TRÊS TRANSFORMAÇÕES TECNOLÓGICAS SIMULTÂNEAS NO SETOR AUTOMOTIVO: ELETRIFICAÇÃO, DIGITALIZAÇÃO E CIRCULARIDADE
O setor automotivo espera uma mudança significativa em direção aos veículos elétricos (EVs) para reduzir as emissões e ajudar a combater as mudanças climáticas. Os veículos elétricos trazem consigo uma série de novas oportunidades para aprimorar a experiência de dirigir, incluindo maior conectividade e digitalização. Além disso, o aumento da conectividade e da digitalização nos veículos abriu caminho para inovações comerciais adicionais. Tanto as montadoras tradicionais quanto as start-ups estão explorando modelos de negócios inovadores, como assinaturas de carros e serviços de mobilidade compartilhada. Esses modelos visam oferecer aos consumidores acesso flexível e conveniente aos veículos, otimizando a utilização dos recursos e minimizando os custos. Os usuários podem assinar um carro por um período específico, pagando uma taxa mensal que cobre o seguro, a manutenção e outros custos associados. Essa abordagem levará a um aumento significativo na relevância do custo total de propriedade (TCO) para a frota e para os futuros provedores de serviços. Isso também levará a uma maior demanda por tecnologias de manutenção preditiva.
A IAA de Munich em 2023 destacou os avanços na experiência do usuário de veículos, como sistemas integrados de infotainment que permitem que os usuários façam compras diretamente de seus veículos. Desde estacionamento, entretenimento ou funções dedicadas de direção autônoma, os motoristas podem interagir perfeitamente com uma infinidade de serviços, aumentando a conveniência e oferecendo uma experiência de direção personalizada. Além disso, a funcionalidade Over-the-Air (OTA) incorporada ao veículo permite que os fabricantes atualizem remotamente o software e o firmware dos veículos, possibilitando melhorias contínuas, correções de bugs e implementações de novos recursos para veículos sem a necessidade de visitas físicas aos centros de serviço. Essa tecnologia exigirá uma arquitetura elétrica/eletrônica (E/E) adaptada, e o setor está se voltando para a arquitetura zonal. Tradicionalmente, os veículos têm uma arquitetura E/E plana, em que cada função elétrica é controlada por uma unidade dedicada. A arquitetura Zonal E/E divide o veículo em diferentes zonas, cada uma com suas próprias unidades de controle dedicadas, resultando em maior flexibilidade, escalabilidade e eficiência geral do sistema. Além disso, os fabricantes podem reduzir a complexidade da fiação, o que resulta em veículos mais leves e econômicos.
Os sistemas avançados de assistência ao motorista (ADAS) levam as possíveis mudanças na experiência de dirigir um passo adiante. Embora ainda esteja surgindo, um dos principais facilitadores tecnológicos para isso, além da mudança na arquitetura Zonal E/E, é a implementação da tecnologia Steering by-Wire (SBW). O SBW substitui a ligação mecânica tradicional entre o volante e as rodas por sistemas eletrônicos de "fio". Ao empregar vários sensores, atuadores e módulos de controle, o SBW permite um controle mais preciso e flexível do mecanismo de direção. Essa tecnologia oferece uma série de recursos de segurança que vão além do que os sistemas tradicionais podem alcançar, como: modos de direção personalizáveis, custos operacionais eficientes e controle de direção autônomo em determinadas circunstâncias (por exemplo, assistência para manter a faixa de rodagem, prevenção de colisões e assistência para estacionamento). A integração do SBW exige sistemas de comunicação robustos e confiáveis, fusão de dados de vários sensores e integração perfeita com outras funções do veículo. Embora o SBW apresente inúmeras vantagens, há desafios que precisam ser abordados, como segurança cibernética, redundância e conformidade regulamentar.
No contexto da tecnologia Steering by Wire (SBW), a redundância refere-se à implementação de sistemas de backup e várias camadas de proteção para garantir a confiabilidade e a segurança do sistema. É necessário garantir que uma falha em qualquer componente não comprometa a funcionalidade do sistema, o que é fundamental para manter o controle do veículo, evitar acidentes e manter a confiança do usuário. As seguintes estratégias de redundância são consideráveis: sensores redundantes, comunicação, armazenamento de energia, estratégia à prova de falhas e informações de diagnóstico em tempo real. Tudo isso tem um impacto significativo sobre a rede de energia de baixa tensão e seu projeto de armazenamento de energia de apoio.
Para atender a todas essas necessidades, uma combinação de diferentes módulos de armazenamento de energia se tornará necessária e benéfica no futuro. Uma maneira inteligente de combinar ultracapacitores de 12V orientados para a potência com baterias de íons de lítio de 12V nos permitiria projetar um módulo econômico para gerenciar as expectativas e ajudar os OEMs a ganhar a confiança do usuário nesse sistema. Como complemento, uma bateria de chumbo-ácido AGM inteligente pode ajudar na conformidade regulamentar.
Um aspecto essencial da conformidade regulatória é garantir a segurança e a confiabilidade dos veículos. Um deles é a validação do sistema a -40 °C, que representa a funcionalidade em condições rigorosas de inverno. Portanto, devem ser selecionados materiais que possam suportar baixas temperaturas, garantir o isolamento adequado e proteger os componentes sensíveis, bem como projetar o sistema para manter a funcionalidade e a precisão em condições de clima frio. Em condições rigorosas de inverno, uma bateria de chumbo-ácido apresenta uma vantagem significativa, pois essa tecnologia é considerada segura e resistente a temperaturas frias.
É importante projetar sistemas para satisfazer as necessidades dos clientes e, ao mesmo tempo, ter em mente o futuro para reduzir as emissões e ajudar a combater as mudanças climáticas. Na Clarios, estabelecemos um dos exemplos mais bem-sucedidos de economia circular do mundo. A sustentabilidade é parte integrante de nossos negócios, de nossas relações com os clientes e de nosso papel essencial no futuro da mobilidade. Como meu colega Christian Rosenkranz disse na IAA, “Nossa visão é um mundo em que 100% das baterias automotivas são reaproveitadas de forma responsável para alimentar outra geração de veículos”. Portanto, estamos muito concentrados em desenvolver nossas competências para a reciclagem de íons de lítio com parcerias estratégicas. Vemos a eletrificação, a digitalização e a circularidade como três peças-chave dessa transformação do setor e estamos trabalhando com nossos parceiros para ajudar a fornecer as melhores soluções de que o mercado precisa.