La batería de los buses eléctricos, como componente central, es un indicador crucial para evaluar el rendimiento de los vehículos eléctricos, al tiempo que soporta la importante responsabilidad de accionar los vehículos hacia adelante.

Con la popularización de los vehículos eléctricos, la seguridad se ha convertido en la principal preocupación de los usuarios y del mercado. Además, requisitos específicos como la autonomía, la velocidad de carga, la rentabilidad y el respeto por el medio ambiente obligan a los fabricantes a explorar e innovar continuamente para satisfacer las crecientes demandas del mercado y los clientes, así como para hacer frente a los retos que plantea la actual tecnología de baterías.

¿Cuáles son los retos de la batería de los buses eléctricos?

1. Rendimiento de la batería

En la actualidad, la densidad energética de las baterías de buses eléctricos es uno de los criterios vitales para evaluar su rendimiento. Una mayor densidad energética significa que la batería del bus eléctrico puede almacenar más electricidad dentro del mismo volumen o peso, aumentando así significativamente la autonomía de los vehículos eléctricos.

Sin embargo, aumentar la densidad energética no es una tarea fácil. Las principales baterías de iones de litio utilizan actualmente grafito como material anódico, pero su capacidad teórica está cerca de su límite. Para mejorar la densidad energética, los investigadores están explorando el uso de materiales aleados como el silicio y el estaño como ánodos. Estos materiales tienen mayor capacidad teórica, pero también se enfrentan a problemas como la escasa estabilidad de ciclo y la expansión de volumen.

Las baterías de estado sólido se consideran una solución potencial porque utilizan electrolitos sólidos en lugar de líquidos y ofrecen mayor seguridad y densidad energética. Sin embargo, la conductividad iónica, la estabilidad interfacial y los costes de fabricación de los electrolitos sólidos siguen siendo retos técnicos por resolver.

2. Seguridad de la batería

La protección térmica y la prevención del desbordamiento térmico son prioridades vitales en la seguridad de las baterías de buses eléctricos. En condiciones de alta temperatura, las reacciones químicas en el interior de la batería se aceleran, generando más calor. Si el sistema de gestión térmica no puede disipar eficazmente el calor, la batería puede sobrecalentarse y provocar una fuga térmica.

Cuando las baterías de litio se sobrecargan, la estructura de la batería puede cambiar, provocando una disminución de su rendimiento e incluso creando riesgos para la seguridad. Mientras tanto, un voltaje excesivo puede descomponer el electrolito, generar una gran cantidad de gas y aumentar la presión interna de la batería. Una vez que la presión supera el límite de tolerancia de la carcasa de la batería, puede provocar explosión.

Los sistemas actuales de gestión térmica suelen tener dificultades para mantener una disipación eficiente del calor bajo cargas pesadas, operaciones a largo plazo o entornos extremos. La conductividad térmica del material, el diseño de la estructura de disipación de calor y la optimización del algoritmo de gestión térmica son retos actuales.

3. Monitoreo de la batería

El rendimiento de la batería de los buses eléctricos cambiará con el tiempo y las condiciones de uso, por lo que el sistema de monitorización de la batería es crucial para garantizar la seguridad y el rendimiento. Aunque las tecnologías actuales han sido capaces de alcanzar cierto grado de monitorización del estado de las baterías, todavía existen algunos retos:

Precisión y fiabilidad de los sensores: los sensores son los componentes principales de los sistemas de monitoreo de baterías, pero su rendimiento se ve fácilmente afectado por muchos factores, como la temperatura, la humedad y las interferencias electromagnéticas. Los sensores de alta precisión son caros, y su fiabilidad y durabilidad pueden disminuir gradualmente.

Complejidad y adaptabilidad de los algoritmos: Los algoritmos de monitoreo del estado de las baterías deben ser capaces de adaptarse a diferentes tipos de baterías, condiciones de uso y procesos de envejecimiento, lo que aumenta la complejidad del desarrollo de algoritmos. Desarrollar algoritmos de este tipo requiere profundos conocimientos y una gran cantidad de datos experimentales.

Nueva tecnología de baterías para vehículos eléctricos de Yutong

Ante los numerosos retos que plantean las baterías para vehículos eléctricos, Yutong ha aprovechado su profunda experiencia en el sector y su visión técnica de futuro para introducir una nueva tecnología de baterías para vehículos eléctricos. La última tecnología de baterías tiene como objetivo mejorar de forma integral la seguridad, la vida útil, la eficiencia de carga y la densidad energética de las baterías, proporcionando nuevas ideas de valor para la industria de los buses de nueva energía.

1. Alta seguridad

Consciente de la importancia de la seguridad de las baterías, Yutong ha dado prioridad a la seguridad en su nueva generación de soluciones de baterías para buses eléctricos. Yutong adopta la batería de litio hierro fosfato para proporcionar una mejor estabilidad térmica y un ciclo de vida más largo.

Yutong ha desarrollado una robusta tecnología de protección. La tecnología de impermeabilidad extrema permite sumergir las baterías en agua a 1 m de profundidad durante 48 horas sin entrada de agua. La innovadora estructura ignífuga de aislamiento térmico «sándwich» y el sistema de protección con nitrógeno, pionero en el sector, pueden aislar el oxígeno y eliminar el riesgo de combustión interna, garantizando la prevención de incendios con doble aislamiento interno y externo a temperaturas de hasta 1300 °C durante 2 horas.

