Más allá de Tesla: Mercedes-Benz está redefiniendo el panorama de los vehículos eléctricos con tecnología innovadora

Innovación Automotriz

For many years, the mantle of innovation in the automotive industry has seemingly been taken by new EV manufacturers, like Tesla (TSLA ) and BYD.

Durante muchos años, el manto de la innovación en la industria automotriz parece haber sido tomado por nuevos fabricantes de vehículos eléctricos, como Tesla y BYD.

Esto se debe a que no solo cambiaron la forma en que se alimentan los automóviles, sino también porque rediseñar los coches desde cero y con principios básicos permitió un cambio radical de perspectiva sobre lo que era posible o no.

Sin embargo, sería un error descartar a todos los fabricantes “legacy”. Recientemente, Mercedes (MBGAF) ha hecho un gran anuncio con una amplia gama de innovaciones que podrían cambiar por completo la forma en que se fabrican los automóviles, demostrando que la experiencia y el poder de I&D de las marcas más antiguas no deben subestimarse tan fácilmente.

Visiones de la movilidad en 2040

En noviembre de 2024, Mercedes llevó a Alemania a un panel seleccionado de periodistas para presentar su visión del futuro de los automóviles y la movilidad.

Comenzó con una visión para 2040+ en 3 ciudades globales: London, Los Angeles, and Shenzhen.

Estas visiones del futuro son algo que Mercedes se ve a sí misma como instrumental para materializar, gracias a las innovaciones presentadas en el mismo evento.

Londres

Fuente: Inside EVs

Aquí, el enfoque parece estar en reducir la congestión urbana, alineándose con la trayectoria actual de las políticas urbanas de Londres:

• Espacio compartido entre vehículos conducidos por humanos y autónomos, los cuales están señalizados.
• Estacionamiento solo en garajes (costosos) de varios pisos.
• Las pequeñas entregas se realizan mediante pequeños robots, y las furgonetas de entrega autónomas más grandes solo están autorizadas en zonas específicamente dedicadas.
• Muchos espacios verdes con sombra que generan energía mediante paneles solares.

Los Ángeles

Fuente: Inside EVs

Dado que este paisaje urbano es mucho menos denso, el estilo urbano estadounidense centrado en el automóvil y la cultura persiste, pero con una capa de tecnología verde y avanzada:

• Los carriles bici reservados se encuentran junto a los carriles de automóviles poblados por una mezcla de EVs, vehículos autónomos y “coches clásicos”.
• Los garajes públicos y los espacios de estacionamiento al borde de la carretera siguen presentes, a diferencia de Londres.
• Los drones y robots son omnipresentes, proporcionando una densa red de entregas personalizadas así como mitigando riesgos relacionados con el cambio climático, como incendios.
• Los EVs se recargan mediante una combinación de estaciones de carga inductiva (sin contacto) y recubrimiento solar aprovechando el clima muy soleado.

Shenzhen

Fuente: Inside EVs

Hoy, la ciudad es esencialmente la San Francisco y Silicon Valley de China, y esta visión futura lo refleja. Es un paisaje urbano mucho más vertical, ultra‑denso y ultra‑moderno construido con la movilidad en tres dimensiones en mente:

• El estacionamiento solo está autorizado en garajes de varios pisos.
• Los taxis VTOL (Despegue y Aterrizaje Vertical) transportan personas por toda la ciudad, probablemente con programas de vuelo autónomo … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … …

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Fuente: Research Gate

Prototipo CLA EV de Mercedes-Benz

Besides technologies, one car prototype Mercedes presented was the CLA, an electric sedan prototype with extraordinary battery capacity.

Además de las tecnologías, un prototipo de coche que Mercedes presentó fue el CLA, un prototipo de sedán eléctrico con una capacidad de batería extraordinaria.

Este modelo demostró la capacidad de recorrer hasta 2,309 millas (3,715 km) en 24 horas, incluidas las paradas de carga. Por supuesto, es una demostración notable de que, a largo plazo, la ansiedad por la autonomía no será una preocupación seria para los VEs.

• Alto rendimiento, con una eficiencia energética de 5.2 millas/kilovatio‑hora, lo que podría convertirlo en el VE más eficiente del mundo, incluso mejor que el Lucid Air.
• Una batería de tracción de 800 voltios y una tasa máxima de carga de 320 kilovatios, con cada parada de carga tomando alrededor de 10 minutos para pasar el estado de carga del coche del 10 % al 50 %, añadiendo 186 millas (299 km) de autonomía cada vez.

Autos solares auto‑cargables

Por supuesto, una recarga eficiente en estaciones de carga es imprescindible para los VEs en viajes de larga distancia. Sin embargo, al final, la mayor parte de nuestro uso del coche son viajes diarios más pequeños para desplazamientos habituales y desplazamientos en nuestro vecindario inmediato.

