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China aumenta la seguridad de los vehículos eléctricos para 2021

La fuga térmica en vehículos eléctricos (VE) es una preocupación importante para los consumidores potenciales, fabricantes y reguladores, ya que la fuga térmica de las baterías de iones de litio es la principal causa de incendios en los VE. Varios incendios de vehículos de alta gama, incendios de almacenamiento de energía estacionaria en Corea del Sur e incendios de autobuses en China han sido titulares en los medios durante los últimos años.

El 12 de mayo de 2020, China emitió tres normas obligatorias para la seguridad de los vehículos eléctricos y sus baterías. Estas nuevas normas se aplicarán a partir de enero de 2021. Las tres nuevas normas que se aplicarán se refieren a la batería del VE, el VE mismo y los autobuses eléctricos. Las regulaciones de la batería enfatizan una mejora en la seguridad del sistema de la batería con respecto a la difusión térmica, incendio externo, choque mecánico, colisión simulada, ciclos térmicos y de humedad, cortocircuito externo, sobrecarga y sobretemperatura. Esto cubre las principales causas de fugas térmicas o incendios en baterías. Además de estos puntos, la fuga térmica de una celda no debe provocar incendios ni explosiones en el habitáculo durante al menos 5 minutos, permitiendo que los ocupantes escapen del vehículo. El sistema de batería debe notificar a los ocupantes del vehículo de un incidente térmico de inmediato. También se incluyen requisitos más estrictos para evitar la entrada de agua, garantizar el aislamiento adecuado y la monitorización de la batería. Un autobus eléctrico naturalmente tiene una batería más grande y los nuevos estándares tienen demandas más rigurosas sobre colisión, carga y entrada de agua en la carcasa de la batería. La solicitud de normas para la evaluación del rendimiento ignífugo, la prevención de fugas térmicas y la unidad de gestión de la batería. Si bien China puede ser la primera en hacer cumplir este tipo de regulaciones, es muy probable que otros países también la sigan en el futuro cercano.

Hasta ahora, las normas específicas de seguridad de VE han sido voluntarias en cuanto a su cumplimiento, esto ha llevado a una amplia variedad de diseño de baterías y estrategias de gestión térmica en los diversos sectores de VE hasta la fecha. Según la investigación de IDTechEx descrita en "Thermal Management for Electric Vehicles 2020-2030", más de 500 GWh de baterías de vehículos eléctricos se refrigerarán en líquido para 2030, sin embargo, esto deja gran parte del mercado utilizando otros métodos. Los fabricantes han variado entre celdas cilíndricas, de bolsa y prismáticas con aire, agua-glicol o refrigeración a base de refrigerante. A medida que se apliquen regulaciones como estas, puede empujar a la industria hacia una solución. Por ejemplo, evitar la propagación de fugas térmicas entre células cilíndricas individuales es mucho más difícil que entre bolsas separadas. Las tecnologías emergentes como el enfriamiento por inmersión, donde las células se sumergen en un fluido dieléctrico ignífugo, pueden comenzar a tener una mayor participación en el mercado. La detección de eventos térmicos en vehículos también es un área ampliamente inexplorada del mercado, existen varias soluciones potenciales para la detección de un evento térmico, incluidos picos de temperatura, eyección de gas y caídas de voltaje, por nombrar algunos. Otra consideración es cómo notificar a los pasajeros y si se incorpora un método activo de extinción de la batería en el diseño. De manera crucial, todos los métodos tienen sus limitaciones y es imperativo evitar falsos positivos y potencialmente apagar una batería que funciona correctamente, ya que este es a menudo el componente más costoso del vehículo.

Finalmente, estos nuevos estándares abren grandes oportunidades potenciales en materiales para envolventes de baterías. Los materiales no solo tienen que contener efectivamente un incendio, sino que también deben evitar la entrada de agua y tener una estrategia para lidiar con un pinchazo o daño al recinto. Todo esto a la vez que cumple con los requisitos ligeros y ecológicos de los fabricantes de vehículos eléctricos.

En resumen, estándares como los anunciados para China comenzarán a aplicarse en todo el mundo. A medida que esto ocurra, los fabricantes tendrán que adaptar sus diseños actuales o desarrollar otros nuevos. El plazo en el caso de China también es muy corto, especialmente con COVID-19 actualmente desacelerando la industria de la automoción. Esto abre muchas oportunidades para los proveedores de materiales y sensores, pero también para las industrias relacionadas con la simulación y el diseño de paquetes de baterías para vehículos eléctricos.

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