El 17 de febrero estaba marcado como la fecha en la que Ford iba a presentar su nuevo modelo eléctrico Estados Unidos, una pick up con un precio de salida en torno a los 30.000 dólares. Pero lo que la firma del óvalo ha mostrado al público ha sido la arquitectura técnica y filosófica que sustenta su plataforma Universal Electric Vehicle (UEV). Porque no es solo una presentación técnica, sino de forma de trabajar; un cambio de paradigma que ha guiado el desarrollo de la nueva familia de vehículos eléctricos asequibles, cuyo primer representante será esa pick up eléctrica de tamaño medio prevista para 2027.

El evento, denominado Ford Bounty Hunters: The Pursuit of Efficiency (algo así como Cazadores de recompensas de Ford: la búsqueda de la eficiencia), fue una presentación en la que el equipo de ingeniería responsable de la UEV explicó con cifras y casos concretos las decisiones técnicas adoptadas. Alan Clarke, responsable del proyecto y figura central en el desarrollo del Tesla Model S y los modelos que le sucedieron antes de incorporarse a Ford en enero de 2022, encabezó una presentación que desveló tanto la metodología organizativa como las soluciones de ingeniería aplicadas.

El sistema de «bounties»: monetizar cada milímetro

La denominación bounty hunters no responde a ningún sentido literal, sino a un sistema interno de gestión de objetivos de ingeniería. El problema de partida que Ford identificó era estructural: en los procesos de desarrollo automovilístico tradicionales, los equipos trabajan de forma compartimentada, cada uno optimizando el componente o sistema que le corresponde sin visibilidad directa sobre cómo sus decisiones afectan al coste final del vehículo o a la autonomía del cliente.

La respuesta que se va a dar desde la marca americana con esta nueva filosofía fue traducir cada posible compromiso de diseño a un valor económico y a una cifra de autonomía. De este modo, cuando los equipos de aerodinámica e interiores estaban pensando en la altura del techo de la cabina, ambos disponían de la misma tabla de conversión: cada milímetro adicional de altura equivale a 1,30 dólares de coste adicional en batería o a 88 metros menos de autonomía. Con ese denominador común, los departamentos comparten objetivo.

Se trabajaba en cierto modo, retando al resto de departamentos. Cuando un equipo alcanzaba su objetivo, el listón se elevaba. El sistema establecía nuevos umbrales, manteniendo una dinámica de mejora continua a lo largo de todo el ciclo de desarrollo.

El nuevo método de desarrollo pon el acento en procesos concretos. Por ejemplo, en el área de aerodinámica, se puso en valor por parte de Saleem Merkt, director senior de aerodinámica avanzada de EV y procedente del mundo de la Fórmula 1, la NASCAR y el WRC, que más de la mitad de los ingenieros del proyecto tienen experiencia directa en F1. El impacto metodológico de esa procedencia es concreto: el túnel de viento, habitualmente reservado para las fases finales de validación del diseño, se ha incorporado en este caso desde el primer momento del proceso creativo.

Para acelerar la velocidad de las pruebas, los prototipos se construyeron con una arquitectura modular tipo LEGO, en la que piezas fabricadas mediante impresión 3D y mecanizado podían intercambiarse en cuestión de minutos. La precisión de esas piezas permitió correlacionar directamente los datos del túnel de viento con los modelos de dinámica de fluidos computacional (CFD), creando una vinculación continua entre prueba física y simulación digital. El equipo reconstruyó además sus herramientas digitales de análisis aerodinámico desde cero, con nuevos flujos de datos y visualizaciones personalizadas.

Un trabajo aerodinámico sobresaliente en resultados

El resultado que se ha conseguido es una eficiencia aerodinámica superior en más de un 15 por ciento a cualquier otra pick up de tamaño medio en el mercado actual. Y eso Ford lo traduce en términos de autonomía: si la batería del UEV se instalara en la pick up de gasolina de tamaño medio más aerodinámica disponible actualmente en EE.UU., el vehículo obtendría aproximadamente 88 kilómetros adicionales de autonomía, una mejora del 15 por ciento que se eleva al 30 por ciento en carretera a velocidades sostenidas.