Así que sería genial si nuestros coches pudieran recargarse por sí mismos lo suficiente para realizar esos viajes. Y mejor aún si fuera gratis.

Esta es la promesa de la pintura solar de Mercedes. No es solo la integración de células fotovoltaicas solares en la carrocería del coche, como se había considerado anteriormente para el Mercedes EQXX y su gran techo solar.

Fuente: Mercedes-Benz [securities_stock_price_tag symbol="MBG.DE" exchange="XETRA"]

En cambio, se espera que esta pintura genere electricidad directamente, convirtiendo toda la superficie del coche en un generador solar.

Fuente: Motor Trend

Lo que es especialmente impresionante es que esta pintura solar aparentemente alcanza una eficiencia de hasta el 20 %, no mucho menor que los paneles solares mucho más pesados, a pesar de pesar solo 50 g/m², un factor clave para su aplicación en un coche.

Cómo funciona es obviamente un secreto comercial por ahora, pero parece que un recubrimiento de pintura de nanopartículas ultra‑transparentes es un elemento central y ya ha sido probado.

Cubriendo toda la superficie de la carrocería de un SUV mediano, que tiene aproximadamente 11 metros cuadrados (118 pies cuadrados), podría añadir potencialmente 7,450 millas (12,000 km) de autonomía al año.

Eso equivale a aproximadamente 20 millas por día (32,8 km), lo que sería suficiente para cubrir el 62 % del desplazamiento diario típico de Stuttgart.

Inside EVs

Este rendimiento podría ser aún mayor en climas más soleados, como California o España, eliminando esencialmente la necesidad de estaciones de carga para la mayoría de los usuarios.

Que las estaciones de carga estén llenas, sean demasiado lentas o demasiado escasas son preocupaciones importantes sobre los VEs y conducir hacia un gran regreso de los coches híbridos. Por lo tanto, esta tecnología podría ser un cambio de juego, especialmente en regiones con clima mediterráneo o tropical, donde la fuerte radiación solar podría hacer que las instalaciones de carga sean casi irrelevantes.

Conducción con realidad aumentada

Recientemente, impulsada principalmente por Tesla y los rediseños de VEs chinos, la tendencia ha sido añadir una gran pantalla central en los tableros de los coches para gestionar el control del vehículo.

En cambio, Mercedes imagina usar gafas de realidad aumentada para permitir una pantalla virtual que flota justo encima del tablero.

Fuente: Inside EVs

La idea central es que en un futuro cercano, la realidad virtual podría volverse mucho más común, y los fabricantes de automóviles ya deberían buscar cómo integrarla sin problemas en la experiencia de conducción, similar al emparejamiento e integración de smartphones.

Otra forma de aprovechar la tecnología AR/VR para los fabricantes de automóviles sería permitir a los compradores potenciales personalizar sus futuros coches. Usando un casco VR completo, podrían visualizar directamente cómo se verían diferentes opciones en el producto final, sin que el concesionario tenga que tenerlos físicamente disponibles en el sitio.

Fuente: Inside EVs

Computadoras neuromórficas

Algo que la industria automotriz está empezando a comprender es que la conducción autónoma probablemente será muy intensiva en cómputo. Esto significa que no solo requerirá hardware lo suficientemente potente, sino que el consumo de energía de la computadora de navegación será realmente no despreciable. Ese uso de energía probablemente afectará la autonomía de los VEs y el rendimiento general de los robotaxis.

Una forma de reducirlo es cambiar de los chips de IA tradicionales a la computación neuromórfica. La computación neuromórfica es un método donde los sistemas informáticos se inspiran en los cerebros de los sistemas vivos con neuronas.

Fuente: Tech Target

Este es el camino seguido por Mercedes, que llegó a moldear sus placas de circuito para que se parezcan a neuronas en esta demostración para transmitir el mensaje.

Fuente: Inside EVs

La investigación sobre computación neuromórfica se realizó en asociación con la Universidad de Waterloo, Canadá.

Cuero sintético bio‑ingenierizado

Aunque los compradores ecológicos o veganos a menudo critican los productos de origen animal, los interiores de coches de lujo siguen estando asociados con la sensación de asientos de cuero. Existen alternativas de cuero sintético, pero siempre se sienten un poco “baratas”, lo contrario de lo que una marca premium como Mercedes busca.

Así, sus investigadores crearon una versión que imita el cuero hasta el nivel microscópico, haciendo que su estructura y textura sean muy creíbles. Está hecha a partir de material extraído de neumáticos viejos, polvo de proteína, entre otras cosas.

