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Mié, Jul

BMW iX3 y la Nueva Clase: Una Mirada Profunda a la Revolución Eléctrica de BMW

Tecnologia
BMW ha invertido 10.000 millones de euros en la 'Neue Klasse', una reinvención que ya se materializa con el BMW iX3. Este vehículo eléctrico no solo es una versión electrificada de sus homólogos de combustión, sino que representa una mejora sustancial en autonomía, potencia, refinamiento y comodidad. La empresa alemana no solo ha cumplido sus promesas de futuro, sino que ha superado las expectativas con una propuesta integral definida por software y una tecnología de batería innovadora.

En septiembre de 2023, en Alemania, se presentó el BMW Vision Neue Klasse, un prototipo que anticipaba el futuro de la marca. Destacaba por sus formas limpias y planas, un interior vanguardista y un diseño de faros y riñones que se distanciaba de las parrillas de gran tamaño criticadas en lanzamientos recientes. BMW se encontraba en un proceso de reinvención, y la cuestión era si esta promesa sería una realidad o solo una estrategia de marketing.

Lo cierto es que BMW destinó 10.000 millones de euros para desarrollar esta Neue Klasse, un concepto que a su vez se inspiraba en una reinvención anterior que dio origen al primer BMW Serie 3 y sentó las bases de la marca actual. Menos de tres años después, la experiencia con el BMW iX3, el primer vehículo lanzado bajo este nuevo concepto, ha confirmado que BMW no exageraba: estamos ante una auténtica revolución.

El SUV eléctrico de BMW trasciende la mera electrificación de un modelo de combustión; es, sencillamente, un coche superior. El BMW iX3 es mejor en todos los aspectos. Su autonomía de hasta 800 kilómetros y su capacidad de carga lo hacen comparable a un vehículo de gasolina, excepto en situaciones muy específicas como viajes a velocidades extremadamente altas o trayectos de cientos de kilómetros sin paradas, ambas poco recomendables. Además, el coche es más potente, ofrece una conducción más refinada, es más cómodo, más espacioso y su precio es similar, o incluso menor si se equipara la potencia.

Este mismo año se unirá el nuevo BMW i3, la berlina de la compañía, que promete mayores autonomías gracias a una menor superficie frontal. También se ha anunciado un imponente BMW iX5, que incorporará una batería de 141 kWh, una capacidad energética extraordinaria.

Para entender cómo BMW ha logrado esto, es fundamental analizar su tecnología de baterías. En el norte de Madrid, en la sede de BMW para España, se explicó que, aunque la base química de las baterías NMC (níquel, manganeso y cobalto) es conocida, las proporciones exactas son el secreto.

Bajo la carrocería del BMW iX3 y de los futuros modelos de la Neue Klasse, la compañía alemana ha desarrollado una batería completamente nueva. En comparación con su quinta generación de coches eléctricos, BMW asegura una reducción de 65 kg de peso y una simplificación en el diseño. La batería de 108 kWh del BMW iX3 es de tipo cell to pack, lo que significa que no tiene módulos individuales, sino que está compuesta por celdas cilíndricas que se distribuyen en una superficie plana, sobre la cual se coloca una placa conectora.

Las celdas están separadas por una espuma que rellena todos los huecos, creando una estructura sólida y eliminando cualquier rastro de oxígeno, lo cual es crucial para prevenir incendios en caso de problemas con las celdas. Debajo de las celdas se deja un espacio para liberar presión si es necesario, evitando así explosiones. Estas son medidas de seguridad fundamentales.

La batería consta, de hecho, de dos baterías de 400 voltios dispuestas transversalmente en el coche. Estas pueden funcionar de manera independiente con su tensión nominal, pero mediante software, pueden configurarse para actuar en serie, formando una batería de 800 voltios. Esta configuración ofrece la ventaja de recargar a potencias de hasta 400 kW (BMW anuncia la recuperación de 372 km en 10 minutos), elimina la necesidad de un conversor entre tensiones (un problema que enfrentó Mercedes) y mejora la potencia de carga cuando el punto de recarga es de 400 voltios.

La gestión de esta batería se realiza a través de un módulo específico ubicado en uno de los extremos del vehículo. Este módulo contiene un convertidor para alimentar la batería de baja tensión de 12 voltios, esencial para el funcionamiento del coche eléctrico, y también un sistema de gestión de batería (BMS) que actúa como el cerebro en la administración de la energía.

