Investigadores surcoreanos reducen en un 10 % la pérdida de energía en motores de vehículos eléctricos con nueva técnica de tratamiento térmico del acero

Nuevo método de recocido con hidrógeno disminuye la histéresis magnética y mejora la eficiencia de motores eléctricos hasta un 16 %

• Más autonomía, misma batería.
• Menos pérdidas magnéticas, más eficiencia real.
• Acero tratado con hidrógeno, superficie más limpia.
• Motores eléctricos optimizados, sin rediseño industrial.
• Menor consumo energético, impacto acumulativo en flotas.

Nueva técnica de procesamiento del acero amplía la autonomía de los vehículos eléctricos sin aumentar la capacidad de la batería

Los titulares sobre vehículos eléctricos suelen girar alrededor de nuevas baterías, más densidad energética o materiales exóticos. Pero esta vez la mejora no viene del interior del acumulador, sino del corazón silencioso del motor: las láminas de acero eléctrico que canalizan los campos magnéticos. Un cambio casi invisible en la forma de tratar su superficie puede traducirse en kilómetros extra en cada carga. Y eso, a escala de millones de coches, empieza a contar de verdad.

El trabajo, publicado a finales de 2025 en una de las revistas de referencia en ciencia de materiales, se centra en un detalle que durante años pasó desapercibido: la microestructura superficial que se forma en la última fase del tratamiento térmico del acero. No el interior del material, no su tamaño de grano ni su textura cristalina —factores clásicos de eficiencia magnética—, sino esa capa fina que queda en contacto con el aire y que, sin hacer ruido, frena el movimiento de los dominios magnéticos.

Qué problema resuelve realmente

Cuando un motor eléctrico funciona, su campo magnético cambia cientos de veces por segundo. Dentro del acero, millones de dominios magnéticos se reorientan constantemente para seguir ese ritmo. Cada vez que se mueven, se pierde un poco de energía en forma de calor. A eso se le llama pérdida por histéresis, una parte importante de lo que en ingeniería se conoce como pérdida de hierro.

En un vehículo eléctrico moderno, este fenómeno puede representar en torno a una cuarta parte de la energía que se “escapa” antes de llegar a las ruedas. No es una cifra menor. Reducir ese porcentaje, aunque sea unos pocos puntos, significa menos electricidad desperdiciada y, por tanto, más autonomía sin tocar la batería.

El papel inesperado del hidrógeno

El equipo de investigación comparó tres atmósferas distintas en la fase final de recocido del acero: solo nitrógeno, una mezcla de nitrógeno e hidrógeno, y solo hidrógeno. El interior del material salió prácticamente igual en todos los casos. La diferencia apareció en la superficie.

• En entornos ricos en nitrógeno, se formó una capa gruesa de nitruro de aluminio (AlN), cristalina y rugosa, con inclusiones relativamente grandes.
• En atmósferas con más hidrógeno, emergió una capa fina de óxido de aluminio (Al₂O₃), más amorfa, lisa y con inclusiones mucho más pequeñas.

Esa suavidad superficial importa. Una superficie rugosa actúa como un campo de minas para los dominios magnéticos: los “engancha”, los frena, los obliga a gastar más energía para moverse. Al alisar esa capa, el campo magnético fluye con menos resistencia. El resultado: hasta un 16 % menos de pérdida por histéresis y una reducción total de pérdidas de hierro que ronda el 8–10 %.

No es magia. Es física de superficies aplicada con cabeza.

Por qué esto importa fuera del laboratorio

Lo interesante no es solo el ahorro energético puntual en un motor de pruebas. Lo relevante es la escalabilidad industrial. Este método no requiere cambiar fábricas, ni introducir nuevos materiales raros, ni rediseñar líneas de producción completas. Solo ajustar la atmósfera del tratamiento térmico final, un paso que ya existe en cualquier planta que fabrique acero eléctrico para motores.

Para los fabricantes de vehículos, esto abre una vía distinta: mejorar la eficiencia sin aumentar el peso, el coste ni la complejidad del sistema de baterías. En un mercado donde cada kilogramo y cada euro cuentan, es una ventaja competitiva silenciosa, pero poderosa.

En flotas de reparto, autobuses urbanos o taxis eléctricos —vehículos que recorren decenas de miles de kilómetros al año—, una mejora de eficiencia de este tipo puede traducirse en menos recargas, menos demanda a la red eléctrica y menores costes operativos. Y, por extensión, menos emisiones asociadas a la generación de electricidad.

Un paso más en la carrera de los materiales

Este trabajo encaja en una tendencia más amplia dentro de la ingeniería sostenible: optimizar lo que ya existe antes de buscar lo completamente nuevo. No siempre hace falta inventar una batería revolucionaria para avanzar. A veces basta con mirar con lupa una capa microscópica en una lámina de acero y preguntarse por qué está ahí.

La investigación también deja abierta una puerta interesante para otros sectores: generadores eólicos, motores industriales, sistemas ferroviarios. Todos ellos dependen de aceros eléctricos y todos ellos sufren pérdidas magnéticas similares. La lógica es la misma: menos fricción invisible, más energía útil.

Potencial

• Eficiencia acumulativa en movilidad eléctrica: aplicar este proceso a gran escala podría convertir pequeñas mejoras por vehículo en ahorros energéticos nacionales o regionales.
• Menor presión sobre minerales críticos: al evitar el aumento constante del tamaño de las baterías, se ralentiza la demanda de extracción minera.
• Motores más duraderos: menos calor y menos estrés interno pueden traducirse en ciclos de vida más largos y menos residuos tecnológicos.
• Transferencia a energías renovables: generadores de aerogeneradores o motores en plantas solares de seguimiento podrían beneficiarse de aceros con pérdidas reducidas.
• Industria más limpia sin reinversión masiva: ajustes de proceso, no reconstrucción de fábricas, lo que facilita una adopción rápida en países con capacidad industrial diversa.

No es una solución que vaya a cambiar el mundo de un día para otro. Pero es una de esas mejoras discretas que, cuando se repiten millones de veces, empiezan a dibujar un sistema energético un poco más ligero, un poco más eficiente. Y, con suerte, un poco más amable con el planeta.

Vía UNIST

Más información: Influence of final annealing atmosphere on surface microstructure and iron loss in non-oriented electrical steel – ScienceDirect