La cultura de recompensas de Ford: Por qué la plataforma UEV no necesita una batería enorme

Hasta principios de la década de 1970, la industria automotriz seguía un único camino para los vehículos a gas: más potencia significaba un motor más grande, lo que se traducía en más peso, más costes y, en la mayoría de los casos, una peor eficiencia de combustible.

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Pero entonces llegó la crisis del combustible a mediados de la década de 1970, lo que dio lugar a un nuevo e innovador dispositivo capaz de proporcionar tanto la potencia como la eficiencia de combustible que los clientes exigían repentinamente: el turbocompresor. Si bien las primeras aplicaciones automotrices aparecieron en 1962 para las carreras, la tecnología comenzó su verdadera expansión hacia el mercado general en 1973 con el debut del BMW 2002 Turbo, demostrando que los motores más pequeños podían ofrecer una potencia muy superior a la de su peso.

SU VERSIÓN DEL TURBO, ECOBOOST

Parecía desafiar la física: usar un nuevo dispositivo que convertía la energía desperdiciada en potencia para una mayor compresión, logrando que un motor más pequeño se comportara como uno mucho más grande. En 2011, Ford presentó su versión del turbo, EcoBoost, en la camioneta F-150 en EE. UU. Ford apostaba a que los turbos redefinirían la industria, incluyendo la F-150, incluso cuando otros se mostraban escépticos sobre su adopción por parte de los clientes.

Las ventas se dispararon y la industria siguió su ejemplo: ahora, casi el 75% de las camionetas F-150 se venden con motores turboalimentados,1 y casi todos nuestros vehículos a gasolina lo ofrecen.

Hoy en día, la industria se enfrenta a un desafío similar con los vehículos eléctricos, donde la solución de ingeniería para la ansiedad por la autonomía ha sido principalmente aumentar el tamaño de la batería. Sin embargo, la batería es el componente más crucial para abordar la asequibilidad, ya que representa alrededor del 40 % del coste total del vehículo y más del 25 % de su peso total.

Al igual que cuando los fabricantes de automóviles simplemente fabricaban motores más grandes, agregar más baterías hace que el vehículo sea más pesado, más caro y crea un desafío físico enorme.

¿NUESTRA GRAN APUESTA POR LOS VEHÍCULOS ELÉCTRICOS?

Nos centramos en el vehículo como sistema para obtener más kilómetros con una batería más pequeña y simplificar radicalmente el sistema para reducir el número de piezas y así poder ofrecer una nueva familia de vehículos eléctricos asequibles a las casas de todo el mundo.

INTERCAMBIOS DE CAZA CON RECOMPENSAS

Para nosotros, la asequibilidad no es un lema de marketing. Para que los vehículos fabricados con esta plataforma fueran realmente asequibles, empezando por una camioneta eléctrica mediana, necesitábamos explorar las oportunidades de costos.

Empezamos creando un equipo dentro de la operación de skunkworks, encargado de desarrollar métricas de autonomía, eficiencia y rendimiento para prioridades como el peso, la resistencia aerodinámica y a la rodadura, y, en última instancia, el tamaño de la batería. Ese equipo dotó a cada ingeniero de una nueva forma de evaluar las compensaciones: las llamamos recompensas.

Históricamente, los ingenieros de las empresas automotrices tradicionales pueden estar aislados en departamentos que se corresponden con el componente o sistema al que están asignados. Se espera que defiendan la pieza en la que trabajan, a la vez que reducen su costo, a menudo sin comprender cómo impacta en la experiencia del cliente o el rendimiento del vehículo.

Por ejemplo, el equipo de aerodinámica siempre busca un techo más bajo para reducir la resistencia aerodinámica; el equipo de paquetes para ocupantes busca un techo más alto para mayor espacio para la cabeza, mientras que el equipo de interiores busca reducir el tamaño de la cabina para reducir el costo. Normalmente, estos grupos negocian hasta llegar a un acuerdo, que inevitablemente termina en un compromiso liderado por otro departamento encargado de alcanzar acuerdos en nombre del cliente.

