Cómo Rivian preparó un nuevo motor para sus vehículos eléctricos en Normal

Hay muchas cosas que se supone que no debes notar sobre los nuevos vehículos eléctricos de doble motor de Rivian. Todavía debe sentirse como un cohete despegando cuando pisas el pedal, al igual que su hermano mayor de cuatro motores. Y todavía tienes suficiente energía para subir por una pared de roca o bajar al supermercado.

Una cosa que definitivamente notarás es el precio. Y esa es la idea.

Las versiones más baratas de doble motor de la camioneta y el SUV eléctricos de Rivian cuestan $ 14,000 menos que las versiones más baratas de cuatro motores. Esa es una diferencia de precio que podría importar a medida que la atención de Rivian pasa de los primeros usuarios a una próxima generación de compradores de vehículos eléctricos más conscientes de los costos.

“Eso es realmente importante para nosotros. Nos permite comenzar a ofrecer una gama más amplia de precios para nuestro producto estrella R1 (pickup y SUV)”, dijo el fundador y director ejecutivo de Rivian, RJ Scaringe.

WGLT recientemente pasó el día en la planta de Rivian en Normal, donde la compañía invitó a los medios a mostrar su nueva unidad de accionamiento de doble motor. Esos motores Enduro ya se utilizaban en las furgonetas de reparto comerciales de Rivian y, a partir de este verano, ahora también están disponibles en sus R1S y R1T de consumo. Los motores se están construyendo en una nueva expansión de 620,000 pies cuadrados en la esquina suroeste del extenso complejo Rivian, que ahora tiene el tamaño de más de 20 Walmart.

La exposición de los medios también fue una oportunidad para que Rivian restableciera la narrativa sobre la producción general, que finalmente se está acelerando después de un 2022 difícil en el que la empresa se vio frenada por los desafíos de la cadena de suministro global. Rivian aumentó recientemente ligeramente su estimación de producción para 2023, a 52.000 vehículos.

"Es una oportunidad para mostrarles cuán diferente es el lugar en el que nos encontramos, en términos de producción y rampa de producción, de lo que éramos hace 12 o 18 meses cuando empezamos", dijo Scaringe.

Scaringe dijo que el lanzamiento del motor Enduro es emblemático de Rivian en su conjunto: cómo se puede diseñar un sistema complejo para que funcione en armonía. Hoy en día hay 8.000 trabajadores de Rivian en Normal, lo que sin duda cumple con la definición de un sistema complejo.

Cuando los primeros vehículos eléctricos de Rivian salieron de la línea de montaje en septiembre de 2021, todos eran modelos de cuatro motores. Eso significa que hay un motor independiente para cada rueda. Eso es genial para el tipo de conducción todoterreno que es fundamental para la marca aventurera de Rivian. Pero podría decirse que es excesivo para la conducción en carretera más tradicional. Los motores cuádruples también son más costosos y hay literalmente más piezas, lo que no es ideal para afrontar una crisis en la cadena de suministro.

Entonces, el equipo de Rivian se propuso diseñar una nueva unidad motriz desde cero, también conocida como “hoja limpia”.

"Para realmente hacer eso, tuvimos que centrarnos en la optimización espacial, estructural, funcional y en la rentabilidad durante toda la fase de desarrollo", dijo Henry Huang, director senior de ingeniería térmica y de tren motriz de Rivian.

Esta vez, tuvieron que diseñar los tres componentes principales para que funcionaran en armonía: el rotor, el estator y el inversor. La ciencia central detrás de un motor EV no cambió: cuando una corriente eléctrica fluye a través del estator, crea un campo magnético que hace que el rotor gire y el vehículo se mueva. Esa energía llega a través del inversor, que se encuentra encima de la unidad motriz como una tapa. Y todo tenía que caber en un espacio inicialmente diseñado para un motor cuádruple mucho más grande.

A lo largo del camino, podrían tomar decisiones para darle a Rivian más flexibilidad en la cadena de suministro, reducir costos o mejorar el rendimiento.

Los semiconductores de potencia, por ejemplo, han sido difíciles de conseguir durante una crisis mundial de la cadena de suministro. Por lo tanto, el módulo de potencia dentro del inversor del motor dual se puede fabricar con cualquiera de los dos tipos de semiconductores de silicio que el personal de Rivian llama "mecánicamente idénticos".

