El fabricante de componentes para automóviles BorgWarner ha presentado un nuevo motor eléctrico destinado a propulsar vehículos comerciales pesados. Su arquitectura se basará en unos devanados en los que los alambres de los devanados se sustituyen por varillas y en un sistema eléctrico que funciona a 800 voltios, para lograr mayor densidad energética y tiempos de carga reducidos. Se ofrecerá en cuatro versiones que alcanzan una eficiencia máxima cercana al 97%. La entrada en producción está prevista para el año 2024.

Según el fabricante norteamericano, los motores eléctricos HVH 320 se basan en una tecnología denominada “horquilla de alto voltaje“. Los motores tienen lo que se denomina devanados en horquilla en los que las varillas de cobre sólido reemplazan a los devanados de alambre de cobre clásicos. Esto significa que no hay cavidades entre los cables, lo que aumenta la densidad de potencia. Esta configuración permite alcanzar una eficiencia máxima del 97% y ofrecer más de 400 kW de potencia (536 CV). .

Estos motores, que ofrecen un funcionamiento limpio y silencioso, pueden llegar a alcanzar es de hasta 1.270 Nm de par, que facilita el arranque desde parado y también ofrece una gran capacidad de recuperación de velocidad cuando el vehículo ya está lanzado. Además, la tecnología es compatible con la secuencia de cambios del vehículo en el caso de emplearse junto a un motor de combustión en un sistema híbrido-eléctrico. La electrónica de potencia permitirá cambiar su fase de funcionamiento para convertirlo en un generador capaz de recuperar la energía de las desaceleraciones y las frenadas y volver a introducirla en la batería. Hasta ahora, BorgWarner no ha revelado cuáles serán las especificaciones y las aplicaciones de cada una de las cuatro versiones del HVH 320.

Según ha indicado Stefan Demmerle, presidente y gerente general de BorgWarner PowerDrive Systems, gracias al sistema de 800 V, estas máquinas eléctricas permitirán a los clientes “reducir significativamente el tiempo de carga y lograr una mayor densidad de potencia, lo que permite una mayor funcionalidad para los camiones eléctricos pesados”. La incorporación de la serie de motores HVH 320 a la familia de motores eléctricos de BorgWarner refuerza la cartera de motores de la serie HVH que oferta la compañía, que ya disponía de motores para vehículos eléctricos ligeros pesados.

Estos motores cuentan con tecnología patentada de bobinado del estator, son fáciles de integrar y están disponibles como motores completamente alojados o como conjuntos de rotor-estator. Además, se pueden utilizar en una variedad de posiciones diferentes en función de la arquitectura del vehículo. BorgWarner también ofrece inversores compatibles con la tecnología de 800 voltios.

Todo el sistema eléctrico del Porsche Taycan funciona a 800 voltios.

¿Por qué 800 voltios?

Son precisamente los vehículos eléctricos pesados los que requieren mayores capacidades de batería para lograr autonomías que les permitan ser competitivos con otras tecnologías de propulsión. En este caso, la necesidad de reducir el tiempo de recarga, en el que el vehículo no es productivo, es fundamental. Por lo tanto, en estos casos deben ser capaces de admitir potencias de recarga muy grandes.

La potencia de salida de una estación de carga puede aumentarse incrementando el voltaje o la intensidad de salida. Si se mantiene el voltaje en 400 V, la habitual en la mayoría de los coches eléctricos, es necesario aumentar la intensidad. Sin embargo, la capacidad para soportar el aumento de esta en los pines situados en el conector restringiría la potencia de salida a aproximadamente 100 kW. Por ello la solución técnica más apropiada es aumentar el voltaje de salida, manteniendo la intensidad. Si se dobla el voltaje hasta los 800 voltios, el tiempo de recarga para lograr 400 kilómetros de autonomía puede reducirse a entre 15 y 20 minutos sin variar los pines del conector.

En este contexto las baterías que se implementarán en los vehículos eléctricos pesados funcionarán a 800 voltios, con el objetivo de aprovechar la mayor capacidad de carga. Por esa razón es importante que el motor eléctrico que posteriormente alimentará esa batería también funcione a ese voltaje.