¿Cuáles son las megatendencias de la próxima década? ¿Qué cambios se producirán a consecuencia de ello en los segmentos clave? ¿Dónde surgirán nuevas posibilidades de innovación?

Biesterfeld Plastic, un partner en el segmento de la movilidad

Redacción Interempresas12/06/2023

Prácticamente no hay otro sector donde la innovación tenga tanto impulso como el de la movilidad. Este hecho va acompañado de nuevos retos en cuanto a los materiales con los que se producen los componentes que se montan en los coches y otros vehículos. Como distribuidor, Biesterfeld Plastic actúa como enlace entre los productores de materias primas plásticas y la industria manufacturera. En estrecha colaboración con sus partners, la empresa analiza y asesora a sus clientes sobre soluciones sostenibles en el ámbito de la movilidad.

¿Cuáles son las megatendencias de la próxima década? ¿Qué cambios se producirán a consecuencia de ello en los segmentos clave? ¿Dónde surgirán nuevas posibilidades de innovación? Las respuestas a estas preguntas se hallan en el centro de la orientación operativa del distribuidor, que sobre la base de su experiencia en asesoramiento y desarrollo colabora estrechamente con sus partners. Para ello, el Grupo Biesterfeld utiliza las sinergias de las áreas de negocio Biesterfeld Plastic, Biesterfeld Spezialchemie y Biesterfeld Performance Rubber.

¿Hacia dónde va el segmento de la movilidad?

Uno de los segmentos en los que Biesterfeld aporta su experiencia es el segmento de la movilidad. Como una de las tendencias más importantes, en este punto cabe citar la electrificación de la propulsión. Todavía no hay consenso sobre la cuota del mercado automovilístico que tendrán en el futuro los vehículos con sistemas de propulsión convencionales, híbridos y eléctricos. Pero una cosa sí es segura: todos los sistemas de propulsión alternativos que se están desarrollando actualmente implican múltiples retos en cuanto a los componentes montados en los automóviles.

En los vehículos con propulsión completamente eléctrica y parcialmente eléctrica, se utilizan motores eléctricos compactos con una alta potencia y un gran rendimiento. Las baterías de alto voltaje destacan por una potencia todavía más elevada con una gran densidad eléctrica (más de 10 kWh). Con ello, la propulsión eléctrica plantea el reto de intensidades de corriente elevadas de hasta 300 Ah, altas temperaturas de más de 200 °C y altas tensiones en el rango de 200-1000 voltios.

A ello cabe añadir que el esfuerzo por utilizar componentes con el menor peso posible está ganando importancia en los vehículos eléctricos, entre otras cosas por el elevado peso en vacío de la batería. Un menor peso del vehículo implica una mayor autonomía. Al mismo tiempo, la industria pretende que el consumo de energía se mantenga bajo en aspectos no relevantes para la propulsión, como la iluminación, la calefacción, el aire acondicionado y el infoentretenimiento.

Los termoplásticos técnicos utilizados se enfrentan a múltiples requisitos nuevos y, a menudo, deben poseer propiedades no inherentes a los materiales y que, en algunos casos, incluso son contradictorias. Entre estos requisitos cabe citar, entre otros, buenas propiedades eléctricas, como la resistencia dieléctrica y a la corriente de fuga, una protección contra llamas sin halógenos (con certificado UL) y estabilizadores al calor orgánicos y libres de halogenuros. La conductividad térmica y eléctrica, como y/o el apantallamiento frente a las interferencias electromagnéticas EMI, también juegan un papel importante, tal y como se refleja en los siguientes ejemplos de aplicación.

Ejemplo de batería del coche

En una gran mayoría de vehículos, la batería del coche todavía se basa en una tecnología de plomo y ácido. Este sistema de acumulador clásico permite el arranque de un motor de combustión interna. Pero para el cambio de tendencia hacia la electromovilidad hay que tener en cuenta otros requisitos. Los vehículos eléctricos más grandes requieren que se revise completamente el sistema de baterías del vehículo. En este sentido, las baterías de bajo voltaje que soportan la red de a bordo también se están adaptando cada vez más.

