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¿Dónde está el automóvil asequible de fibra de carbono?
Las piezas de automóviles hechas de fibra de carbono se han utilizado durante décadas en superdeportivos europeos de más de un millón de dólares, de la talla de Ferrari y McLaren. Pero por primera vez, un puñado de modelos 2016 vendidos en los concesionarios de automóviles del vecindario contarán con materiales de fibra de carbono ultraligeros pero costosos. El nuevo sedán de la serie 7 de BMW, que comienza en alrededor de $ 80,000, así como los autos deportivos Alfa Romeo 4C y Chevrolet Corvette Z06 de precio similar, usan elementos de fibra de carbono.
El chasis del BMW Serie 7 combina acero, aluminio y plástico reforzado con fibra de carbono. En la imagen de arriba, las partes negras alrededor de los marcos de las puertas y en el techo son de fibra de carbono.
Pero no dejes que esto te engañe y te haga pensar que los autos de fibra de carbono están en la cúspide de la corriente principal. Si bien el costo de los materiales y la producción de fibra de carbono ha disminuido en las últimas décadas, sigue siendo prohibitivo para cualquier cosa que no sean aplicaciones limitadas en vehículos de nicho. Aunque el aumento de los estándares de eficiencia de combustible indudablemente ha motivado a la industria automotriz a buscar la tecnología, solo entrará en producción cuando los fabricantes de automóviles crean que el material puede brindar un atractivo estilo superdeportivo a un modelo costoso.
La fibra de carbono es un material similar a una tela flexible que, cuando se combina con un polímero, se puede moldear en la forma de una pieza de automóvil que es más resistente y liviana que las piezas de acero y aluminio actuales. El costo más alto se basa en el material de fibra en sí, así como en los tiempos de producción más largos. Las piezas de metal se pueden estampar en segundos, pero una pieza de fibra de carbono puede tardar varios minutos en moldearse y curarse.
BMW está utilizando fibra de carbono en elementos clave del techo, pilares de soporte del techo y marcos de las puertas, básicamente en cualquier cosa que esté a gran altura fuera de la carretera. Mientras tanto, se emplean acero y aluminio para el chasis. Estamos ahorrando peso, pero estamos ahorrando mucho peso, dice Paul Ferraiolo, jefe de estrategia y planificación de productos de BMW North America. Permite a nuestros ingenieros diseñar un automóvil con un centro de gravedad más bajo.
En la planta de la empresa en Dingolfing, Alemania, se produce un BMW serie 7, que incluye fibra de carbono en partes del bastidor.
El uso de fibra de carbono por parte de BMW en la serie 7 aprovecha las inversiones y experiencias en el uso del material en sus autos eléctricos enchufables i3 e i8. La fibra de carbono tiene más sentido económico para los coches eléctricos, porque las baterías de iones de litio son caras. Menos peso significa un paquete de baterías más pequeño, una compensación que vale la pena. El cambio del i3 a la serie 7 es una especie de migración de la fibra de carbono de una aplicación limitada a otra, para compensar las inversiones que podrían no llegar a los productos cotidianos durante una década o más.
La misma migración de tecnología dentro de la empresa explica el uso liberal de fibra de carbono en el auto deportivo Alfa Romeo 4C de $75,000, fabricado por Fiat-Chrysler Automobiles. Fiat-Chrysler tiene un vasto recurso de experiencia y conocimientos en tecnología de fibra de carbono, incluida la lección aprendida de Ferrari y Maserati, dice Fabio Migliavacca, planificador senior de productos de Fiat-Chrysler (que también es propietaria de esas marcas italianas de alta gama).
Recientemente conduje el Alfa Romeo 4C durante cinco días. Fiat-Chrysler usó fibra de carbono para todo el chasis de este modelo, y qué diferencia hace. El Alfa Romeo 4C pesa alrededor de 2500 libras, mientras que los roadster de lujo similares suelen pesar alrededor de 3000 libras o más. La experiencia de mover una carrocería tan liviana rápidamente dentro y fuera de las curvas es mucho más emocionante de lo que cabría esperar de un motor de cuatro cilindros y 237 caballos de fuerza. La carrocería de fibra de carbono se sentía muy maniobrable, con una respuesta notablemente rápida a las acciones de la dirección tensa del roadster.
El Alfa Romeo 4C es un roadster de $65,000, pero ¿qué pasa con el Mazda MX-5 Miata, más accesible, que comienza en alrededor de $25,000? La fibra de carbono no es rentable en este momento, dice Dave Coleman, ingeniero de desarrollo del nuevo Miata. Tenemos planes a largo plazo para reducir el peso en el futuro, pero todas las tecnologías tienen grandes signos de interrogación al lado.
La lista de preguntas es larga. ¿Cuándo tendremos resinas de curado más rápido para reducir los tiempos de producción de compuestos de carbono? ¿La combustión interna más eficiente y las alternativas como los vehículos eléctricos producirán suficientes mejoras en la eficiencia del combustible, incluso si los automóviles no se vuelven mucho más livianos? ¿Permitirán las características de seguridad autónomas que los fabricantes de automóviles hagan que los automóviles sean lo suficientemente seguros como para ahorrar peso mediante la eliminación de los elementos estructurales existentes?
Se trata de todos los precios relativos de todas las porterías móviles, dice Anthony Vicari, analista de Lux Research, que estudia la adopción de fibra de carbono. Múltiples objetivos de movimiento interrelacionados y curvas de costos hacen que sea muy difícil predecir cuándo los materiales podrían saltar de autos deportivos exóticos, vehículos eléctricos y vehículos de lujo de alta gama a autos de alto volumen producidos en cantidades de 100,000 unidades al año. Mi mejor estimación es de 10 años, dice Vicari.