2022-06-22 | Revista New Roads

EV de próxima generación

La plataforma Ultium proporcionará flexibilidad e innovación sin precedentes a una línea completamente nueva de vehículos eléctricos.

Chevrolet se está preparando para un futuro totalmente eléctrico sobre la base de la capacidad de la plataforma Ultium de próxima generación, que constituye un gran paso para la ingeniería de Chevrolet y que propulsará a una amplia gama de vehículos en los años venideros.

 

Chevrolet se ha fijado como meta que todas las personas que deseen tener un vehículo eléctrico puedan tenerlo. Los clientes han sido testigos de cómo los EV han evolucionado para ofrecer una mayor autonomía y una carga más rápida, y esto genera cada vez más entusiasmo.

 

Como plataforma global, Ultium encaja perfectamente en la revolución de los vehículos eléctricos. La plataforma Ultium está diseñada para ser flexible y modular, y su arquitectura cuenta con la potencia necesaria para que cualquier vehículo producido por GM sea un modelo eléctrico. Las celdas dentro de los módulos de la batería pueden disponerse de manera vertical u horizontal para integrarse en cualquier diseño; vertical para camionetas y SUV, u horizontal para autos y crossovers.

Esa flexibilidad permitirá a Chevrolet fabricar una amplia gama de modelos según múltiples tipos de vehículos. Chevrolet podrá ofrecer tracción trasera, tracción delantera o tracción en las cuatro ruedas según el vehículo.

 

Además, incluso con esa flexibilidad y la nueva tecnología de baterías, se obtendrán ahorros en los costos en relación con la producción.

 

"Chevrolet experimentará reducciones en los costos debido a economías de escala en cada parte de la cadena de suministro, lo que incluye materias primas y refinamiento", afirma el ingeniero de baterías de Chevrolet Andy Oury. "Estamos elaborando muchos componentes de Ultium, y esto es provechoso desde el punto de vista comercial tanto para nosotros como para nuestros proveedores".

Exploración de la plataforma Ultium

La plataforma Ultium constituye un gran paso para Chevrolet, ya que está plagada de innovaciones que propulsarán la próxima generación de vehículos eléctricos, entre los que se incluye la totalmente nueva Silverado EV, disponible a partir de otoño de 2023. Las baterías de Ultium, que se fabricarán en plantas de Michigan, Ohio y Tennessee, ayudan a mejorar la cantidad de carga que un vehículo puede retener, lo que incrementa la autonomía. Pero esta tecnología incluye aún más beneficios. A continuación, se muestra una captura de las características que hacen que Ultium sea un sistema altamente flexible y tecnológico para una nueva línea de vehículos eléctricos.

Punto de acceso inactivo Punto de acceso activo
FUNCIONAMIENTO SIN CABLES
Punto de acceso inactivo Punto de acceso activo
PAQUETE MODULAR
Punto de acceso inactivo Punto de acceso activo
LA BATERÍA
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OPCIONES DE CONDUCCIÓN
Punto de acceso inactivo Punto de acceso activo
ENCENDIDO

FUNCIONAMIENTO SIN CABLES

Debido a que la mayoría de los componentes electrónicos están integrados en el paquete de batería, el sistema de monitoreo de la batería de Ultium es casi inalámbrico por completo, lo cual es una novedad en la industria.

PAQUETE MODULAR

El contenedor que alberga el paquete de batería también actúa como parte del chasis del vehículo, por lo que se obtiene un sistema flexible que puede adaptarse a diversos tamaños y estilos de vehículos.

LA BATERÍA

La innovadora batería de Ultium se fabrica con celdas de estilo bolsa larga (en la mayoría de los mercados) que pueden apilarse tanto de manera horizontal como vertical. Este diseño simple posibilita muchos diseños de vehículo distintos.

OPCIONES DE CONDUCCIÓN

La tracción de Ultium comprende motores, electrónica integrada y transmisiones de única velocidad, lo que permite a los ingenieros crear vehículos de tracción delantera, tracción trasera o tracción en las cuatro ruedas usando la misma plataforma.

ENCENDIDO

La plataforma Ultium cuenta con tres motores de distintos tamaños que pueden combinarse para otorgar al vehículo la potencia que necesita.

FUNCIONAMIENTO SIN CABLES

Debido a que la mayoría de los componentes electrónicos están integrados en el paquete de batería, el sistema de monitoreo de la batería de Ultium es casi inalámbrico por completo, lo cual es una novedad en la industria.

PAQUETE MODULAR

El contenedor que alberga el paquete de batería también actúa como parte del chasis del vehículo, por lo que se obtiene un sistema flexible que puede adaptarse a diversos tamaños y estilos de vehículos.

LA BATERÍA

La innovadora batería de Ultium se fabrica con celdas de estilo bolsa larga (en la mayoría de los mercados) que pueden apilarse tanto de manera horizontal como vertical. Este diseño simple posibilita muchos diseños de vehículo distintos.

OPCIONES DE CONDUCCIÓN

La tracción de Ultium comprende motores, electrónica integrada y transmisiones de única velocidad, lo que permite a los ingenieros crear vehículos de tracción delantera, tracción trasera o tracción en las cuatro ruedas usando la misma plataforma.

ENCENDIDO

La plataforma Ultium cuenta con tres motores de distintos tamaños que pueden combinarse para otorgar al vehículo la potencia que necesita.

Cumplimiento de las expectativas de los clientes

Los ingenieros han trabajado a destajo para satisfacer la demanda de vehículos eléctricos, que suscitó el inicio del desarrollo de la plataforma Ultium aproximadamente en la misma época que se lanzó la Bolt EV en 2017.