Por tanto, las baterías deben poseer una larga vida útil y una gran densidad de energía. En ambos aspectos, la batería de plomo usual ya no es suficiente. Concretamente, las redes de a bordo modernas pueden llegar a sus límites con las baterías clásicas. Por este motivo, cada vez con más frecuencia se utilizan acumuladores de iones de litio de 12-48 voltios con una mayor densidad de energía y vida útil que las baterías de plomo. Sin embargo, los acumuladores de litio necesitan circuitos de protección electrónicos complejos apoyados por una carcasa adecuada.

Ejemplo de gestión térmica

Los vehículos propulsados de forma convencional ofrecen la ventaja de que el calor residual del motor proporciona una calefacción que funciona correctamente. Pero en los vehículos puramente eléctricos, este calor residual del motor de combustión se suprime. Esto también afecta significativamente a la batería instalada en el vehículo, ya que los acumuladores dependen en gran medida de la temperatura ambiente en cuanto a su rango de rendimiento óptimo. Por tanto, las baterías en zonas frías o en zonas cercanas al punto de congelación son menos potentes, lo que, con una calefacción adicional encendida, hace que la autonomía del vehículo sea menor.

Por este motivo, la gestión térmica en vehículos de propulsión alternativa cada vez es más relevante. No solo se trata del aporte de calor necesario, sino también de la correspondiente refrigeración para que la batería siempre funcione en el rango de potencia óptimo. La gestión térmica se encarga, por ejemplo, de que mediante una combinación de bomba de calor y refrigeración puedan regularse temperaturas a través del agua de refrigeración. Las tuberías y líneas de plástico necesarias para ello están diseñadas en función de las correspondientes temperaturas y sustancias químicas. Algunas de las principales exigencias a estos materiales son, entre otras, la resistencia a las mezclas de agua/glicol y sal. Además, las tuberías deben poder soldarse y ser flexibles, ya que esto juega un papel esencial en la construcción de los vehículos.

Ejemplo de propulsión

Otro de los ámbitos de aplicación importantes lo constituye la electrónica de potencia instalada entre el motor eléctrico y la batería de alto voltaje. En este ámbito, deben tenerse en cuenta propiedades eléctricas como la resistencia dieléctrica o la resistencia a la corriente de fuga. Además, en cierto modo también son relevantes tanto la conductividad térmica como la conductividad eléctrica o el apantallamiento electromagnético. Finalmente, varios de los materiales deben cumplir requisitos triviales como la protección contra las llamas y su propagación, preferiblemente sobre una base libre de halógenos.

Siempre en el punto de mira: la sostenibilidad

Como en cualquier otro segmento, el segmento de la movilidad también está cada vez más marcado por la megatendencia de la sostenibilidad. Justamente por el hecho de que en los automóviles y otros vehículos se instalan muchos plásticos altamente especializados, que deben satisfacer requisitos especialmente altos, la búsqueda de soluciones que protejan los recursos es muy exigente. Sin embargo, los planteamientos surgen a lo largo de toda la cadena de valor, empezando por la producción de los materiales. Los productores y transformadores de plásticos ya están apostando en muchos casos por las energías renovables, como la energía solar, eólica o hidroeléctrica, para mantener lo más baja posible la huella de carbono.

Las sustancias de partida también debe tenerse en cuenta. La lista de sustancias utilizadas en la fabricación, desde carbono renovable a biomasa pasando por materiales reciclados, no deja de crecer. Finalmente, otro de los aspectos esenciales es la trazabilidad en el ciclo de producción. Entretanto, son muchas las empresas que pretenden reciclar una gran proporción de las piezas usadas y buscan cada vez más plásticos que puedan reutilizarse más adelante. El objetivo es maximizar el ciclo de la sostenibilidad.

Debido a su posición de interfaz entre los productores, otros responsables de la toma de decisiones y la industria manufacturera, distribuidores como Biesterfeld acompañan todo este proceso de valor añadido. Su cartera incluye múltiples materiales para todo tipo de aplicaciones que lo convierten en el socio ideal para desarrollos de productos cada vez más eficientes y sostenibles.

En busca de la solución óptima juntos

Como parte de sus servicios, el distribuidor acompaña el desarrollo de nuevas aplicaciones y la optimización de aplicaciones ya existentes. Para ello, el distribuidor evalúa junto con el cliente los costes y beneficios, y formula recomendaciones independientes. La sostenibilidad siempre ha sido una parte integral de la empresa. Desde el desarrollo de herramientas y la optimización de procesos, hasta la selección de materiales, la sostenibilidad es lo más importante: tanto desde el punto de vista económico como ecológico.