El crecimiento en vehículos eléctricos e híbridos ayuda a impulsar la demanda de polímeros

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El crecimiento en vehículos eléctricos e híbridos ayuda a impulsar la demanda de polímeros

La pandemia no ha sido buena para el sector automotriz. En un informe reciente, la empresa francesa de investigación de mercado y datos automotrices Inovev proyectó que la producción mundial de automóviles caerá un 17% durante todo 2020, lo que representa una pérdida de 15 millones de vehículos en comparación con 2019 y el volumen de retorno a los niveles de 2011.

Pero todavía hay señales de esperanza y optimismo. China, por ejemplo, reabrió sus instalaciones de fabricación de automóviles antes que las de otras naciones, y países como Japón y Corea del Sur se vieron menos afectados en general por la pandemia. Además, la creciente tendencia hacia los vehículos eléctricos (EV) y los vehículos autónomos (y semiautónomos) de conducción autónoma está creando oportunidades para aplicaciones nuevas y en expansión para una variedad de materiales plásticos y compuestos avanzados.

En Estados Unidos, Pete Buttigieg, nominado por el presidente electo Joe Biden para ser secretario de Transporte, ha declarado que quiere ayudar a poner “millones de autos eléctricos” en las carreteras estadounidenses. Dicho crecimiento ayudará a impulsar aún más sectores como el mercado de radares automotrices con uso intensivo de polímeros, que se prevé que alcance los 12.200 millones de dólares estadounidenses para 2025, con una tasa de crecimiento anual compuesta del 20,8%, según Grand View Research Inc.

En una entrevista reciente con la revista Sustainable Plastics, Jeff Stout de Yanfeng Automotive Interior Systems Co. Ltd. declaró: “En algún momento, en un futuro no muy lejano, el interior se verá completamente diferente y el caso de uso será completamente diferente, pero seguirá siendo todo plástico”. Stout, el director ejecutivo de Innovación global de la firma, dice que Yanfeng practica el diseño para el desmontaje cuando es posible, está observando de cerca el reciclaje químico y continúa desarrollando opciones, como su proceso de moldeo por compresión híbrida (o CHyM), en el que la matriz primaria es una estera de fibras naturales.

Los vehículos eléctricos y los vehículos híbridos requieren plásticos livianos, duraderos y resistentes a altas temperaturas, así como tecnología para moldear la electrónica integrada en la creciente cantidad de pantallas táctiles y opciones de iluminación integradas que se utilizan en cabinas interiores. Veamos algunos ejemplos.

Linterna frontal monomaterial

Covestro AG, con sede en Alemania, ha adoptado una estrategia monomaterial, combinada con molduras de múltiples disparos y ensamblaje en molde, para desarrollar un faro de vehículo multifuncional con numerosas ventajas. El nuevo concepto de diseño reduce la cantidad de componentes de más de 50 a 5, es significativamente menos costoso de fabricar, pesa menos y es más sostenible que los modelos actuales. Implica el uso extensivo de policarbonato (PC), incluido el Makrolon TC 8030 de la empresa, un PC de alta calidad y conductividad térmica. Esto permite la sustitución de los disipadores de calor de aluminio con el material moldeado. Cada conjunto de faro resultante puede pesar casi 4 libras menos que los modelos tradicionales actuales.

Covestro dice que desarrolló este nuevo concepto de diseño inicialmente teniendo en cuenta los vehículos eléctricos, porque el policarbonato puede ser susceptible a varios productos químicos y aceites que existen en los motores de combustión interna (IC) a gas. La compañía continúa trabajando en formas de proteger la parte posterior del módulo de la exposición a sustancias químicas, lo que permitiría que el nuevo diseño de los faros funcione igualmente bien con los motores IC.

VW se vuelve ligero

El laboratorio de polímeros de Volkswagen of America cerca de la planta de la empresa en Chattanooga, Tennessee, está trabajando para crear soluciones innovadoras que ayuden a que los automóviles sean más livianos y eficientes en combustible.

“Tenemos que incorporar piezas más livianas para ayudar a compensar el peso de las pesadas baterías [de litio] del automóvil”, dice Ellen Collins, especialista en evaluación de laboratorio de VW. “Creemos que los polímeros son el futuro… y esperamos que todas las empresas de automóviles estén adoptando el mismo enfoque porque cuanto antes reduzcan el peso de sus vehículos, más rápido podremos trabajar para reducir nuestra huella de carbono”.

