Plataformas de veículos elétricos

Uma plataforma de veículo elétrico é a estrutura básica ou arquitetura de um veículo elétrico sem a carroçaria, interior ou cadeia cinemática. É a fundação que suporta os componentes e sistemas do veículo, como o pack de bateria, o motor elétrico, a suspensão, a direção, os travões e a eletrónica. Uma plataforma de veículo elétrico também determina o tamanho, forma, desempenho, autonomia e funcionalidades de um veículo elétrico.

Existem quatro tipos principais de plataformas de veículos elétricos: conversão, híbridas, dedicadas com componentes partilhados e dedicadas.

Conversão

A conversão envolve modificar uma plataforma existente de motor de combustão interna (ICE) para acomodar uma cadeia cinemática elétrica. Esta abordagem é a forma mais simples e rápida de construir um veículo elétrico, pois não requer desenvolver uma nova plataforma a partir do zero. No entanto, apresenta algumas desvantagens:

• Flexibilidade de design limitada: A conversão obriga o veículo elétrico a encaixar-se nas limitações de uma plataforma ICE, que pode não ser otimizada para aerodinâmica, distribuição de peso, espaço para passageiros ou capacidade de carga.
• Eficiência reduzida: A conversão pode comprometer o desempenho e a autonomia, pois a plataforma ICE pode não acomodar um pack de bateria grande o suficiente ou um motor elétrico potente o bastante.
• Custos mais elevados: A conversão pode acarretar custos adicionais para modificar a plataforma ICE, integrar os componentes elétricos e garantir segurança e fiabilidade.

Exemplos de veículos elétricos que utilizam conversão incluem:

• Volkswagen E-Golf
• Ford Focus Electric
• Tesla Roadster: O primeiro modelo da Tesla baseou-se num chassis da Lotus Elise modificado.
• Nissan Leaf: O primeiro veículo elétrico de grande consumo foi construído numa versão modificada da plataforma B da Nissan.

A seguir estão exemplos de como os fabricantes localizaram a bateria e outros componentes elétricos em plataformas convertidas.

Híbrido

Os fabricantes tradicionais muitas vezes projetam plataformas híbridas para acomodar diferentes tipos de cadeias cinemáticas, como ICE, híbrido plug-in ou puro elétrico. Esta abordagem oferece às marcas mais flexibilidade para se ajustarem à procura do mercado e às preferências dos clientes. No entanto, apresenta algumas desvantagens:

• Complexidade aumentada: As plataformas híbridas têm de considerar vários cenários e configurações, aumentando os desafios de engenharia e fabrico.
• Otimização reduzida: As plataformas híbridas têm de equilibrar compromissos entre diferentes cadeias cinemáticas, impedindo-as de alcançar o melhor desempenho ou autonomia possível para cada tipo.
• Maior peso: As plataformas híbridas têm de transportar componentes e sistemas adicionais para diferentes cadeias cinemáticas, aumentando o peso do veículo e reduzindo a eficiência.

Exemplos de veículos elétricos que utilizam plataformas híbridas incluem:

• Ford Mustang Mach-E: Construído numa versão modificada da plataforma C2 da Ford, que suporta o Ford Escape e o Bronco Sport.
• Volvo XC40 Recharge: Construído na plataforma CMA da Volvo, que suporta cadeias cinemáticas ICE e híbrido plug-in.
• BMW i7: Construído numa plataforma híbrida que suporta versões a gasolina, PHEV e elétricas.

A seguir, pode ver como a plataforma CLAR serve de base às diferentes variantes da Série 7 da BMW.

Dedicada com Componentes Partilhados

Alguns veículos elétricos são construídos em plataformas dedicadas a veículos elétricos mas reutilizam algumas peças de plataformas existentes. Estas plataformas são projetadas especificamente para veículos elétricos a partir do início mas incorporam alguns componentes ou sistemas de plataformas convencionais ICE. Esta abordagem pode poupar custos, reduzir o tempo de desenvolvimento e aproveitar conhecimentos existentes sem afetar negativamente o design ou as funcionalidades do veículo elétrico.

