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The Electric Vehicle revOLUTION enabled by advanced materials highly hybridized into lightweight components for easy integration and dismantling providing a reduced life cycle cost logic

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Materiales ligeros avanzados con los que producir coches eléctricos más ligeros y respetuosos con el medio ambiente para las ciudades

Los vehículos totalmente eléctricos se acercan cada vez más a la realidad gracias al desarrollo de arquitecturas innovadoras para las carrocerías en bruto (body in white, BiW) que emplean materiales ligeros avanzados a base de aluminio y compuestos. Una iniciativa de la Unión Europea ha introducido un diseño de BiW modular y ligero que es muy fácil de reciclar y consta de un número limitado de piezas.

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A fin de demostrar la producción sostenible y viable de un vehículo totalmente eléctrico (Fully Electric Vehicle, FEV) con un peso de 600 kg, el proyecto financiado por la Unión Europea EVOLUTION utilizó el concepto de automóvil Nido de Pininfarina como referencia para sus actividades. Centrándose en los FEV urbanos, se revisó totalmente el concepto de BiW existente a través de una estrategia de diseño que tenía por objetivo reducir el número de piezas y emplear tecnologías innovadoras de materiales ligeros. El desarrollo y la fabricación se centraron en cinco subsistemas específicos del vehículo: bajos, nodo estructural, travesaño delantero, puerta lateral y bastidor mecánico. La ingeniería estructural, los materiales y las tecnologías de proceso se consideraron como variables de diseño a fin de proponer soluciones que fueran viables y optimizadas para un rendimiento específico y que obtuvieran una reducción del peso del 50 % en comparación con soluciones equivalentes en acero. Los científicos seleccionaron materiales y tecnologías facilitadoras basándose en su uso, potencial para desarrollarse en el futuro, rentabilidad e impacto medioambiental. El método que emplearon consistió en aligerar las estructuras en general, reforzándolas solo donde fuera necesario. Los socios del proyecto diseñaron un FEV con una BiW de aluminio y desarrollaron a mayor escala un conjunto de nuevos materiales compuestos funcionalizados que están adaptados a las aplicaciones específicas de la automoción. Evaluaron su viabilidad industrial y sostenibilidad. Este trabajo se realizó desde un punto de vista técnico mediante un estudio de la escalabilidad de los materiales, tecnologías y pruebas físicas y desde una perspectiva de coste y tiempo de producción. Por último, el equipo de EVOLUTION produjo una BiW con un peso de 115 kg. La del coche de referencia pesaba 160 kg. Al desarrollar una BiW de varios materiales, el equipo de EVOLUTION demostró que es posible reducir el peso del vehículo sistemáticamente a la vez que se mantiene el rendimiento estructural a través de un amplio uso de nuevos materiales y tecnologías de proceso. La arquitectura innovadora y la integración de materiales ligeros garantizarán la preservación de la competitividad europea frente a las industrias automovilísticas asiática y estadounidense.

Palabras clave

Materiales ligeros, vehículos totalmente eléctricos, carrocerías en bruto, EVOLUTION

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