 

Las celdas de las baterías Ultium, producidas directamente aquí en los Estados Unidos a través de una empresa conjunta con LG Energy Solution, se fabricarán en las totalmente nuevas instalaciones de Lansing, Michigan (que abrirán a fines de 2024), y en Warren, Ohio y Spring Hill, Tennessee (ambas totalmente operativas para fines de 2023). Combinadas, las plantas producirán más de 100 gigavatios-horas en baterías todos los años.

 

Esas baterías utilizan una tecnología nueva que ayudará a incrementar la carga que pueden retener, lo que mejorará la autonomía. Y esa nueva tecnología en las celdas de las baterías ayudará a reducir el tiempo de carga.

Por ejemplo, la próxima Silverado EV (disponible en otoño de 2023) tiene previsto ofrecer una autonomía estimada por GM de 400 millas con una carga completa, con baterías que suponen un menor costo y se cargan casi cuatro veces más rápido.

 

"Sabíamos que necesitábamos más autonomía a un menor costo para nuestros clientes, además de agilizar la carga del vehículo", asegura Oury. "Estamos tomando el toro por las astas y encarando todos esos frentes a la vez".

¿Cómo funciona una batería Ultium?

Una combinación de propiedad exclusiva de NCMA (níquel, cobalto, manganeso y aluminio) en el cátodo crea un nuevo equilibrio químico en las celdas y posibilita una mejor autonomía. El cátodo consiste en un tipo de electrodo en el que se almacenan los iones de litio (por ejemplo, es un electrodo positivo en una batería). Al agregar aluminio, Ultium reduce en un 70% la dependencia de cobalto, que es el mineral más costoso en el cátodo, lo que posibilita disminuir el costo de producción total de cada paquete de batería y libera recursos para continuar innovando.

 

"La tecnología de las celdas de iones de litio en la plataforma Ultium funciona de una manera muy similar a la de las baterías de computadoras portátiles y los teléfonos, pero con mayor tamaño y duración", explica Oury. "El principio es el mismo. Al cargar la batería, forzamos el movimiento de los iones de litio desde el cátodo al ánodo, donde se almacenan hasta que quieran usarse".

"Cuando conduces y descargas la batería, los iones de litio son atraídos hacia el cátodo", declara Oury. "A medida que los iones de litio con carga positiva se desplazan hacia el cátodo, los electrones se mueven a través de los circuitos de alto voltaje en el vehículo para reunirse con los primeros y mantener un equilibrio de carga. Así funcionan las baterías… ¡como encender los motores para propulsar tu EV!"

 

Otro enfoque ambiental inteligente comprende reciclar los materiales de paquetes de batería antiguos.

 

"Estamos trabajando con Li-Cycle para que nos ayude a reciclar los desperdicios de materiales de la fabricación de celdas de baterías", relata Oury. "En un futuro cercano, tendremos más desperdicios de fabricación que baterías antiguas y desgastadas; mientras hacemos experimentos, este trabajo nos ayudará a aumentar la producción de una manera consciente. Al utilizar estos materiales en baterías, permanecen refinados y son altamente útiles; y pueden refinarse una y otra vez".  

Una carcasa que protege y otorga estructura

Ultium se destaca, en gran parte, por la carcasa de la batería en sí, que tiene la doble función de actuar como parte del chasis del vehículo y ayudar a proteger la batería de daños. Además, dado que la batería se integra mejor en el vehículo, con una distribución de peso menor, los conductores gozarán de los beneficios de un manejo más suave, menos inclinación y bajada de la carrocería, y una mejor experiencia de andar y conducción en general.

 

El proceso de carga también ha mejorado enormemente: con Ultium, la mayoría de los vehículos incluirán paquetes de batería de 400 voltios y una capacidad de carga rápida de CC de 200 kW y, en camionetas, la plataforma contará con paquetes de batería de 800 voltios y una capacidad de carga rápida de CC de 350 kW. Es decir, casi cuatro veces más rápido que las baterías actuales.

Menos cables y más eficiencia

Esta nueva generación de vehículos también facilita aventurarse en viajes de larga distancia, ya que combina baterías de mayor autonomía con carga más rápida. Se ha diseñado un nuevo sistema de gestión de la batería casi inalámbrico por completo, que posibilita ahorrar peso y brinda mayor eficiencia en comparación con los modelos con cables.

Debido al sistema de gestión de la batería inalámbrico, los ingenieros de Chevrolet pueden eliminar casi el 90% del cableado eléctrico interno del paquete de batería. También posibilita aumentar el tamaño de las baterías sin tener que modificar el protocolo de comunicación.

 

"Lo que nos entusiasma acerca de la plataforma inalámbrica es que es sencilla de reconfigurar", asegura Oury. "Podemos usar el paquete completo o módulos individuales en diversos modelos. Nuestro sistema nos posibilita realizar cambios de configuración en sistemas sin tener que rediseñarlos por completo".

 

Cuando el equipo comenzó a trabajar en esta plataforma para EV de próxima generación, en algún punto, estaba entusiasmado por tener una segunda oportunidad. Según Oury, era la confirmación de que el equipo había desempeñado un buen papel en anteriores EV y estaba entusiasmado por lograr aún más. Esto energizó a todo el equipo, ya que estaba trabajando con el futuro en la mira.

 

HISTORIA: KRISTIN SHAW / FOTOGRAFÍA: MATT CHINWORTH

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*El precio de venta sugerido por el fabricante no incluye costo del flete, impuesto, título, licencia, cargos del concesionario y equipos opcionales. Haz clic aquí para ver los costos de flete de todos los vehículos Chevrolet.