Además, la estructura en forma de jaula (con acero de resistencia ultra alta de 1500 MPa) aumenta 5 veces la resistencia estructural de la batería, protegiéndola desde todas las direcciones. Las defensas antichoque de alta resistencia y los componentes de absorción de energía absorben y dispersan eficazmente las fuerzas de colisión, protegiendo el paquete de baterías de posibles impactos. Esto garantiza que el paquete de baterías pueda soportar golpes en diversas condiciones severas de la carretera sin sufrir daños.

En resumen, las baterías de Yutong garantizan una alta seguridad gracias al uso de materiales avanzados, diseños estructurales y tecnologías de protección.

2. Vida útil ultra larga

Para prolongar la vida útil de las baterías de buses eléctricos, Yutong adopta tecnologías clave como celdas de larga duración, paquetes de alta fiabilidad y gestión inteligente de baterías. Al mismo tiempo, Yutong también optimiza el paquete de baterías, lo que minimiza la degradación de la batería del autobús eléctrico a través de un diseño óptimo y una gestión térmica eficiente.

El sistema de gestión de baterías de alta precisión ofrece una monitorización precisa del SOC (Estado de Carga), SOH (Estado de Salud) y SOP (Estado de Potencia), garantizando una gestión eficaz de las baterías de tracción a lo largo de su ciclo de vida. Con la tecnología de ecualización inteligente, las diferencias entre las celdas de la batería se equilibran automáticamente, desacelerando la atenuación.

3. Carga rápida

Teniendo en cuenta el problema que supone para los usuarios los largos tiempos de carga, Yutong ha integrado una eficiente tecnología de reposición de energía en su última batería para vehículos eléctricos. Basándose en la pistola de carga y el puerto de carga actuales, Yutong es pionera en un sistema de carga de doble pistola independiente de 600A. Mediante la optimización y adaptación de los protocolos de carga, se consigue una compatibilidad total, lo que permite la carga de doble pistola con cualquier cargador y la duplicación de la capacidad de carga. Además, se puede insertar una segunda pistola en cualquier momento para activar la función de carga rápida de doble pistola durante la carga de pistola única. El diseño modular permite ampliar las funciones de carga triple o cuádruple independientes.

4. Alta densidad energética

Yutong ha aprovechado la última generación de celdas de batería de alta densidad energética, junto con un diseño estructural altamente integrado, para lograr un aumento del 22% en la densidad energética volumétrica del paquete de baterías, con la más alta alcanzando 270Wh/L. Además, la densidad energética de masa de la batería ha mejorado en un 9%, alcanzando el valor más alto los 175Wh/kg. Esta alta densidad energética permite llevar más energía eléctrica en el mismo espacio. Así, los vehículos equipados con las baterías de alta densidad energética de Yutong pueden satisfacer mejor la demanda de viajes de largo recorrido. Esta innovación también ha supuesto una mejora de más del 20% en el índice de utilización del espacio del vehículo, creando más espacio para los pasajeros.

El sistema de baterías del Yutong E11Pro supera el desafío del calor extremo en Arabia Saudí

Ubicado en la península arábiga, Arabia Saudí se caracteriza por un implacable clima desértico tropical, con veranos cálidos y secos, grandes dunas de arena y temperaturas superficiales que superan los 60 °C, lo que plantea enormes desafíos para la capacidad operativa de los vehículos eléctricos de nueva energía.

Sin embargo, justo en esas condiciones extremas, el sistema de baterías del autobús eléctrico Yutong E11Pro demostró su extraordinaria resistencia a las altas temperaturas y su eficiente capacidad de gestión de la energía, superando con éxito el reto de las altas temperaturas.

A una temperatura superficial de 60 °C en Arabia Saudí, el consumo de energía durante 113 km es de sólo 0,74 kWh/km, lo que demuestra plenamente la gran fortaleza de Yutong en tecnología de nueva energía y optimización del rendimiento del vehículo.

Además, el consumo de energía tan bajo como 0,74 kWh/km pone aún más de relieve la profunda acumulación y la fuerza innovadora de Yutong en tecnología de ahorro de energía de las baterías de buses eléctricos. Esta cifra no sólo es mucho mejor que los niveles de consumo de energía de modelos similares en entornos de altas temperaturas, sino que también reduce significativamente los costes de funcionamiento del vehículo, ofreciendo a los usuarios una experiencia de viaje más económica y respetuosa con el medio ambiente.

Conclusión

El extraordinario rendimiento del Yutong E11Pro en el desafío de altas temperaturas de Arabia Saudí es una muestra concentrada de la fortaleza de la tecnología de baterías para buses eléctricos de Yutong. Refleja las avanzadas capacidades de Yutong en varios aspectos, incluidos los materiales de las baterías, los sistemas de gestión de baterías y las tecnologías de gestión térmica. Este logro también subraya el profundo conocimiento y la precisa comprensión de Yutong del mercado de buses de nueva energía.

De cara al futuro, con el continuo desarrollo e innovación en el campo de la tecnología de baterías, Yutong contribuirá con más valor técnico al desarrollo de la industria mundial de buses de nueva energía.