Como os revestimentos em pó estão apoiando a segurança e o desempenho de baterias e sistemas de veículos elétricos (VE)
Yi Dong Meng
Desde que as rodas do primeiro veículo elétrico começaram a rolar há mais de um século, o desenvolvimento tem sido lento e penoso. Foi somente com o lançamento do Nissan Leaf em 2010 que um VE acessível se tornou disponível para um público mais amplo. Mais recentemente, houve um progresso significativo. Em 2022, as vendas de VE ultrapassaram dez milhões, com 14% de todos os carros novos vendidos sendo elétricos (acima dos 9% em 2021 e menos de 5% em 2020). Embora os números finais ainda não tenham sido analisados, prevê-se que as vendas de VE em 2023 atinjam 14 milhões ou 18% do total de vendas de carros. (Fonte: Virta Global.)
Todos os grandes fabricantes automotivos estão lançando veículos híbridos e elétricos puros enquanto planejam a transição para longe do motor de combustão tradicional. Preocupações amplamente publicadas sobre o alcance, custo e valor pelo dinheiro dos veículos estão sendo abordadas constantemente, pois o aumento da popularidade dos veículos elétricos está sendo impulsionado pela maior acessibilidade, à medida que novos modelos mais acessíveis são lançados no mercado.
As políticas governamentais e regionais em cada país estão a desempenhar um papel importante na aceleração da adoção de VE e os fabricantes estão a preparar-se em conformidade. Globalmente, a Toyota pretende vender 1,5 milhão de veículos elétricos a bateria (BEV) até 2026, com planos de lançar dez novos modelos; A Mazda prevê que pelo menos 25% de todas as vendas globais serão BEV até 2030, enquanto a Honda também planeia lançar 30 novos modelos EV até ao final da década. Na Europa, a Ford tem uma meta de vendas de 600.000 BEV até 2026; A VW está mudando para a produção totalmente elétrica até 2033; e a Porsche pretende que 80% de todas as vendas sejam elétricas até 2030. (Fonte: Virta Global.)
Desafios comuns em relação à segurança e ao desempenho
Independentemente de quem lidera atualmente o caminho para um futuro totalmente elétrico, os fabricantes de todo o mundo enfrentam um conjunto de desafios comuns. Talvez a maior delas seja a segurança, e uma das suas armas mais eficazes na redução do risco é a escolha dos revestimentos para a bateria e o motor.
As regulamentações globais sobre segurança de passageiros estão se tornando cada vez mais exigentes, e com razão. Incêndios em veículos elétricos são incomuns, mas não inéditos. Enquanto a incidência de incêndios em veículos elétricos por milha percorrida é muito menor do que em veículos “convencionais”, evitar incêndios é uma prioridade máxima e entender de onde vêm os riscos é fundamental. (Fonte: Forbes.)
As fugas térmicas ocorrem como resultado de um de vários fatores: um curto-circuito interno; um curto-circuito externo; sobrecarregar a bateria além da tensão máxima; ou correntes excessivas, ao carregar ou descarregar a bateria. A manutenção da estabilidade mecânica e térmica da bateria deve ser garantida, e uma forma de manter essa estabilidade é a utilização de revestimentos em pó.
Embora os revestimentos em pó possam isolar a bateria diretamente, eles também podem desempenhar um papel fundamental na proteção dos sistemas de refrigeração do veículo, isolando eletricamente e protegendo seus componentes e ajudando a manter a bateria dentro da faixa ideal de temperatura.
Ajudar a prevenir extremos de calor ou frio não envolve apenas riscos; é também uma questão de desempenho. Se a temperatura for demasiado baixa, a potência da bateria diminui, reduzindo a capacidade e –… (aqui entra o corte de palavras)
…a longevidade do veículo e a sua segurança operacional.