Fuente: Inside EVs

Debido a que es tan similar al cuero, se tiñe de la misma manera, lo que añade el distintivo olor a cuero que buscan los compradores de coches nuevos.

Por último, este material aparentemente es incluso más resistente que el cuero real, siendo muy resistente a la exposición al sol así como a la acción del sudor y químicos como desinfectantes de manos, protector solar o loción corporal.

Fuente: Inside EVs

Frenos integrados

Tradicionalmente, los frenos de los coches simplemente dependen de un aumento de la fricción en las ruedas para desacelerar. Esto no solo requiere un mantenimiento regular y costoso, sino que también emite mucho polvo de freno, lo que resulta ser un contribuyente significativo a la contaminación del aire por el tráfico vehicular.

Los VEs han cambiado eso en cierta medida al permitir que parte del frenado se realice mediante la devolución de la energía cinética al paquete de baterías, esencialmente haciendo funcionar los motores eléctricos en reversa. Pero aún así, un frenado fuerte requerirá frenos tradicionales como complemento.

Así que Mercedes lleva esto un paso más allá.

Frenos en el tren motriz

Los ingenieros de la compañía han creado los “frenos en el tren motriz”, que son la carcasa de la unidad de tracción de un vehículo eléctrico.

Fuente: Inside EVs

El disco está refrigerado por agua y no gira, y la pastilla de freno es circular y gira con el motor. Con este sistema, la velocidad de fregado se logra al presionar la pastilla de freno circular contra el disco estacionario.

Lo que hace que esta innovación sea muy impresionante es que significaría que el sistema de frenos del coche nunca requeriría mantenimiento durante toda la vida del vehículo.

Mantendría todo el polvo de freno contenido, sin necesidad de vaciarlo. Esto también aporta algunos otros beneficios secundarios:

• La refrigeración por agua significaría que los frenos nunca se sobrecalentarían.
• Ruedas completamente cubiertas y aerodinámicas que ayudarán a reducir el coeficiente de arrastre de los vehículos.
• Se reducirían los ruidos de frenado.

Micro‑convertidores

La forma en que los VEs convierten la velocidad de vuelta en electricidad es a través de un convertidor. La mayoría lo hacen con un convertidor por motor.

En cambio, Mercedes está considerando conectar micro‑convertidores a las celdas de la batería de un VE en paralelo en lugar de en serie.

Esto podría ser especialmente útil en combinación con celdas de batería mixtas NMC (níquel‑manganeso‑cobalto) y LFP (fosfato de litio‑hierro), con alguna química más apta para absorber más potencia a la vez.

Dado que la velocidad de carga de las baterías suele ser el cuello de botella en la cantidad de energía que puede regenerarse al frenar con demasiada fuerza, esto podría impulsar tanto la eficiencia del coche como reducir aún más la tensión sobre la pastilla de freno.

Otro innovador de legado

Mercedes no es el único fabricante de automóviles que se mueve rápido para ponerse al día con la revolución de los VEs. El mayor fabricante de automóviles del mundo, Toyota, también está considerando adoptar híbridos y VEs, después de muchos años de retraso.

Esto es algo que cubrimos con más detalle anteriormente en “Toyota (TM) Spotlight: Playing it Safe with a Well-Rounded Approach”. Aquí hay algunos ejemplos para poner en perspectiva las innovaciones de Mercedes:

• Un enfoque continuo en híbridos, ejemplificado por un nuevo récord mundial Guinness de mayor MPG (millas por galón) para un viaje de costa a costa en septiembre de 2024 logrado con un Prius.
• Una hoja de ruta agresiva hacia nuevas baterías para VEs:
• “Performance” baterías de iones de litio con un objetivo de autonomía de 800km (500 millas) y tiempo de carga de 20 minutos o menos, previstas para 2026.
• “High‑performance” baterías de iones de litio con un objetivo de autonomía de 1,000km (620 millas) y tiempo de carga de 20 minutos o menos, previstas para 2028.
• “Breakthrough” en baterías de estado sólido con un objetivo de autonomía de 1,000km (620 millas) y tiempo de carga completo de 10 minutos o menos, previstas para 2028.
  • Más adelante también se apuntará a un rango de 1,200 km e incluso 1,450 km/900 millas siguiendo un anunciado “avance tecnológico” en la tecnología de baterías en 2023.
• Posiblemente motor de combustión de hidrógeno (no basado en pilas de combustible), en caso de que la producción de hidrógeno sea lo suficientemente barata para competir con los VEs y cree una nueva economía del hidrógeno.
• Quizás más como una anécdota interesante, Toyota también está involucrado en el desarrollo del Lunar Cruiser como parte del Programa Artemis, en colaboración con la Agencia Japonesa de Exploración Aeroespacial (JAXA).

Fuente: Toyota