Airbus por testar um novo sistema de bateria de íons de lítio de alta tensão que será usado para alimentar a aeronave de demonstração de motorização híbrida-elétrica EcoPulse, em 11.03.22

A Airbus está iniciando os testes de um novo sistema de bateria de íons de lítio de alta tensão que será usado para alimentar a aeronave de demonstração EcoPulse. Após um regime de teste nas instalações da Airbus em Toulouse, na França, a bateria será instalada no EcoPulse, com previsão de primeiro vôo até o final do ano.

A Airbus divulgou a nova bateria, como objeto de seu novo foco em outro “facilitador” importante que está sendo finalizado para o demonstrador EcoPulse: o sistema de bateria principal de íon- lítio de alta tensão desenvolvido pela Airbus Defence and Space (Airbus – Defesa e Espaço), em Toulouse. Embora não seja o centro das atenções visualmente, esta nova bateria é, no entanto, uma inovação muito significativa, que é central para a demonstração de eletrificação com o EcoPulse, especialmente porque está ultrapassando os limites das baterias de alta tensão a serem usadas em uma aeronave.

Em desenvolvimento há vários anos, a bateria pode atingir 800 volts de corrente contínua (DC) e fornecer 350 KW, o suficiente para alimentar os seis motores elétricos do EcoPulse, cuja estrutura está sendo montada pela Daher. Isso representa um salto quântico em relação à produção de energia das baterias atualmente em uso em aeronaves.
A bateria é leve (reduzido peso), compacta, de alta carga e densidade de energia, esses objetivos sendo atingidos graças a vários anos de pesquisa e desenvolvimento como parte das iniciativas de eletrificação e sustentabilidade de aeronaves da Airbus, destaca Julien Laurent, líder do projeto de baterias da Airbus.

Baterias de alta tensão menos potentes foram instaladas anteriormente no CityAirbus e Airbus Helicopters FlightLab. O resultado de tais avanços incrementais é esta mais recente bateria de íon-lítio de alta tensão.

Laurent observou que a unidade, que foi projetada internamente, inclui vários milhares de células de íons de lítio que incorporam medidas de segurança para evitar fuga térmica. “Começamos a trabalhar com íon-lítio de alta tensão há alguns anos e para este protótipo o projetamos inteiramente internamente”, falou Laurent.

A unidade, projetada para o EcoPulse, pesa cerca de 350 kg, é capaz de atingir 800 Volts de corrente contínua (DC) e pode fornecer até 350 KW de energia, contendo vários recursos exclusivos, informa Laurent.

A bateria em si tem aproximadamente 2,3 m. de comprimento por 75 cm de largura e 20 cm. de altura. É montada sob a fuselagem e integrada com uma carenagem aerodinâmica reforçada. A bateria é uma das duas fontes elétricas do demonstrador, sendo a outra uma e-Auxiliary power Unit [e-APU – fonte de energia auxiliar elétrica] fornecida pela Safran.
Laurent explica algumas características notáveis: “Nosso projeto contou com vários milhares de células de íons de lítio, incorporando várias medidas de segurança para evitar fuga térmica – como conectar cada célula com ligação de fios. Outra parte inovadora é o sistema de resfriamento ativo que garante a temperatura ideal para operação normal. Além disso, este sistema de bateria também inclui um sistema de gerenciamento de bateria personalizado. Isso ajuda a minimizar a manutenção graças aos recursos de teste integrados e à capacidade de destacar o status da carga ou se as células precisam ser reequilibradas”.

A capacidade de alta tensão da bateria, quando aplicada neste contexto, é única, pois não está disponível hoje nas indústrias aeroespacial ou automotiva. Notavelmente, as baterias mais pesadas que são usadas hoje em aeronaves são tipicamente de baixa tensão – 28V DC – e sua baixa densidade de energia significa que são usadas principalmente para iniciar a APU e para emergências. Além disso, a maioria destas é baseada em níquel-cádmio – que, sob o regulamento REACH da UE, em breve dará espaço para produtos químicos de bateria alternativos compatíveis com o meio ambiente, como o íon-lítio.

Segundo a Airbus, o nível de potência do novo sistema de bateria de íon-lítio não será apenas suficiente para acionar os seis propulsores elétricos do EcoPulse, dependendo das condições de teste, mas também é semelhante ao que seria necessário para os sistemas secundários não propulsivos de um avião comercial. A Airbus está explorando o último separadamente como parte de sua pesquisa de “micro-hibridização”, com o conceito de bateria de alta tensão sendo um “bloco tecnológico” chave.

Quanto à indústria automotiva, embora existam baterias atualmente usadas para alimentar carros elétricos, estas têm sido muito volumosas e pesadas para uso aeroespacial. Em suma, atualmente não existem sistemas de baterias independentes que possam atender às necessidades da aeronáutica em termos de segurança e desempenho.

Após a seleção da célula e a subsequente integração do projeto para o EcoPulse, vários protótipos/amostras de baterias serão muito em breve submetidos a testes em Toulouse de acordo com padrões aeronáuticos rigorosos. Esses testes avaliarão o desempenho e os atributos ambientais e de segurança, para que a equipe possa ter certeza de que se comportará de maneira adequada e segura uma vez instalado no demonstrador EcoPulse.

Ao entender o comportamento da bateria de alta tensão graças a esses testes, a Airbus registra que desenvolverá competência vital para aplicar arquiteturas de micro-hibridização em futuras aeronaves, por exemplo, para otimizar o gerenciamento de energia/energia de funções não propulsivas, como ar condicionado, vôo automático e sistemas de controles de vôo.

A Airbus promove que, em resumo, com o EcoPulse estará fazendo alguns dos “blocos” que fazem sentido para a estratégia global da Airbus. Esses “tijolos” ajudarão no desenvolvimento de um amplo portfólio de habilidades técnicas e industriais para preparação de futuras plataformas para apoiar a descarbonização. Nesse sentido, a Airbus destaca que não existe uma única solução prospectiva para descarbonização de suas futuras aeronaves, mas sim várias, incluindo asas, hidrogênio, estrutura, controles de vôo e etc. Segundo a Airbus, a hibridização, graças a nova bateria de íon-lítio, será um dos “facilitadores” requeridos para o processo de descarbonização da aviação. [EL] – c/ fontes