Exemplos de plataformas dedicadas com componentes partilhados incluem:

• Audi e-tron: Construído numa versão modificada da plataforma MLB Evo, que a Audi também utiliza em modelos ICE e híbridos, como o Audi Q7 e o Q8. A plataforma e-tron adapta a suspensão, direção e sistemas de travagem da MLB Evo, mas adiciona um novo pack de bateria, motores elétricos e um sistema de gestão térmica.
• BMW iX: Construído numa nova plataforma chamada CLAR WE (Cluster Architecture With Electric), uma variante da plataforma CLAR utilizada em modelos ICE e híbridos, como a Série 3 e a Série 5 da BMW. A plataforma iX utiliza alguns dos elementos estruturais da CLAR mas incorpora um novo pack de bateria, motores elétricos e um sistema de gestão térmica.

Estas plataformas dedicadas com componentes partilhados oferecem mais flexibilidade de design, melhor eficiência e desempenho superior do que plataformas de conversão ou híbridas. No entanto, podem não ser tão ótimas como plataformas dedicadas a veículos elétricos projetadas de raiz para a mobilidade elétrica.

Dedicada

As plataformas dedicadas são projetadas especificamente para veículos puramente elétricos e são muitas vezes chamadas de plataformas exclusivas. Oferecem máxima flexibilidade de design e otimização para a mobilidade elétrica. São também mais escaláveis e adaptáveis para desenvolvimentos futuros. No entanto, apresentam desafios:

• Elevado investimento: As plataformas dedicadas exigem custos iniciais significativos em investigação e desenvolvimento, testes e validação, e instalações de produção.
• Longo tempo de implementação: As plataformas dedicadas demoram mais a desenvolver e lançar do que as plataformas de conversão ou híbridas.
• Incerteza de mercado: As plataformas dedicadas podem ser afetadas por mudanças na procura dos clientes ou nas políticas regulatórias.

Exemplos de veículos elétricos que utilizam plataformas dedicadas incluem:

• Tesla Model S, Model 3, Model X, Model Y: Todos os modelos da Tesla são construídos nas plataformas dedicadas da própria Tesla, que são constantemente atualizadas e melhoradas.
• Lucid Air: Construído na plataforma LEAP da Lucid, que afirma oferecer desempenho, autonomia, eficiência e luxo líderes na indústria.
• Hyundai Ioniq 5: Construído na plataforma E-GMP da Hyundai, que promete carregamento rápido, longa autonomia, alimentação bidirecional e alto desempenho.
• Volkswagen ID.3 e ID.4: Construídos na plataforma MEB da Volkswagen.

Devido ao elevado custo de criar uma nova plataforma de veículo elétrico, existem vários exemplos de partilha entre marcas. Veja exemplos na visão geral da plataforma na última seção deste artigo.

A seguir estão exemplos da plataforma MEB escalável do grupo Volkswagen. Uma plataforma de veículo elétrico escalável pode ser facilmente adaptada e modificada para diferentes tipos de veículos elétricos, como berlines, SUV ou camiões. Isto pode poupar custos, reduzir o tempo de desenvolvimento e aumentar a eficiência. Uma plataforma de veículo elétrico escalável também pode ser ajustada para atender a diferentes preferências dos clientes e exigências do mercado, como desempenho, autonomia ou funcionalidades.

A Volkswagen está a trabalhar numa nova plataforma chamada SSP (Scalable Systems Platform). Esta plataforma servirá de base a todos os modelos do grupo Volkswagen no futuro. Leia mais em electrichasgoneaudi.net

Visão geral das plataformas

A tabela seguinte mostra as plataformas de veículos elétricos mais comuns usadas nos últimos anos.