Y la mayor parte del trabajo se está realizando internamente, en esa nueva incorporación a la planta, similar a la integración vertical detrás del software y la arquitectura de red en otras partes de los vehículos de Rivian. Por ejemplo, hay 240 horquillas conductoras de corriente que están cargadas con láser con precisión en el estator, y esas horquillas vienen en 13 configuraciones únicas. Esos se hacen internamente.

En cuanto al rendimiento, hay otro cambio importante: Rivian está utilizando aceite, en lugar de agua, para enfriar mejor el rotor y el estator dentro de la unidad motriz.

“El resultado de esto es la potencia continua que podemos mantener durante una hora para esta unidad motriz. Es sustancialmente mayor”, dijo Silva Hiti, director senior de conversión de energía eléctrica. "La relación entre potencia continua y gran potencia es del 60% o más para esta unidad motriz".

Rivian también tiene casi dos años de comportamiento de conducción real de sus clientes para aprender. Una herramienta de optimización de simulación interna analiza miles de combinaciones diferentes de cómo se pueden utilizar los componentes del motor para encontrar la mejor opción para ofrecer el rendimiento que el conductor desea y maximizar el alcance.

“Lo que realmente nos permite hacer (al ser dueños de todos los aspectos del diseño, desde el inversor hasta el motor y la caja de cambios, y la integración de todos ellos) es la capacidad de capturar todos los requisitos y los casos de uso únicos de los clientes. que esperamos que vean nuestros clientes”, dijo Huang.

Un ejemplo es lo que se llama desconexión dinámica. Los vehículos eléctricos que circulan por una carretera o que no necesitan realizar ningún recorrido todoterreno pueden desconectar o apagar el motor de su eje trasero para preservar el alcance. En los modelos de cuatro motores de Rivian, los conductores tendrían que hacerlo manualmente eligiendo el modo "Conservar". Pero en los modelos de doble motor, esto sucederá automáticamente (mientras esté en el modo “Todo uso”).

Esa desconexión dinámica se puso de manifiesto durante el día de prensa de Rivian, cuando los periodistas pudieron conducir los modelos de dos y cuatro motores uno tras otro en la pista de pruebas de la compañía, justo al este de la planta. Para un profano, la diferencia no era perceptible. (En la carretera, puedes notar visualmente la diferencia entre un modelo de dos motores o de cuatro motores mirando los neumáticos: si ves una pinza de freno amarilla, es cuádruple. Si es plateada, es doble).

Rivian acaba de introducir motores Enduro en su línea de producción R1. Tim Fallon, jefe de fabricación de Rivian en Normal, dijo que se espera que la proporción de R1 de doble motor frente a los de cuatro motores aumente "significativamente", por encima del 50%. Pero el quad seguirá siendo una opción, afirmó.

“Tener una opción de motor dual realmente nos permite abrir los vehículos eléctricos a un público mucho más amplio, desde una perspectiva de rentabilidad. Naturalmente, eso impulsará parte de la mezcla”, dijo Fallon.

Ciertamente, Rivian está hablando más de competitividad de costos hoy que, digamos, en 2018, cuando sus vehículos eléctricos debutaron con un precio de lujo en el Salón del Automóvil de Los Ángeles. En los años transcurridos desde entonces, muchos fabricantes de automóviles han anunciado sus propios nuevos modelos de vehículos eléctricos, incluidas camionetas y SUV que compiten con Rivian. La F-150 eléctrica de Ford tiene un precio inicial de alrededor de 50.000 dólares. Se espera que el nuevo Cybertruck de Tesla tenga un precio inicial de alrededor de 50.000 dólares.

La próxima línea de productos de Rivian, el R2, será aún más barata, supuestamente entre 40.000 y 60.000 dólares. Esos R2 se fabricarán en Georgia en la próxima planta de Rivian a partir de 2026.

La plataforma de motor Enduro preparada en Normal servirá como “base” para los motores que Rivian utilizará en la plataforma R2.

"Esperamos que la inversión en nuestras capacidades internas de transmisión y electrónica de potencia proporcione ventajas de fabricación y de producto al lanzar nuestra plataforma R2", dijo la compañía.