Un nuevo concepto de vehículo eléctrico

La contaminación y la congestión del tráfico se han convertido en los principales problemas para la calidad de vida y la salud de los núcleos urbanos. Por ello, la progresiva electrificación de los vehículos se plantea como una alternativa eficaz a esas preocupaciones.

En este contexto se plantea el proyecto WEEVIL, coordinado por IK4-TEKNIKER, e integrado en el programa europeo Horizonte 2020, que tiene como objetivo desarrollar un nuevo concepto de vehículo eléctrico urbano encapsulado de tres ruedas en configuración “tadpole” (dos ruedas delante y una detrás). Este prototipo supone un salto cualitativo por cinco aspectos:

 

• Por su seguridad y ligereza: gracias a una innovadora estructura compuesta de fibra reforzada “low cost”.
• Por un mecanismo de adaptación del ancho del vehículo para permitir el estacionamiento y el tránsito en espacios reducidos, y mejorar la estabilidad cuando circule a velocidades mayores.
• Por un nuevo motor eficiente, libre de imanes.
• Por sus baterías intercambiables.
• Por un cuidado diseño estético y ergonómico.

Existen en el mercado varias alternativas de vehículo eléctrico, de la categoría más extendida (M) o de categoría L (vehículos a motor con menos de cuatro ruedas y cuadriciclos ligeros). A pesar de que representan una solución atractiva, siguen planteando carencias en cuestiones de congestión, seguridad y comodidad.

El reto para IK4-TEKNIKER consiste en desarrollar un nuevo motor eficiente, que no utilice imanes permanentes. Este motor integrará en un único componente, con un diseño muy compacto, sus tres elementos principales: la máquina eléctrica, la reductora y el convertidor electrónico, diseñado por Fagor Automation. El algoritmo de control de alto nivel del convertidor también será desarrollado por IK4-TEKNIKER. Anteriormente, ya se había liderado un proyecto europeo, VENUS, que desarrolló un motor para un vehículo eléctrico comercial, y permitió investigar sus ventajas y desventajas, así como analizar su posible industrialización.

Los motores con imanes permanentes de tierras raras son los más comunes en vehículos eléctricos, debido a su densidad de potencia. Sin embargo, la escasez en algunos materiales de tierras raras usados para su producción, así como las cuotas de exportación establecidas por los países productores, sitúan a Europa en una situación delicada. El 95% de la extracción mundial de estos minerales tiene lugar en China y existe el temor de que el país limite sus exportaciones tal y como hizo en 2010.

Por esta razón, la tecnología basada en la reluctancia magnética se plantea como una alternativa óptima para los motores de tracción. Además de ser libres de imanes, este tipo de motores también proporcionan una relación de velocidad más alta, por lo que la transmisión puede ser simplificada y se reducen costes. El motor del proyecto WEEVIL aporta tres avances importantes:

• La configuración de la máquina eléctrica se ha modificado para mejorar notablemente el funcionamiento del motor y simplificar su fabricación.
• La electrónica está pensada ad hoc, con una geometría adaptada a la de la máquina eléctrica para compactar el diseño de todo el motor, y con una configuración de polos distribuida que permite, entre otros logros, reducir el tamaño de los componentes electrónicos.
• La reductora de velocidad entre el motor y la rueda del vehículo está integrada en el propio motor.

El proyecto WEEVIL, liderado por IK4-TEKNIKER, cuenta con un presupuesto de casi 6,3 millones de euros y en él participan, además, diferentes empresas referentes en el sector industrial.