O impacto da tecnologia de fundição no novo setor de veículos energéticos

As exigências de leveza impulsionam a inovação dos materiais

A necessidade urgente de aumentar a autonomia dos veículos de energia nova impulsionou a indústria de fundição para materiais leves. A aplicação de componentes fundidos sob pressão em liga de alumínio em peças críticas, tais como caixas de baterias e suportes de motores, reduziu significativamente o peso dos veículos. Por exemplo, a tecnologia de fundição injectada integrada permite reduzir o peso estrutural, minimizando o número de peças e aumentando a rigidez e a segurança da carroçaria. Além disso, a tecnologia de fundição de ligas de magnésio é cada vez mais aplicada a componentes como as estruturas dos volantes, optimizando ainda mais a distribuição geral do peso.

As inovações de processo melhoram o desempenho dos componentes principais

Sistemas de motores: Os componentes de ferro fundido de alta precisão nas carcaças dos motores optimizam as estruturas de gestão térmica, aumentando a eficiência do motor em cerca de 15% e reduzindo o consumo de energia da gestão térmica.

Sistema de bateria: O design do tabuleiro da bateria com várias câmaras, fabricado com liga de alumínio fundido sob pressão, permite uma construção leve, mantendo a resistência. Integra canais de arrefecimento líquido, melhorando assim a eficiência da gestão térmica.

Sistema de controlo eletrónico: À medida que os processos de fundição avançam no sentido da miniaturização, o dissipador de calor para unidades de controlo eletrónico alcançou um design de canal de fluxo mais compacto, aumentando a eficiência de arrefecimento em mais de 20%.

A transformação tecnológica remodela o panorama do sector

Tecnologia de fundição injectada integrada: O processo pioneiro de fundição injetada integrada da Tesla consolida mais de 70 componentes tradicionais em 1 ou 2 peças fundidas de grandes dimensões, aumentando a eficiência do fabrico da carroçaria em 40% e impulsionando avanços na tonelagem das máquinas de fundição injetada domésticas para a gama das 10.000 toneladas.

Tecnologia de gémeos digitais: A simulação virtual optimiza os parâmetros do processo de fundição, aumentando a taxa de rendimento da primeira passagem para fundições críticas de veículos de energia nova de 85% para mais de 92%.

Fabrico ecológico: A utilização de materiais ecológicos com mais de 60% de alumínio reciclado, combinada com sistemas de recuperação de calor residual, reduz o consumo de energia por fundição em 18%, alinhando-se com a filosofia de baixo carbono em todo o ciclo de vida dos veículos de energia nova.

Tendências futuras

Ao nível dos materiais, as ligas de alumínio de alta resistência, as ligas de magnésio e os materiais compósitos irão acelerar a substituição do ferro fundido tradicional para satisfazer os novos requisitos de isolamento das plataformas de alta tensão de 800V.

Na inovação de processos, tecnologias como a fundição sob vácuo e a conformação semi-sólida aumentarão a precisão na produção de componentes estruturais complexos.

No que diz respeito à colaboração industrial, as fundições e os fabricantes de baterias estabelecerão laboratórios conjuntos para desenvolver soluções de fundição personalizadas para conjuntos de baterias, emergindo potencialmente como uma nova fronteira para a convergência tecnológica.