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Nov 28, 2023

IDTechEx: los motores con refrigeración por aceite se convirtieron en la forma dominante en el mercado de coches eléctricos en el primer semestre de 2022

En la primera mitad de 2022, los motores con refrigeración por aceite se convirtieron en la forma dominante en

En la primera mitad de 2022, los motores con refrigeración por aceite se convirtieron en la forma dominante en el mercado de los coches eléctricos, con una cuota de mercado del 50 %, según un informe de IDTechEx. La desventaja del enfriamiento del aceite es la adición de componentes adicionales y, por lo general, el circuito de agua y glicol aún existe para eliminar el calor del aceite e interactuar con el resto del sistema térmico del vehículo.

A pesar de esto, los beneficios de rendimiento superan la complejidad, dice IDTechEx. IDTechEx predice que el petróleo ganará una participación de mercado aún mayor y que los motores enfriados por camisa de agua permanecerán de manera significativa.

El enfriamiento de aceite se convirtió en la forma dominante de enfriamiento de motores para automóviles eléctricos en 2022. Fuente: IDTechEx - "Gestión térmica para vehículos eléctricos 2023-2033"

La tecnología de gestión térmica para vehículos eléctricos es fundamental para mantener los diversos componentes funcionando a la temperatura óptima. El enfriamiento activo con refrigerantes de tipo agua-glicol es la estrategia de gestión térmica dominante para la batería. Pero mientras que la temperatura óptima de funcionamiento de la batería es similar a la de un ser humano (~15-30 °C), las temperaturas óptimas de funcionamiento de los motores y la electrónica de potencia son más altas, con un funcionamiento a menudo por encima de los 60 °C.

Esto generalmente significa que los motores y el inversor están en un circuito de enfriamiento separado de la batería, aunque estos pueden interactuar para transferir calor entre ellos para una eficiencia óptima del vehículo. La forma en que se trata el calor dentro del motor varía entre los fabricantes, y las opciones generalmente se segmentan en motores enfriados por agua y glicol y/o aceite.

Una camisa de agua es un método comúnmente utilizado en el que el refrigerante de agua y glicol fluye en una camisa alrededor del exterior del estator. Esto ayuda a enfriar los devanados de cobre en el estator que generan los campos eléctricos utilizados para impulsar el rotor. Algunos han adoptado geometrías alternativas de refrigeración por agua; por ejemplo, Audi utiliza un canal refrigerado por agua a través del centro del rotor, así como la camisa de agua, lo que permite un control térmico más eficaz del rotor.

La principal limitación del agua con glicol es su conductividad eléctrica; esto limita su uso de tal manera que no se puede utilizar en contacto directo con componentes eléctricos. Aquí es donde entra en juego el enfriamiento del aceite.

El aceite se puede usar dentro del motor eléctrico para enfriar los devanados del rotor o del estator directamente. Esto se puede hacer en algunas geometrías y la camisa de agua puede permanecer, pero el beneficio general es que el contacto directo significa que el calor se puede eliminar de los componentes internos del motor de manera más efectiva, y el aceite también proporciona lubricación. Si se elimina la camisa de agua, esto también puede conducir a un motor más pequeño y, por lo tanto, más denso en potencia.

inversores Si bien el enfriamiento por aceite es ahora la estrategia térmica dominante para los motores eléctricos, los IGBT de Si o los MOSFET de SiC del inversor casi siempre se enfrían mediante placas frías de agua y glicol en uno o ambos lados de los módulos del inversor. Sin embargo, ha habido cierto interés en enfriar directamente con aceite el inversor.

Como el inversor normalmente se empaqueta junto con el motor en una unidad de accionamiento, uno podría imaginar que eliminar la necesidad de un circuito de agua y glicol dentro de la unidad de accionamiento simplificaría el sistema de accionamiento y seguiría brindando los beneficios del enfriamiento directo del aceite dentro del motor y el inversor. , señala IDTechEx.

Se ha formado un consorcio para investigar esta estrategia. El proyecto se denomina SingleOilCnL y tiene como objetivo desarrollar sistemas de transmisión de mayor densidad eliminando el sistema de agua y glicol y enfriando el motor y el inversor directamente con el aceite de lubricación. Este proyecto incluye a Dana, Diabatix, Lubrizol, Siemens y Flanders Make. El proyecto comenzó en septiembre de 2020 y se extenderá hasta agosto de 2023.

IDTechEx cree que este es un enfoque prometedor, especialmente porque el mercado de vehículos eléctricos continúa desarrollándose hacia un tren motriz integrado de manera más eficiente. Si bien este enfoque no se ha adoptado, y IDTechEx no espera que se convierta en la estrategia dominante en el futuro cercano, existe una promesa para este enfoque.

IDTechEx predice que los mercados de vehículos eléctricos en tierra, mar y aire generarán USD 2,6 billones para 2042, por lo que incluso si el enfriamiento por aceite solo ocupa una participación de mercado muy pequeña, aún puede presentar oportunidades significativas para los formuladores y proveedores de materiales, señala la compañía.

Publicado el 30 de enero de 2023 en Eléctrico (Batería), Pronósticos, Antecedentes del mercado, Motores | Enlace permanente | Comentarios (0)