Las recompensas transforman la negociación, aclarando considerablemente el verdadero coste de una compensación al vincularlo a un valor específico vinculado a la autonomía y el coste de la batería. Ahora, el equipo de aerodinámica y el de interiores comparten el mismo objetivo, y ambos comprendieron que añadir incluso 1 mm a la altura del techo significaría un coste adicional de batería de 1,30 $ o 0,055 millas de autonomía. Con las recompensas, ambos equipos comparten el objetivo de maximizar la autonomía y reducir el coste de la batería, lo que está directamente relacionado con ofrecer más a nuestros clientes.

Este es solo un ejemplo de las innumerables recompensas en las que se centró nuestro equipo. Al alcanzar los objetivos, nos planteamos metas más difíciles para desafiarnos aún más. Una de estas áreas fue nuestro sistema de gestión energética.

El tamaño del cuerpo del espejo ahora es más de un 20% más pequeño que el de un espejo convencional, lo que reduce la masa, ahorra costos y desbloquea una forma más aerodinámica que da como resultado 1,5 millas más de alcance para el vehículo.

GESTIÓN ENERGÉTICA MÁS INTELIGENTE, DISEÑADA POR FORD

Una arquitectura eléctrica define cómo la energía y las señales circulan a través de un producto: qué se conecta a qué, cómo se controla todo y cómo todo funciona en conjunto de forma fiable. La conversión de energía dentro de una plataforma de vehículo eléctrico puede generar una sorprendente cantidad de desperdicio de energía durante la carga o incluso al tomar energía de la batería de 400 V y convertirla a 48 V para los dispositivos de bajo voltaje.

Más importante aún, a menudo se divide en funciones que se delegan a proveedores externos, cada uno con sus propios gabinetes, sujetadores y conectores, lo que genera costos elevados y exceso de peso en la plataforma.

En 2023, trasladamos internamente la arquitectura y el diseño de la electrónica de potencia de alto voltaje para esta plataforma. Con la adquisición de Auto Motive Power (AMP), se unieron a nuestro equipo ingenieros talentosos con amplia experiencia, superando los límites de la conversión y la gestión energética de numerosos vehículos eléctricos globales que ya se comercializan.

UN ECOSISTEMA DE CARGA

Por primera vez, los clientes experimentarán un ecosistema de carga para vehículos totalmente eléctricos, diseñado internamente por Ford con nuestro propio software. Esto significa que el hardware del vehículo, incluyendo las capacidades de carga bidireccional, proviene de un equipo integrado directamente con el que trabaja en la plataforma y los productos del vehículo. Los clientes se beneficiarán de mejoras que reducen el tiempo de espera para la carga de la batería, maximizan su vida útil y reducen el coste total de propiedad.

El trabajo del equipo ha generado mejoras significativas, más allá del simple desarrollo del primer sistema de bajo voltaje de 48 voltios de Ford. De hecho, este nuevo hardware y software han sido clave para que el arnés de cables de la camioneta eléctrica mediana sea 1214 metros más corto y 10 kilos más ligero que el de uno de nuestros vehículos eléctricos de primera generación.

Sabemos que habrá escépticos, como los hubo cuando Ford introdujo el turbo en la F-150. Otras compañías afirmarán haber probado muchas de estas cosas antes. Pero la física no es exclusiva. Estamos creando una plataforma de vehículo eléctrico verdaderamente integrada, no una sola pieza que se pueda copiar fácilmente.

Si lo logramos, tendremos una familia de vehículos que esperamos que compita en precio con los mejores del mundo, incluyendo los de gasolina. Aún queda mucho trabajo por hacer, pero estamos progresando y estamos deseando compartir más información pronto.

Alan Clarke es director ejecutivo de Desarrollo Avanzado de Vehículos Eléctricos en Ford.