La compañía señala que el laboratorio tuvo éxito recientemente al trabajar con proveedores en la producción de un polipropileno liviano para incorporar en el marco de la puerta del Volkswagen Atlas. “Pudimos reducir el peso de la pieza conservando sus mismas características”, señaló Collins.

Los compuestos ayudan a la causa

Continental Structural Plastics Inc. (CSP), junto con su empresa matriz japonesa Teijin Ltd., presentó recientemente una carcasa de batería EV avanzada de múltiples materiales que se puede moldear en cualquier cantidad de formulaciones compuestas patentadas de CSP, así como una nueva clase de panal. Una tecnología de panel.

La carcasa de batería para vehículos eléctricos de múltiples materiales de CSP es un 15% más ligera que una caja de batería de acero. Aunque tiene el mismo peso que un gabinete de aluminio, CSP dice que este gabinete ofrece una mejor resistencia a la temperatura que el aluminio, especialmente cuando se usa con su propio sistema patentado de resina fenólica.

CSP dice que actualmente está en desarrollo y producción de más de 34 cubiertas de cajas de baterías de vehículos eléctricos diferentes tanto en EE. UU. Como en China.

Por separado, la empresa ha desarrollado un nuevo proceso de fabricación de panal que produce paneles ultraligeros de Clase A. Considerado un compuesto “sándwich”, estos paneles utilizan un núcleo de nido de abeja ligero, revestido con pieles de fibra natural, fibra de vidrio o fibra de carbono que se humedecen con resina de poliuretano. Este proceso permite el moldeado de formas complejas y bordes afilados, y da como resultado paneles que ofrecen una rigidez muy alta con un peso muy bajo.

Compuestos absorbentes de radar

Sabic ha presentado dos nuevos compuestos LNP ™ STAT-KON ™ que absorben radares para sensores de radar de automóviles, ampliando significativamente su cartera de estos materiales especiales. Los nuevos grados, basados ​​en resina de tereftalato de polibutileno (PBT), se pueden utilizar para la integración con radomos fabricados con material PBT, que puede proporcionar una resistencia superior a los productos químicos automotrices.

Complementan y amplían los compuestos LNP STAT-KON absorbentes de radar existentes de SABIC, que se basan en resina de polieterimida (PEI) para soportar temperaturas de procesamiento más altas o en resina de policarbonato (PC) para aplicaciones generales que requieren una alta durabilidad y un equilibrio de propiedades físicas. La alta absorción de radiofrecuencia (RF) de estos compuestos puede ayudar a aumentar el rango de detección y mejorar la resolución de la señal.

Los sensores de radar se utilizan ampliamente en los sistemas avanzados de asistencia al conductor (ADAS), donde brindan capacidades como detección de puntos ciegos, prevención de colisiones, frenado automático y alertas de tráfico. Los materiales absorbentes de radar (RAM) se utilizan para proteger el campo de transmisión de ondas de radar y atenuar las ondas laterales que pueden causar imágenes fantasma o activar falsas acciones o alarmas.

Cargador móvil de BASF

Mientras tanto, BASF de Alemania también se esfuerza por aplicar sus materiales a soluciones creativas relacionadas con los sectores de vehículos eléctricos. La compañía dice que se asoció con dos firmas japonesas – ZMP Inc. y B & Plus – para crear un cargador inalámbrico autónomo conceptual que tiene como objetivo satisfacer la creciente demanda de soluciones de infraestructura de carga. BASF dice que su tereftalato de polibutileno Ultradur (PBT) y poliamida Ultramid (PA) se utilizan en la carcasa del radar del cargador móvil, los sensores lidar, las películas protectoras y otros componentes y dispositivos eléctricos.

Se esperan más de 75 mil millones de dispositivos conectados, como teléfonos y vehículos eléctricos necesiten cargarse para 2025. El Dr. Hisashi Taniguchi, fundador y CEO de ZMP Inc., dijo: “MobiPower nos permite satisfacer esta demanda del mercado, con una solución de carga conveniente que es lo suficientemente robusta para albergar componentes y sensores sofisticados que combinan 5G, IoT y capacidades de inteligencia artificial, además de ser lo suficientemente duraderas para el aire libre. BASF expandió mi creatividad y la posibilidad de nuestros robots”. Vea más de este tipo de innovaciones de materiales en Chinaplas 2021 en Shenzhen del 13 al 16 de abril próximo. Venga a ver de primera mano algunas de las increíbles tecnologías que están ayudando a habilitar los vehículos del mañana.