Adiós tierras raras: así es el nuevo motor libre de imanes para coches eléctricos hasta un 50% más barato
Un equipo alemán trabaja en un nuevo motor para coches eléctricos que prescinde de tierras raras. El objetivo es mantener prestaciones y tamaño compacto reduciendo de forma notable los costes, reforzando la competitividad industrial y reduciendo la dependencia de materiales estratégicos de Europa.
El El Production Engineering of E-Mobility Components (PEM) un departamento de investigación de la Universidad RWTH Aachen, en Alemania, ha puesto en marcha el proyecto de investigación “NAFTech”, para el desarrollo de un motor eléctrico de tracción que prescinde de tierras raras sin renunciar a una elevada densidad de potencia y eficiencia.
La idea no surge de la nada. Los actuales equipos de flujo axial destacan precisamente por su tamaño compacto y su alto par, cualidades muy interesantes para los coches eléctricos. El problema es que, en la práctica, dependen casi por completo de imanes con tierras raras, materiales caros y cada vez más tensionados por la demanda global.
Como alternativa más sostenible, robusta y capaz de soportar sobrecargas, la industria ha recurrido hasta ahora a la máquina síncrona de reluctancia de flujo radial. Sin embargo, esta solución implica sacrificios en espacio y en densidad de par, dos aspectos críticos cuando se trata de integrar el motor en un coche eléctrico moderno, donde cada centímetro y cada kilo cuentan.
Por eso “NAFTech” apuesta por un concepto híbrido: una máquina síncrona de reluctancia de flujo axial que combine lo mejor de ambos mundos. Es decir, la compacidad y el rendimiento de las máquinas de flujo axial con la independencia de las tierras raras propia de la reluctancia síncrona radial.
Validación mediante demostradores por partes
Según explica el profesor Achim Kampker, responsable del PEM, los motores de flujo axial se fabrican hoy en día en volúmenes relativamente bajos, con procesos de producción todavía poco maduros y con exigencias muy estrictas en tolerancias y diseño. Traducido: no es solo cuestión de dibujar un motor distinto, sino de lograr que pueda fabricarse de forma industrial, repetible y rentable.
El proyecto adopta por ello un enfoque integral que abarca desde la topología del motor hasta el diseño multidominio y los métodos de producción. Todo ello apoyado en una optimización basada en datos de las llamadas cadenas de tolerancia, clave para garantizar que las piezas encajen como deben y que el rendimiento real coincida con el calculado.
Para validar tanto el diseño como la idoneidad de los procesos de fabricación, el equipo construirá demostradores por partes específicas. Esto significa que el desarrollo no se comprueba construyendo directamente el producto final completo, sino fabricando prototipos o módulos específicos de determinadas partes del sistema para probar que funcionan como se ha diseñado. Con ellos comprobarán en la práctica si las simulaciones se ajustan a la realidad y si el concepto puede escalarse a producción en serie sin disparar los costes.
Uno de los puntos más llamativos del proyecto es su impacto económico. Un motor sin imanes puede reducir los costes de material hasta en un 50%, una cifra nada despreciable en un sector donde cada euro cuenta y donde la presión por ajustar precios es constante.
Esto resulta especialmente relevante para las pequeñas y medianas empresas. La dependencia de las tierras raras implica estar expuesto a precios volátiles y a tensiones geopolíticas que pueden alterar la cadena de suministro de un día para otro. Un motor que prescinda de estos materiales no solo estabiliza los costes, sino que también rebaja las barreras de entrada al mercado para nuevos fabricantes.
Además, la presión normativa y social para reducir las emisiones de CO2 no deja de crecer. Apostar desde ahora por tecnologías sin imanes permanentes puede suponer una ventaja competitiva a medio y largo plazo. Según el PEM, invertir pronto en soluciones magneto-libres puede traducirse en una posición de liderazgo en mercados con fuerte potencial de crecimiento.
En definitiva, el proyecto “NAFTech” no busca únicamente un motor diferente, sino un cambio de planteamiento en el corazón de los coches eléctricos. Si logra combinar compacidad, eficiencia y costes más bajos sin recurrir a tierras raras, estaremos ante una pieza clave para hacer los coches eléctricos más accesibles y menos dependientes de materiales estratégicos. Y eso, en el contexto actual, es casi tan importante como aumentar la autonomía.
Fuente | Pem.rwth-aachen
