La evolución de la tecnología de baterías para vehículos eléctricos (EV) es un proceso que exige años de investigación dedicada. En este contexto, General Motors (GM) ha destacado por sus esfuerzos en el desarrollo de baterías ricas en manganeso de litio (LMR). Aunque estas baterías aún no se encuentran en sus vehículos en la carretera, la automotriz ha experimentado un avance significativo gracias al uso de modelado por computadora.
GM logró probar virtualmente más de 300,000 configuraciones de paquetes de baterías LMR, pasando desde el primer concepto hasta la aprobación formal en menos de un mes. Este proceso ha representado más de 300 millones de horas de CPU, un tiempo que un ordenador típico tardaría 34,000 años en completar si funcionara sin interrupciones.
La compañía ha integrado la inteligencia artificial y simulaciones virtuales en su proceso de desarrollo de vehículos, lo que no solo acelera las pruebas, sino que también permite explorar una mayor cantidad de combinaciones. Según Sterling Anderson, director de productos de GM, esto significa que han podido probar diferentes combinaciones químicas y enfoques de creación de celdas de baterías sin las limitaciones de muestreo que enfrentarían en un ambiente físico.
Agilidad en el desarrollo de vehículos
GM está ampliando esta estrategia basada en inteligencia artificial más allá de las baterías, con la meta de reducir a la mitad el tiempo de desarrollo de un coche. Tradicionalmente, este proceso puede tomar entre cuatro y cinco años, lo que limita la cantidad de pruebas posibles, desde pruebas aerodinámicas hasta pruebas de choque.
Con las simulaciones virtuales, la compañía ahora puede realizar cientos de pruebas que antes serían impracticables. Además, GM está progresando en sus capacidades de conducción autónoma, utilizando vehículos de recolección de datos que recorren diversas rutas del país, recopilando un millón de millas de datos cada mes, mientras que sus sistemas virtuales simulan más de 3 mil millones de millas cada día.
Con este enfoque, GM busca adaptarse rápidamente a cambios externos, como la eliminación de créditos fiscales para vehículos eléctricos por parte de la administración anterior, o factores económicos impredecibles que pueden afectar el desarrollo de nuevos modelos, que a menudo han tardado años en concebirse. Mantener ciclos de desarrollo más cortos potencia la agilidad de la empresa para responder a estas fluctuaciones del mercado.
El futuro de las baterías LMR
El objetivo de GM es ser la primera automotriz en comercializar baterías LMR, y, según Anderson, están en la trayectoria correcta para lograrlo. Estas baterías tienen el potencial de ofrecer un 33% más de densidad energética en comparación con la química de fosfato de hierro y litio, utilizando minerales más asequibles como el manganeso, a diferencia de los más costosos como el cobalto y el níquel. Esto permitirá alcanzar rangos de más de 400 millas a un menor costo y menor peso.
Además de las baterías, GM está a punto de lanzar su cuarta generación de plataformas eléctricas, que incluyen un sistema de computación centralizado y una nueva arquitectura eléctrica. Este nuevo diseño contará con un 30% menos de cableado en comparación con sus modelos actuales y un 40% menos de piezas en los motores y componentes electrónicos de potencia, lo que se traduce en vehículos más ligeros y eficientes.
La colaboración entre GM y LG Energy Solution, a través de la asociación Ultium Cells, también jugará un papel fundamental. Se prevé que la producción comercial de las celdas de baterías LMR comience en EE. UU. para 2028, en la planta de Ultium Cells ubicada en Spring Hill, Tennessee.