Other / Lanzamientos y Nuevos Modelos • 21 mayo 2022

Por qué las plataformas dedicadas para vehículos eléctricos son la clave para maximizar los beneficios de los vehículos eléctricos

En este artículo, desglosamos la definición de plataforma de vehículo, resaltamos las distinciones entre varios tipos arquitectónicos y exploramos por qué ciertas configuraciones son superiores para diseñar vehículos eléctricos.

Valeria Ramos

Por Valeria Ramos

Publicado en Autiva

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La plataforma de un automóvil es esencialmente la base estructural de un vehículo. Su arquitectura y especificaciones dictan la rigidez del chasis, el diseño de la suspensión, el volumen de la cabina y decisiones de ingeniería clave, como el tipo de motor y transmisión. Los fabricantes de automóviles tradicionales que históricamente han construido modelos con motores de combustión interna (ICE) ahora enfrentan una elección: descartar sus plataformas heredadas y diseñar arquitecturas completamente nuevas específicas para vehículos eléctricos, o adaptar las existentes para albergar sistemas de propulsión eléctricos.

La industria sigue dividida sobre cuál es el mejor camino a seguir. Algunas marcas modernizan sus plataformas ICE actuales, otras parten de una hoja en blanco para crear plataformas EV dedicadas y algunas emplean una estrategia mixta, aplicando ambas tácticas en diferentes modelos. A continuación examinaremos las ventajas que ofrece cada método.

Hyundai Kona ICE (izquierda) y eléctrico (derecha) comparten la misma plataforma

Plataformas ICE modificadas

Cuando los ingenieros desarrollan una plataforma ICE, normalmente proyectan varios años hacia el futuro. Para que dicha plataforma sea viable para un vehículo totalmente eléctrico, los diseñadores deben incorporar esa posibilidad en el plano original. Tomemos como ejemplo la plataforma MQB del Grupo Volkswagen: fue concebida para dar cabida a una variedad de fuentes de energía, desde gasolina y diésel hasta gas natural, híbridos enchufables y transmisiones eléctricas puras. Esta versatilidad ayuda a la flexibilidad de fabricación, pero el énfasis central de la plataforma inevitablemente permanece en las aplicaciones ICE.

Las arquitecturas CLAR y FAAR de BMW ilustran esta estrategia: aunque originalmente fueron diseñadas para motores de combustión interna, también pueden actuar como base para modelos eléctricos. La mayoría de los vehículos ICE convencionales emplean una configuración "todo frontal", donde un motor y una caja de cambios montados transversalmente entregan potencia al eje delantero. En consecuencia, un vehículo eléctrico construido sobre ese mismo chasis ICE hereda el diseño de tracción delantera.

Los tradicionales cimientos ICE anticipan rutas de escape longitudinales y componentes opcionales de tracción en las cuatro ruedas. Cuando los fabricantes cambian esos sistemas por paquetes de baterías, los paquetes deben tener formas complejas, a menudo configuraciones en “H” o “T”. Esta complejidad adicional dificulta equipar el vehículo con baterías de mayor capacidad y restringe la flexibilidad, por lo que un solo modelo rara vez ofrece múltiples opciones de capacidad.

Otra limitación es el túnel que pasa por debajo de la zona de pasajeros trasera, dividiendo el espacio en dos. Este diseño dificulta la gestión del par y conduce a un embalaje interior subóptimo.

El inconveniente del manejo del par se mitiga en plataformas orientadas a la tracción trasera que han sido adaptadas, como el CLAR de BMW.

El BMW i4 utiliza el CLAR multiplataforma

Plataformas dedicadas para vehículos eléctricos

Las plataformas dedicadas a vehículos eléctricos exigen una importante inversión en I+D y un ciclo de desarrollo más largo, lo que da como resultado precios más altos de los vehículos y un lanzamiento pospuesto. No obstante, ofrecen varios beneficios que los convierten en la opción más inteligente con el tiempo.

Primero, hablemos de física. Siempre que haya conducido un vehículo a alta velocidad, habrá sentido que su espalda presiona el asiento durante la aceleración. Eso indica un cambio de peso hacia la parte trasera, lo que hace que la parte delantera se levante ligeramente mientras la trasera se comprime. Por lo tanto, para aprovechar el gran par inmediato de un motor eléctrico sin sacrificar la tracción, la potencia debe dirigirse al eje trasero.

En consecuencia, una configuración de un solo motor normalmente impulsa el eje trasero. Esta disposición también produce un radio de giro más estrecho porque los ejes de transmisión delanteros están ausentes.

El Renault Megane E‑Tech y el Nissan Ariya son vehículos con tracción delantera, aunque comparten la plataforma EV dedicada CMF‑EV. Renault-Nissan eligió este diseño para ahorrar peso y espacio: concentrar todos los componentes en la parte delantera reduce la masa del vehículo en 100 kg (principalmente a través de tuberías más cortas y cables de alto voltaje) y libera espacio de carga en el maletero.

Plataforma eléctrica de tracción delantera Renault-Nissan CMF-EV

Una plataforma EV dedicada también ofrece una geometría de batería rectangular más simple colocada entre los ejes, lo que permite a los fabricantes aumentar la capacidad energética agregando más módulos. Sin embargo, esta disposición de “monopatín” complica el diseño de la suspensión trasera. En los automóviles compactos, una suspensión multibrazo totalmente independiente con brazos longitudinales no es práctica, por lo que sólo los brazos transversales son una opción viable.

La avanzada suspensión trasera de cinco brazos (totalmente transversal) de la familia VW ID

Debido a que una arquitectura EV dedicada elimina la necesidad de un compartimiento para el motor, permite un piso interior plano y una distancia entre ejes más larga. Este diseño libera espacio interior, lo que permite que los coches eléctricos compactos proporcionen un espacio comparable al de los modelos más grandes.

La batería principal situada en un lugar bajo eleva ligeramente la altura total del vehículo, lo que lleva a los fabricantes a elevar un poco la altura de manejo. En consecuencia, la movilidad eléctrica es actualmente más adecuada para los SUV y crossovers, que, a su vez, se enfrentan a limitaciones aerodinámicas.

Para el desarrollo de vehículos eléctricos más elegantes, como los cupés deportivos, Porsche y Audi incorporan el diseño de "garaje para pies" en sus modelos Taycan y E-Tron GT. Esta característica implica crear un vacío específico dentro del paquete de baterías, aumentando así el espacio libre para los pies de los ocupantes de los asientos traseros.

Porsche y Audi utilizan la plataforma J1 con un \

Observaciones finales

Es evidente que las arquitecturas especializadas de vehículos eléctricos ofrecen distintos beneficios en comparación con las plataformas modulares de motores de combustión interna (ICE) convencionales. En términos generales, las plataformas de vehículos eléctricos se pueden clasificar en tres tipos: la plataforma de vehículos eléctricos dedicada, que representa un método más lento pero altamente eficiente; la plataforma modular ICE con capacidades de tracción trasera, que sirve como solución intermedia; y la plataforma ICE adaptada de tracción delantera, que representa un compromiso. Hemos intentado compilar una tabla a continuación para facilitar una comparación rápida entre estas opciones.

Comparación de las distintas plataformas en vehículos eléctricos
Fuentes oficiales: Plataforma MQB •

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