Nidec y Renesas Electronics desarrollarán ejes eléctricos
Las empresas japonesas Nidec y Renesas Electronics desarrollarán conjuntamente ejes eléctricos de próxima generación. El dúo planea combinar motores eléctricos y componentes de Nidec con tecnología de semiconductores de Renesas.
La colaboración entre las dos empresas debería producir un sistema "X-en-1" que incluya el motor eléctrico y la electrónica de potencia - y que ofrezca "el mayor rendimiento y eficiencia de la industria, manteniendo al mismo tiempo un tamaño pequeño, un peso reducido y un bajo coste", según Nidec. Para finales de 2023, se habrá completado la primera prueba de concepto de un sistema "6 en 1" que combine el motor eléctrico, el inversor y la transmisión con un convertidor CC-CC, un cargador de a bordo (OBC) y una unidad de distribución de energía (PDU).
En la segunda fase de su colaboración, Nidec y Renesas también quieren integrar un sistema de gestión de baterías en 2024. Las empresas planean basarse inicialmente en semiconductores de carburo de silicio y pasar más tarde al nitruro de galio para reducir aún más el tamaño y el coste. Se dice que el nitruro de galio, análogo al carburo de silicio, convierte la energía de forma más eficiente que los chips convencionales basados en silicio.
Nidec señala que el eje eléctrico de unidad 3 en 1 que integra un motor, un inversor y una caja de cambios se está utilizando cada vez más en los vehículos eléctricos. Para lograr un aumento significativo de la potencia y la eficiencia, así como la reducción del tamaño, el peso y el coste, y al mismo tiempo acelerar el desarrollo del vehículo, las empresas japonesas creen que es necesario integrar controles electrónicos de potencia como convertidores CC/CC y cargadores de a bordo en la unidad. Como esto aumenta la complejidad, Nidec afirma que mantener un alto nivel de calidad en los vehículos se convierte en un reto. Las dos empresas quieren contrarrestarlo desarrollando "tecnologías de seguridad preventiva como funciones de diagnóstico y predicción de fallos".
Tras la prueba de concepto, Nidec planea comercializar rápidamente esta nueva generación de sistemas e-axle. Por su parte, Renesas planea desarrollar y suministrar soluciones llave en mano para sistemas X-in-1 cada vez más complejos ampliando la prueba de concepto desarrollada conjuntamente para los diseños de referencia E-Axle.
"Asumimos el importante reto de desarrollar un sistema X-in-1 de próxima generación de categoría mundial, lo que se remonta a nuestro principio básico de ser pioneros en las mejores innovaciones del mundo", declaró Mitsuya Kishida, vicepresidente ejecutivo y director general ejecutivo de la unidad de negocio de motores y control electrónico para automoción de Nidec. "Aprovechando nuestros puntos fuertes en tecnología de automoción y desarrollando PdC junto con Renesas, que es líder en soluciones de semiconductores para automoción, pretendemos liderar el mercado como proveedor líder mundial de E-Axle".
En octubre de 2022, Nidec inició la producción en serie de su sistema de eje E de segunda generación. Denominada Gen.2, la solución de accionamiento se fabrica desde entonces en Guangzhou (China). Nidec cita una reducción de 19 % en el peso y un aumento de 20 % en el par y la densidad de potencia como las características más importantes del nuevo eje eléctrico de 100 kW (en comparación con su predecesor de 100 kW). Se dice que esto ha sido posible utilizando circuitos magnéticos e inversores más pequeños. Los nuevos imanes utilizan metales de tierras raras menos críticos, mientras que la refrigeración se ha cambiado por un innovador sistema de refrigeración por aceite, y el ruido del motor se ha reducido entre 6 y 8 decibelios.
El E-Axle Gen.2 (100 kW) tiene una potencia nominal del componente de 57 kilogramos es de 38 kW, mientras que la potencia máxima es la homónima de 100 kW. El fabricante sitúa el par máximo del eje de salida en 2.400 Nm y la velocidad máxima en 1.250 revoluciones por minuto. La tensión de funcionamiento oscila entre 300 y 460 voltios. Las dimensiones exteriores son de 432,8 x 408,3 x 351,3 milímetros.
Nidec afirma que ha producido más de medio millón de unidades desde el lanzamiento de su producción en serie del eje E en Abril de 2019. El modelo básico del kit e-drive de Nidec, el Ni150Ex de 150 kW, fue lanzado en 2018 con el fabricante chino GAC como cliente de lanzamiento. En la primavera de 2019, la empresa japonesa anunció variantes con potencias de 100 y 70 kW antes de que en febrero de 2020 se dieran a conocer los niveles de potencia con 50 y 200 kW. Con potencias de 50 a 200 kW (o más si hay dos motores en el vehículo), Nidec puede cubrir los segmentos de vehículos A a E, es decir, desde los coches pequeños hasta la clase de lujo.
Según sus objetivos, el grupo Nidec aspira a alcanzar una cuota de mercado de entre el 40% y el 45% en motores de tracción para vehículos eléctricos de aquí a 2030. Hasta ahora, la empresa ha confirmado acuerdos con las marcas Zeekr y Geometry de Geely, GAC y Foxconn, entre otras. En Europa, Nidec fabrica motores eléctricos en una empresa conjunta con PSA, entre otros.
informe de Cora Werwitzke
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