El trabajo en la aerodinámica ha sido una de las claves y abarca muchas zonas del vehículo. Y cada trabajo se ha calculado su repercusión en términos de autonomía. En la parte inferior, el piso del chasis fue optimizado eliminando las cabezas de tornillo a ras de superficie y guiando el flujo de aire alrededor de los neumáticos delanteros y la suspensión hacia los traseros, de forma que la turbulencia generada por las ruedas delanteras queda dirigida hacia las posteriores, ocultándolas efectivamente del flujo a alta velocidad. Esta intervención en el subchasis aporta 7,2 kilómetros de autonomía adicional.

En los retrovisores laterales, los actuadores independientes para el ajuste del cristal y el plegado del espejo fueron sustituidos por un único mecanismo que realiza ambas funciones. Al eliminar la holgura necesaria para el movimiento independiente del cristal, la carcasa del retrovisor se pudo reducir más de un 20 por ciento en volumen y darle una forma más aerodinámica. El resultado es 2,4 kilómetros adicionales de autonomía.

La línea de techo sigue un perfil en forma de lágrima que se prolonga más allá de la compuerta trasera, generando una superficie virtual sobre la caja de carga que hace que el vehículo se comporte aerodinámicamente como si no tuviera caja, reduciendo la resistencia al aire a altas velocidades.

Se busca la simplificación de todos los sistemas

Además se ha trabajado en mejorar la simplicidad de otros sistemas. Por ejemplo, la arquitectura eléctrica del UEV fue diseñada íntegramente en las instalaciones de la compañía americana e integrada con el resto del equipo de desarrollo desde el inicio. El resultado es diferente al de los sistemas habituales: en lugar de los 30 módulos de control electrónico (ECUs) distribuidos por el vehículo que caracteriza a un eléctrico convencional, el UEV agrupa toda la gestión en cinco módulos y la electrónica de potencia se concentra en un único módulo compacto denominado E-box.

La consecuencia directa en el cableado es una reducción de uno 1.220 metros de longitud y unos 10 kilos de peso respecto a los modelos eléctricos actuales de Ford. El sistema utiliza además, por primera vez en un producto Ford, una arquitectura de baja tensión a 48 voltios en lugar de la convencional de 12 voltios.

En la estructura del vehículo, el UEV introducirá la solución unicasting: la carrocería se compone de dos grandes piezas estructurales fundidas, frente a las 145 piezas que integra un diseño convencional. El resultado es una reducción del 20 por ciento en el número total de componentes y del 25 por ciento en el número de elementos de fijación respecto a una carrocería estándar de Ford.

La batería elegida para el primer vehículo que utilice esta plataforma es de tipo LFP (litio, hierro, fosfato) con celdas prismáticas, una química que presenta menores costes de producción aunque con densidad energética inferior. La apuesta de Ford consiste precisamente en que la reducción de consumo lograda mediante la optimización aerodinámica, la simplificación estructural y la gestión energética permita alcanzar la autonomía objetivo con un pack de batería más pequeño y económico. La batería representa en torno al 40 por ciento del coste total de un vehículo eléctrico y supera el 25 por ciento de su peso total.

El sistema de carga será bidireccional y la gestión energética incorporará mejoras en tiempos de carga y rendimiento de todo el sistema de baterías respecto a lo que se ofrece en los productos actuales de la marca.

El primer vehículo de la plataforma UEV de la marca del óvalo azul será una pick up eléctrica de cuatro puertas y cinco plazas de tamaño medio que se fabricará en la planta de Louisville, Kentucky, que hasta hace poco producía el Ford Escape. Y el objetivo es mantener un precio de salida, cuando llegue al mercado en 2027, de alrededor de 30.000 dólares (unos 25.000 euros). Será la primera oportunidad para comprobar que la nueva forma de crear eléctricos de la marca americana del óvalo consigue resultados importantes. A partir de ahí, llegarán más modelos de los cuales aún no se puede avanzar nada.

Imágenes arquitectura UEV de Ford

Fotos: Ford