en su rango óptimo de temperatura, y que además del peso y volumen que ocupan en el vehículo, consumen parte de la energía almacenada en la batería.
Según Jon Gastelurrutia, responsable del proyecto en IKERLAN, “asegurar una gestión térmica adecuada y eficiente es vital para garantizar la vida de las baterías que tienden a degradarse rápidamente a altas temperaturas”, y añade “pero no solo durante el funcionamiento del vehículo, sino también en los momentos de una recarga rápida, que es cada vez más demandada por los usuarios”.
Soluciones para vehículos pesados y autobuses urbanos
La integración de soluciones de electromovilidad en el entorno urbano es también otra de las prioridades de las instituciones, con especial énfasis en autobuses urbanos que garanticen la movilidad sostenible en las ciudades. Conjuntamente con el desarrollo de los propios vehículos, es necesario avanzar también en los aspectos de una infraestructura de recarga rápida instalada dentro de la ruta, que incremente la autonomía de operación y que garantice la interoperabilidad del punto de carga con vehículos de distintos fabricantes.
En este ámbito, IKERLAN participa en el proyecto ASSURED, en el que grandes fabricantes como el Grupo CAF (de la mano de VECTIA y la recién adquirida SOLARIS), MAN, VOLVO, IRIZAR o IVECO trabajan conjuntamente con proveedores de soluciones de carga rápida y centros de investigación, para contribuir al desarrollo de una nueva generación de autobuses y camiones eléctricos, así como de cargadores de alta potencia necesarios para su integración en las ciudades
Más concretamente, el Centro trabaja junto con VECTIA en el análisis y evaluación de los principales factores que afectan al correcto funcionamiento de las baterías, como son la degradación a lo largo de su vida útil o el comportamiento en regímenes de operación de alta potencia para una recarga superrápida en menos de cinco minutos. De esta manera, se pretende desarrollar soluciones de carga rápida, optimizada y eficiente para ser implementadas y validadas en un entorno urbano real.
Nuevas arquitecturas de control para los futuros vehículos eléctricos
Además de los elementos clave como las baterías, convertidores de potencia y motores eléctricos, los vehículos eléctricos integran multitud de unidades de control electrónicas con el objetivo de garantizar el correcto funcionamiento de los sistemas y la seguridad de todo el vehículo.
El proyecto ACHILES, de reciente aprobación, va a desarrollar una arquitectura de control optimizada orientada a su posterior integración en la tercera generación de vehículos eléctricos, centralizando funciones ligadas a los vehículos de tracción eléctrica. Por su parte, IKERLAN aportará su contrastada experiencia en los ámbitos del diseño electrónico y los aspectos de seguridad funcional, coordinando el Safety Concept de la arquitectura electrónica, además de trabajar en la validación de los desarrollos mediante modelos dinámicos del vehículo.
