Analizan 115 motores eléctricos chinos, europeos y americanos y descubren las diferencias
Un equipo de investigadores alemanes ha comparado motores de coches eléctricos procedentes de China, Europa y Estados Unidos para descubrir sus diferencias tecnológicas; el trabajo busca encontrar las diferencias entre los diferentes enfoques de cada mercado en este sector clave.
La industria del coche eléctrico está viviendo una carrera tecnológica en la que fabricantes chinos, europeos y estadounidenses compiten por desarrollar motores eléctricos cada vez más potentes, eficientes y compactos. China suele aparecer como uno de los países que más rápidamente está avanzando, mientras que Europa presume de una larga tradición en ingeniería y Estados Unidos cuenta con fabricantes que han marcado el ritmo de la electrificación. Pero ¿realmente existen grandes diferencias entre los motores que desarrollan unos y otros?
Un equipo de investigadores de la Universidad RWTH de Aquisgrán, en Alemania, ha decidido responder a esta pregunta analizando motores utilizados en coches eléctricos de diferentes fabricantes y procedencias. Un trabajo que permite comparar las soluciones técnicas empleadas por la industria y comprobar cómo han evolucionado durante los últimos años.
Las conclusiones son interesantes. A pesar de las diferencias de precio, posicionamiento y estrategias industriales, los fabricantes chinos, europeos y estadounidenses están utilizando arquitecturas de motores eléctricos bastante similares. Las diferencias aparecen principalmente en los materiales, los procesos de fabricación y determinadas soluciones de diseño. Pero el estudio también descubre otra tendencia importante: los motores están evolucionando rápidamente hacia unidades más pequeñas, capaces de girar a velocidades que hace pocos años eran poco habituales.
Los motores eléctricos son cada vez más compactos y giran a mayor velocidad
La investigación ha sido realizada por el departamento de ingeniería de producción de componentes de movilidad eléctrica de la RWTH Aachen y publicada en la revista científica Energies. Para ello, los investigadores han estudiado 115 motores eléctricos procedentes de 80 coches, correspondientes a modelos comercializados entre 2019 y 2025.
El trabajo se ha centrado especialmente en el mercado chino, aunque también incorpora motores desarrollados por fabricantes europeos y estadounidenses. El objetivo era identificar las principales tendencias tecnológicas y comprobar si existían diferencias importantes entre las soluciones utilizadas en cada región.
Una de las primeras conclusiones es que la arquitectura básica de los motores eléctricos presenta muchas similitudes. Tanto los fabricantes chinos como los europeos y estadounidenses utilizan configuraciones comparables en elementos como el rotor, el estator, las carcasas y los sistemas de refrigeración. Esto indica que, al menos en los motores analizados, la industria está avanzando hacia soluciones técnicas bastante parecidas.
Donde sí aparecen diferencias es en los materiales. Por ejemplo, los fabricantes chinos están recurriendo cada vez más a aleaciones de magnesio para las carcasas, mientras que los europeos mantienen una mayor presencia del aluminio. El magnesio permite reducir el peso de determinados componentes, aunque también plantea desafíos relacionados con los costes, la resistencia y los procesos de fabricación.
También existen diferencias en los sistemas encargados de distribuir la corriente eléctrica dentro del motor. Los fabricantes chinos utilizan con frecuencia barras conductoras con recubrimiento en polvo, mientras que los europeos recurren más habitualmente a conjuntos en los que varias barras de cobre quedan integradas en una pieza de material polimérico.
Pero uno de los cambios más importantes detectados por los investigadores tiene que ver con la integración de los diferentes componentes del sistema de propulsión. Desde 2022, los motores analizados muestran una tendencia creciente hacia conjuntos que integran de forma más compacta el motor eléctrico, la reductora y la electrónica de potencia.
Esta evolución permite reducir el número de componentes independientes, simplificar el montaje y aprovechar mejor el espacio disponible. Algo especialmente importante para los fabricantes, que buscan reducir costes y peso sin renunciar a las prestaciones.
Los datos de densidad de potencia muestran hasta qué punto está avanzando esta tecnología. En los motores síncronos de imanes permanentes estudiados, la potencia máxima por kilogramo ha pasado de una media de 1,68 kW/kg en 2019 a 2,43 kW/kg en los modelos de 2024 y 2025. Esto supone una mejora cercana al 45% en apenas unos años.
Para entender la importancia de esta evolución, basta pensar que un motor de 100 kilos con la densidad de potencia media de 2019 desarrollaría unos 168 kW (228 CV). Con la densidad de potencia de los motores más recientes, esa misma masa permitiría alcanzar aproximadamente 243 kW (330 CV). Es una comparación ilustrativa que muestra cómo la industria está consiguiendo extraer mucha más potencia de una cantidad similar de material.
Una de las claves está en el aumento de las revoluciones máximas. Entre 2020 y 2022, los motores analizados alcanzaban habitualmente velocidades comprendidas entre 8.000 y 17.000 revoluciones por minuto. Sin embargo, las nuevas generaciones están superando cada vez con mayor frecuencia las 20.000 rpm, y algunos motores del estudio llegan hasta las 30.500 rpm.
Este aumento permite utilizar rotores y estatores de menor diámetro, reduciendo la cantidad de materiales necesarios. Al mismo tiempo, obliga a modificar las relaciones de transmisión para adaptar las elevadas velocidades de giro del motor a las ruedas. De hecho, los investigadores han observado un incremento medio de aproximadamente el 21,5% en las relaciones de reducción durante el periodo analizado.
No obstante, aumentar las revoluciones no significa necesariamente conseguir un motor más pequeño. En determinados casos, los fabricantes utilizan esta capacidad adicional para alcanzar velocidades máximas superiores, en lugar de reducir las dimensiones del conjunto.
La refrigeración también está experimentando cambios importantes. Los motores más antiguos utilizaban principalmente circuitos de agua alrededor de la carcasa para controlar la temperatura. Las nuevas generaciones recurren cada vez más a sistemas que combinan refrigeración directa por aceite del rotor y el estator, permitiendo evacuar el calor de zonas especialmente exigentes.
Esta solución resulta interesante para motores que trabajan con densidades de potencia elevadas, aunque también exige mayores niveles de precisión en la fabricación y sistemas de estanqueidad más complejos. Un aspecto que puede influir tanto en los costes industriales como en la facilidad de mantenimiento y reparación.
El estudio deja una conclusión especialmente relevante para el debate sobre la competencia entre China y Europa. Los fabricantes chinos no están siguiendo un camino tecnológico completamente diferente al de sus rivales occidentales. Todos parecen avanzar hacia motores más integrados, ligeros y capaces de trabajar a mayores revoluciones.
La diferencia está en cómo cada fabricante consigue aplicar estas soluciones a sus productos, qué materiales utiliza y cómo organiza su fabricación. Y esto resulta importante porque demuestra que la competitividad de un coche eléctrico no depende únicamente de disponer de un motor más avanzado, sino también de conseguir producirlo de forma eficiente y a un coste competitivo.
China se ha convertido en uno de los grandes impulsores de esta evolución, pero la investigación muestra que Europa y Estados Unidos también están siguiendo una dirección técnica similar. La carrera, por tanto, no consiste tanto en inventar un tipo de motor completamente diferente como en conseguir más potencia, menos peso y menores costes con una tecnología que todavía tiene un importante margen de mejora.