Esta construcción modular es vital porque, anteriormente, la compañía debía desmontar toda la batería para acceder a este componente. Ahora, aunque la batería se extrae del coche, el módulo independiente puede tratarse por separado, lo que ahorra tiempo y permite abordar el problema de manera más eficiente. Se afirma que más del 90% de los daños en la batería son causados por fallos de software.

En cuanto a los daños, principalmente se refieren a un mal funcionamiento de las celdas de la batería. Estas no se pueden reemplazar individualmente, pero al ser independientes, el mal estado de una no afecta a todo un módulo de celdas agrupadas. Se necesitarían unas 10 celdas completamente inoperativas para perder un 10% de la capacidad de la batería. La garantía de BMW cubre la seguridad de mantener el 70% de su capacidad después de 8 años o 160.000 kilómetros, lo que ocurra primero.

Fuera de garantía, el reemplazo de la batería es posible, pero con un coste considerable. Actualmente, el precio es de 26.000 euros, a lo que hay que añadir el IVA y la mano de obra, superando con seguridad los 30.000 euros.

BMW asegura que es muy raro que la salud de la batería caiga por debajo del 70%, indicando que las baterías de los coches eléctricos están madurando mejor de lo esperado, una tendencia confirmada por estudios recientes. Sin embargo, no proporcionaron una cifra concreta sobre la pérdida media de autonomía de sus coches al alcanzar los 160.000 kilómetros o lo que la marca considera una "baja pérdida en la salud de la batería".

Todo este diseño y desarrollo es obra de BMW. La compañía es quien dicta a EVE Energy y CATL, sus proveedores de baterías, cómo deben producir las celdas y qué química deben emplear. El control de calidad también lo realiza BMW. Es un sistema similar al que aplica Apple con sus iPhones o muchas otras empresas que diseñan en Occidente y encargan la producción a compañías chinas o asiáticas.

La energía almacenada en la batería no tendría sentido sin los motores, o más precisamente, sin las unidades de accionamiento, como BMW denomina al conjunto que forman sus motores eléctricos. Estas unidades incluyen el motor eléctrico, la unidad de control que gestiona la electricidad y la transmisión para llevar la potencia a las ruedas. Es notable que todo esto esté integrado en un bloque del tamaño de un motor de combustión muy reducido.

Los motores de BMW no utilizan imanes permanentes, lo que reduce la dependencia de las tierras raras, minerales cuya producción está monopolizada en gran medida por China. En su lugar, emplean la tecnología de motor síncrono excitado eléctricamente (EESM), lo que les permite prescindir de estas tierras raras y gestionar la potencia con mayor precisión.

Este motor EESM se utiliza en el eje trasero, generando una gran potencia y manteniendo la sensación de tracción trasera característica de BMW. En las versiones xDrive, el eje delantero incorpora un motor asíncrono (ASM), que es más pequeño y ligero. Este último no es producido por BMW y actúa como apoyo al motor trasero para entregar potencia de forma puntual.

El motor ASM funciona por inducción, sin necesidad de imanes ni energía eléctrica externa. A cambio, produce menos potencia y es menos eficiente, pero al ser un apoyo puntual, su menor peso compensa estas desventajas. La gestión de la potencia se logra gracias a la unidad de control interna y a uno de los cuatro "supercerebros" distribuidos en el vehículo. En este caso, se trata del módulo IPF, que gestiona la dinámica del coche.

El módulo IPF centraliza las órdenes de accionamiento del vehículo. Anteriormente, las órdenes de impulso y frenado provenían de diferentes lugares. Ahora, este nuevo módulo unifica la gestión en un solo ordenador, lo que acelera los cálculos hasta 10 veces y ejecuta las órdenes en menos de un milisegundo.

Este módulo es el encargado de ordenar al motor eléctrico que entregue más o menos potencia según la forma de conducir, el modo de conducción seleccionado y el entorno. Una cámara detecta si el coche se acerca a una curva o avanza en línea recta, y el GPS confirma si se circula por autopista o una carretera sinuosa. Todo el sistema calcula casi al instante la potencia que debe entregar a los motores y la intensidad de la frenada, determinando si esta se realiza regenerando electricidad a través del motor eléctrico o utilizando los frenos hidráulicos. De hecho, los frenos hidráulicos se usan menos, ya que el coche es capaz de detenerse por completo solo con los motores eléctricos, algo que antes era imposible por debajo de los 20 km/h (donde solo actuaban los frenos físicos). Esto se traduce en mayor eficiencia y un comportamiento más suave.

