10/02/2023
El transport per carretera que utilitza combustibles fòssils en motors de combustió interna genera actualment prop del 60% del total d'emissions alliberades a l'atmosfera per l'activitat humana. Si bé els turismes són la principal font de contaminació, els vehicles lleugers i pesants representen gairebé el 40% de les emissions totals de CO₂ del total de la mobilitat per carretera a Europa. Així, l'electrificació d'aquests vehicles, especialment dels vehicles pesants, resulta un element clau per a limitar la contaminació ambiental i contribuir a mitigar els efectes del canvi climàtic.
El 2020, els fabricants de camions de la Unió Europea (UE) i membres de l'Associació Europea de Fabricants d'Automòbils (ACEA) van manifestar el seu compromís per descarbonizar el sector abans de 2050. Per aconseguir-ho, els fabricants de camions inverteixen en noves solucions, com els combustibles alternatius, bateries i hidrogen. Els vehicles elèctrics propulsats per bateria constitueixen la primera tecnologia d'emissions zero que arriba al mercat dels camions, seguida pels camions propulsats per hidrogen. No obstant això, avui dia encara no existeixen components integrats, compactes i d'alta eficiència del sistema de propulsió per als diferents models i tipus de vehicles existents. En aquest context, neix el projecte de recerca europeu RHODaS.
El Centre Motion Control and Industrial Applications (MCIA), el Terrassa Industrial Electronics Group (TIEG) i el grup Enginyeria del Medi Ambient (ENMA) de la Universitat Politècnica de Catalunya - BarcelonaTech (UPC) participen a RHODaS (Reinventing High-performance pOwer converters for heavy-Duty electric trAnSport), un projecte en el marc del qual es milloraran els sistemes de propulsió amb motor integrat per a arquitectures de tracció múltiple amb materials més eficients, nous materials semiconductors, millor gestió tèrmica i l'estandardització de la fabricació de convertidors de potència. Tot això augmentarà l'eficiència de la pròpia arquitectura, la densitat de potència, la fiabilitat, el cost i la sostenibilitat dels vehicles elèctrics de llarg recorregut.
Per a això es desenvoluparà un prototip de convertidor de potència modular amb dispositius GaN (nitrur de gal·li) i SiC (carbur de silici). D'una banda, s'inclouran nous materials semiconductors, que contribuiran a reduir el seu pes i la seva grandària. D'altra banda, el prototip incorporarà sensors que recolliran les dades amb els quals es dissenyarà un bessó digital que, a través d'intel·ligència artificial aplicada al control i al diagnòstic, permetrà el manteniment predictiu del sistema i els seus components. Això contribuirà a augmentar l'eficiència i el rendiment del conjunt. D'aquesta manera, s'unificaran els requisits de disseny, fabricació, rendiment i seguretat per crear una cadena de valor rendible a la Unió Europea (UE) basada en economies d'escala, com a avantatge competitiu enfront dels fabricants asiàtics i estatunidencs.
Conceptes com l'ecodisseny i la circularitat s'aplicaran en les estratègies de fabricació i determinació de la vida útil (reparació, reutilització, recondicionament i reciclatge) dels components, gràcies a l'aplicació d'eines digitals com el disseny 3D i la simulació d'electrònica de potència modular.
El Centre MCIA lidera les tasques d'integració del sistema de tracció elèctrica, així com de l'electrònica de control. El TIEG s'ocupa del disseny dels components elèctrics i electrònics del projecte, i en particular dels convertidors T-type híbrids GaN-SiC. Finalment, l’ENMA s'encarrega de la revisió dels estudis d'impacte ambiental i del disseny circular dels convertidors.
S'espera que el nou prototip de convertidor aconsegueixi, entre altres aspectes:
RHODaS reuneix 9 socis de 6 països de la UE, entre els quals es troben a més de la UPC (qui a través del Centre MCIA, coordina el consorci), la Universitat Tècnica de Viena - TUW (Àustria), l'Institut de Tecnologia d'Àustria - AIT (Àustria), la Universitat de Aarhus (Dinamarca), Kneia (Espanya), Valeo (França i Alemanya), Bosmal (Polònia) i NVISION (Espanya).
El projecte RHODaS s'emmarca en el programa de quatre anys Horizon Europe 2021-2027 i és finançat per la Unió Europea mitjançant el programa ‘Climate, Energy and Mobility’. RHODaS va començar al maig de 2022 i finalitzarà a l'octubre de 2025 i està dotat d'un pressupost total de 5.956.938 €.
Més informació en el lloc web oficial del projecte.