- General Motors ha virtualizado pruebas de más de 300,000 diseños de baterías, acelerando la entrada en la fase de aprobación del proyecto.
- La tecnología de baterías LMR de la nueva plataforma ofrece mayor densidad de energía, mejorando la autonomía.
- La cantidad de piezas en la unidad de propulsión eléctrica de GM se ha reducido en un 40%, lo que se espera que disminuya los costos de fabricación.
- La tecnología de simulación digital mejora la eficiencia de producción, ayudando a aumentar la velocidad de ensamblaje de los paquetes de baterías en un 30%.
General Motors (GM) ha indicado que ha virtualizado pruebas de más de 300,000 diseños de baterías para vehículos eléctricos antes de construir prototipos físicos, lo que ha permitido a la compañía avanzar desde el concepto inicial de un paquete de baterías hasta la fase de aprobación formal del proyecto en tan solo un mes. Este logro forma parte del desarrollo de la cuarta generación de la plataforma de vehículos eléctricos de GM, que busca ofrecer mayor autonomía, menores costos de fabricación y un diseño de vehículo más sencillo. La empresa ha utilizado simulaciones por computadora y un nuevo enfoque de ingeniería que permite a los equipos de diseño, fabricación e ingeniería trabajar simultáneamente en lugar de completar sus tareas de manera secuencial.
GM anticipa que este enfoque reducirá a la mitad el tiempo tradicional de desarrollo de vehículos de cinco años.
En el núcleo de la nueva plataforma se encuentra la tecnología de baterías de manganeso de litio (LMR), que GM está desarrollando para sus vehículos eléctricos de alta producción. Los ingenieros no fabricaron ni probaron físicamente cientos de diseños de baterías, sino que utilizaron modelos por computadora para evaluar más de 300,000 configuraciones posibles antes de producir prototipos. Según GM, esto ha permitido a su equipo de ingeniería avanzar desde el concepto inicial del paquete de baterías LMR hasta la fase de aprobación formal del proyecto en tan solo un mes. Estas baterías utilizarán celdas prismáticas producidas por Ultium Cells, una empresa conjunta de GM y LG Energy Solution, ubicada en Spring Hill, Tennessee.
Ventajas de la tecnología de baterías LMR
GM ha declarado que su formulación química LMR está diseñada para ofrecer una densidad de energía un 33% superior a la de las baterías de fosfato de hierro y litio (LFP), que son una alternativa de bajo costo ampliamente utilizada. Una mayor densidad de energía podría permitir a los fabricantes de automóviles lograr una mayor autonomía sin aumentar el tamaño o el peso de la batería.
GM estima que su cuarta generación de plataforma de vehículos eléctricos, combinando baterías LMR, motores eléctricos mejorados y aerodinámica, aumentará la autonomía por cada kilovatio-hora de energía en aproximadamente un 20% en comparación con los vehículos actuales. Estas mejoras siguen siendo objetivos para la próxima plataforma y no datos de rendimiento verificados de manera independiente.
Mejoras en el diseño de la unidad de propulsión eléctrica
Además de las baterías, GM también está rediseñando los motores, dispositivos electrónicos y sistemas eléctricos utilizados en su próxima generación de vehículos eléctricos. La compañía ha indicado que la cantidad de piezas en la nueva unidad de propulsión eléctrica se ha reducido en un 40%, lo que la hace más pequeña y ligera, al tiempo que podría reducir los costos de fabricación. Su nueva arquitectura eléctrica también utiliza un 30% menos de cableado y menos módulos de control en comparación con los vehículos eléctricos actuales de GM. El sistema de computación central está diseñado para ofrecer 40 veces la capacidad de procesamiento, apoyando actualizaciones de software, gestión de energía y funciones de asistencia al conductor, como Super Cruise.
GM también está ampliando la simulación digital a la fabricación de vehículos. Los ingenieros pueden utilizar modelos virtuales para revisar los procedimientos de ensamblaje, la disposición del equipo y los posibles problemas de seguridad antes de instalar el equipo de producción. Una vez que comienza la fabricación, el sistema PlantBrAIn de GM combinará la información del sitio de la planta con modelos por computadora para identificar formas de mejorar la producción. El fabricante de automóviles ha indicado que métodos similares ya han ayudado a aumentar la velocidad de procesamiento en sus instalaciones de ensamblaje de paquetes de baterías en un 30%. Los vehículos futuros también podrán verificar sus conexiones eléctricas durante el proceso de ensamblaje, lo que podría eliminar la necesidad de un paso final de verificación eléctrica.
GM no ha especificado cuándo entrará en producción su cuarta generación de plataforma de vehículos eléctricos. La compañía ha indicado que estos cambios están destinados a hacer que los vehículos eléctricos sean más asequibles, al tiempo que aceleran el desarrollo y la fabricación.
Cómo las pruebas virtuales están cambiando el proceso de desarrollo automotriz
General Motors está utilizando tecnología de pruebas virtuales para acortar significativamente el tiempo de desarrollo de vehículos eléctricos, lo cual es crucial en un entorno de mercado en rápida evolución. A medida que la demanda de vehículos eléctricos aumenta, los procesos de desarrollo tradicionales ya no pueden satisfacer las necesidades del mercado. El nuevo enfoque de GM no solo mejora la eficiencia del diseño, sino que también permite identificar problemas potenciales en etapas tempranas, reduciendo así el riesgo. Esta innovación no solo mejora la competitividad del producto, sino que también podría transformar el modelo de investigación y desarrollo de toda la industria automotriz, impulsando a otros fabricantes de automóviles a seguir su ejemplo.