A toda esta dinámica de conducción se suma lo que BMW denomina Symbiotic Drive. El conductor puede intervenir y corregir las ayudas a la conducción, actuando sobre el freno y la asistencia, pero las ayudas no se desactivan automáticamente. Cuando el sistema detecta que el conductor deja de ejercer presión, el control de crucero o el mantenimiento de carril retoman el mando automáticamente.

Para ello, BMW dedica otro de sus "supercerebros" en exclusiva. Con este, ya son dos de los cuatro que conforman el coche, dividiendo todas las órdenes en espacios empaquetados y definidos. Así, la información se distribuye entre el IPF (dinámica de conducción), el IPA (ayudas a la conducción), el IPB (funciones básicas de confort, como la climatización) y otro módulo dedicado al sistema de infoentretenimiento.

Esta estructura permite a los ingenieros alemanes dividir el vehículo en cuatro áreas claramente delimitadas para enviar por sus mazos de cables solo la información relevante para cada función. A su vez, esta estructura se divide en pequeños módulos instalados lo más cerca posible de su función, por ejemplo, el módulo que gestiona la luz de frenada trasera se sitúa junto a los pilotos traseros.

Todo esto ha permitido ahorrar hasta 600 metros de cables y un 30% en peso. Los módulos no son cajas de fusibles tradicionales, sino unidades electrónicas (han reemplazado hasta 200 fusibles convencionales) que se desactivan automáticamente si detectan un problema. La ventaja es que si el problema se resuelve (por ejemplo, al desconectar un accesorio que causaba un cortocircuito), el fusible vuelve a funcionar al instante. Además, permite la monitorización y reparación vía OTA (Over-The-Air), una solución que BMW ofrece desde el taller y que permite al cliente poner el coche a punto a distancia cuando es posible, sin necesidad de acudir a un centro físico.

Estos son los pilares que confirman que este coche está definido por software. El ejemplo más evidente es el Panoramic Vision, el nuevo diseño de interiores de la compañía, que ya se ha detallado en otros artículos y durante la prueba del BMW iX3.

Este sistema distribuye funciones e información a través de un volante con controles hápticos que activan y desactivan funciones según la conducción (por ejemplo, la función de aparcamiento automático solo está disponible a baja velocidad cuando el coche interpreta que se desea estacionar). También cuenta con una pantalla central romboide de 17,9 pulgadas que acerca las funciones más recurrentes a la zona izquierda para facilitar el acceso al conductor.

En la parte delantera destaca el Panoramic Vision, un enorme Head-Up Display dividido en tres pequeñas zonas que proyecta información esencial durante la conducción (velocidad o navegación) en la parte izquierda, y que ofrece otros seis widgets personalizables por el conductor en la zona central.

Aprender las innumerables funciones del coche requiere tiempo y podría ser complicado si varias personas utilizan el mismo vehículo con preferencias muy diferentes. La propuesta de BMW en el iX3 (y que se extenderá a la Neue Klasse) es que cada conductor tenga su propia ID y configure sus preferencias en las pantallas o el Head-Up Display, además de guardar la regulación eléctrica del asiento, el volante, los espejos y la climatización. El coche permite cargar hasta siete perfiles diferentes, y la llave (se entrega una tradicional junto a una tarjeta blanca) puede ser compartida por hasta 18 conductores. El vehículo está diseñado para ser abierto y arrancado mediante el teléfono móvil. La apertura se puede realizar por NFC (con la tarjeta o el móvil) o por Bluetooth. Esta doble vía de acceso permite que los móviles Apple, incluso sin batería, puedan acceder, ya que el iPhone mantiene activa la conectividad NFC hasta cinco horas después de agotarse la batería.

Este es solo el último ejemplo de un coche que cumple rigurosamente la premisa de estar definido por software. Una frase que va más allá de las funciones más llamativas (como la posibilidad de usar la pantalla y la cámara del coche para videoconferencias por Zoom).

El software impregna todas las funciones, desde su modernísimo Panoramic Vision hasta la gestión de la energía, la salud de la batería y un aspecto tan crucial en un BMW como la dinámica de conducción.