Revestimentos em pó têm uma alta taxa de emissão de calor (ou seja, ’emissividade térmica’), o que significa que eles podem ajudar a controlar a transferência de calor radiativo ao adaptar a emissividade da superfície (como barras de ônibus). A transferência de calor radiativo é principalmente um problema em temperaturas mais altas, onde os métodos convencionais de isolamento térmico não são suficientes.
Apoiando um processo de fabricação sustentável
O outro grande desafio que todos os fabricantes de veículos eléctricos enfrentam, e que os revestimentos em pó podem suportar, é a necessidade de os seus próprios processos de fabrico serem sustentáveis.
A indústria automóvel tem muitos regulamentos e directivas ambientais importantes que deve cumprir: estes incluem, mas não estão de forma alguma limitados a, a Directiva da UE que determina a remoção de certos metais, produtos químicos e elementos dentro do processo de fabrico, incluindo chumbo, mercúrio e cromo hexavalente; REACH que determina o registro, avaliação, autorização e restrição de produtos químicos; e GADSL, que compila uma lista global de substâncias automotivas declaráveis. Existe também uma base de dados com informações sobre substâncias preocupantes utilizadas em produtos (SCIP) e regras sobre o tratamento de resíduos de equipamentos elétricos e eletrónicos (REEE).
O uso de tintas em pó apoia os fabricantes em todas essas regulamentações e diretivas. Sendo isentos de compostos orgânicos voláteis (COV), protegem o ambiente e também as pessoas, criando um desperdício mínimo e permitindo que o pó pulverizado em excesso seja recuperado e reutilizado. A durabilidade proporcionada por um revestimento em pó também permite que as superfícies que ele protege durem mais, prolongando a vida útil e o desempenho do produto.
Revestimentos em pó proporcionam um desempenho estável, consistente e duradouro, mesmo em ambientes desafiadores, proporcionando um acabamento certo na primeira vez e alta cobertura de bordas. Eles também podem ser aplicados de forma rápida e fácil, exigindo menos estágios no processo de aplicação, consumindo, portanto, menos energia, melhorando a eficiência e reduzindo custos.
Desempenho consistente
Ter certeza do desempenho de um revestimento em pó é, obviamente, essencial. Os revestimentos em pó Resicoat da AkzoNobel, por exemplo, foram experimentados e testados ao longo de mais de 50 anos.
Cada uma das cinco gamas de produtos desenvolvidas dentro da linha Resicoat EV foi especificamente inovada para melhorar a segurança e o desempenho dos EVs do futuro. Eles têm propriedades isolantes elétricas superiores e gerenciamento térmico aprimorado para ajudar a proteger os sistemas de bateria, motores e unidades de armazenamento elétrico.
Também inclui Resicoat EVbusbar para revestir os barramentos que transportam e distribuem eletricidade para melhorar a dissipação de calor e suportar uma menor carga de incêndio com uma vida útil mais longa durante o impacto térmico. Para proteger o motor elétrico, a linha Resicoat EVmotor inclui soluções em pó epóxi que são projetadas especificamente para o isolamento elétrico de estatores em gancho.
As principais soluções dentro da linha Resicoat EV são testadas e aprovadas para UL 94 V-0, o que permite que os sistemas do veículo tolerem uma certa quantidade de exposição a uma chama sem inflamar. Elas também são testadas e aprovadas para UL746B e UL1446, garantindo que possam resistir à degradação térmica e possíveis danos que podem ocorrer em temperaturas elevadas.
Os revestimentos em pó estão disponíveis e são comprovados e novas inovações são continuamente desenvolvidas para melhorar os sistemas de gerenciamento térmico e o isolamento elétrico superior para ajudar a alimentar a próxima geração e permitir que os componentes elétricos funcionem em ambientes extremos. Os revestimentos em pó estão sendo inovadores não apenas para o aqui e agora, mas também para dar suporte às plataformas automotivas ultraleves do futuro.
Yidong Meng, gerente global de segmento funcional e VE, AkzoNobel Powder Coatings
