Si hay un componente importante –vital más bien- en un vehículo eléctrico ese es, obviamente, la batería. Un auténtico quebradero de cabeza para las empresas, y el principal hándicap a la hora de decidir entre un vehículo de combustión interna convencional o un vehículo eléctrico. Las baterías de coches eléctricos son el componente clave para conseguir que éstos sean más atractivos e interesantes. A la larga, la investigación y mejoras en relación a la capacidad de estas baterías marcaran la diferencia, abaratando costes de forma sustancial y, por tanto, aupando al coche eléctrico a la cabeza de la nueva movilidad. Una movilidad 100% sostenible, al fin.

El hándicap de la autonomía en las baterías de coches eléctricos

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La autonomía de un vehículo eléctrico ha aumentado hasta doce veces en los últimos años, gracias a las últimas tecnologías aplicadas a las actuales baterías de ion-litio. Esta ha sido la chispa que ha permitido, a cada vez más fabricantes, lanzarse a la aventura de desarrollar sus propios vehículos eléctricos. En este sentido, la conclusión que podemos sacar es que el VE es ya presente y futuro de la automoción y, más temprano que tarde, acabará por acaparar toda la cuota de mercado, máxime ante las cada vez más comunes prohibiciones y restricciones para los motores de combustión, especialmente en zonas urbanas muy pobladas.

Debemos evidenciar y contextualizar esta situación ante un panorama geo-político donde nos encontramos con un acuciante problema ecológico, una escasez cada vez mayor de combustibles fósiles que, además, parecen volver a un ritmo acelerado de crecimiento de precios y, por supuesto, al desarrollo de tecnologías cada vez más efectivas en cuanto a baterías de coches eléctricos se refiere.

Tipos de baterías de coches eléctricos

Pero, para saber exactamente de lo que estamos hablando, veamos qué tipos de baterías de coches eléctricos tenemos actualmente disponibles en el mercado. Para ello, tendremos en cuenta una serie de factores comunes a todas ellas como son:

  • Densidad energética: Es la energía que puede suministrar la batería por cada kg de peso del coche. Cuanto mayor sea, más autonomía tendrá el vehículo.
  • Ciclo de vida: Ciclos completos de carga y descarga que soporta la batería antes de tener que ser sustituida. Obviamente, cuantos más ciclos mejor, pues significa que la batería es más duradera y por lo tanto se abaratan costes.
  • Eficiencia: Es el rendimiento real de la batería.
  • Potencia: Es la capacidad de proporcionar potencia en el proceso de descarga (es decir, cuando se usa el vehículo eléctrico). A mayor potencia, mejores prestaciones.
  • Coste: Precio de la batería frente al precio total del vehículo.

De esta manera podemos encontrar:

  • Batería Ion-Litio: De reciente creación y las más adecuadas actualmente para vehículos eléctricos. El uso del litio en este tipo de baterías ha permitido conseguir una alta eficiencia energética, desaparición del efecto memoria, reducción de tamaño, facilidad de reciclaje, etcétera. Por desgracia, se trata de una tecnología aún joven que sigue en constante desarrollo y que, obviamente, también tiene sus desventajas como su alto coste de producción y la fragilidad de las baterías, que deben almacenarse con cuidado y en un ambiente frio (deben estar parcialmente cargadas y pueden llegar a explotar por sobrecalentamiento).
  • Batería Níquel-cadmio: Muy utilizada también en el sector automovilístico. Tienen un gran rendimiento, pero su alto coste prácticamente las relega a su uso en vehículos militares, aviones o helicópteros. Además, sufren efecto memoria, lo que significa que su vida útil merma con el uso.
  • Batería LiFePO4: Similar a la de Ion-litio, pero sin usar cobalto. Esto las hace más seguras y con un mayor ciclo de vida, sin embargo, siguen siendo caras de producir y tiene una densidad energética menor, es decir menos autonomía para el vehículo eléctrico.
  • Batería de Polímero de Litio: Otra variante de la batería de Ion-Litio con mayor autonomía y potencia. Sin embargo, siguen siendo caras y, además, con un ciclo de vida muy bajo. Esto ha hecho que no se extiendan demasiado en el sector del automóvil.
  • Batería de Aluminio-Aire: Prácticamente en fase experimental. Se las conoce como “pilas de combustible” por la necesidad de sustituir los electrodos de metal gastado. Es una batería bastante compleja que logra el mejor ciclo de vida y unas potencias y energías más que interesantes. Sin embargo, su gran tamaño y poca fiabilidad han hecho que, de momento, tengan poca aceptación comercial. Sobre esta batería hay que comentar que existe una variante (Zinc-Aire) que también se encuentra en fase experimental, pero que ofrece mucha fiabilidad pudiendo almacenar el triple de energía que las de Ion-Litio con el mismo tamaño y la mitad del coste. Algunos expertos las consideran el futuro de las baterías de coches eléctricos.

Existen otros tipos de baterías como la Zebra (o de Sal Fundida) con el mejor ciclo de vida de todas, pero una baja potencia y problemas de solidificación del electrolito (si no se usa continuamente, al querer volver a conducir nuestro coche eléctrico podríamos necesitar hasta dos días para lograr el rendimiento óptimo de este tipo de batería), además de antiguos modelos en desuso como las de níquel-hierro o plomo-acido.

El futuro de las baterías de coches eléctricos

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A partir de aquí, ya empezamos a hablar del grafeno, un material similar al grafito, muy en boga últimamente, que se encuentra en fase experimental en diferentes versiones de batería de litio como, por ejemplo, la de Litio-Azufre. Sobre el papel, estas baterías son capaces de lograr una energía especifica que llega a duplicar las más actuales baterías de Ion-Litio. Sin embargo, como ya hemos dicho, aún están en fase de pruebas.

Otra importante batería de litio experimental, sería la que consigue pasar de los iones de litio al litio metal, protegido contra la corrosión. Una vez más, sobre el papel estas baterías podrían lograr triplicar la capacidad de las de litio básicas. Con una densidad energética teórica capaz de superar con creces incluso la autonomía de vehículos de combustión interna. Pero, de nuevo, se depende del grafeno para ello y, hoy por hoy, no es un material fácil de conseguir a bajo coste, más bien todo contrario.

Sea como fuere, incluso Tesla se ha inclinado por las baterías de litio ante el prometedor futuro (cercano) que tienen. Los continuos avances en este tipo de batería nos hacen presagiar que, en aproximadamente dos años, los costes de un vehículo eléctrico se equiparen a los de uno convencional, incluso resultando el eléctrico más barato en lo cotidiano. Todo ello se debe, precisamente, a los avances antes comentados y la drástica reducción de costes en la producción de este tipo de baterías.

El presente (y futuro cercano) de las baterías de coches eléctricos

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Por todo lo anterior, parece obvio que el futuro inmediato de las baterías de coches eléctricos pasa por los componentes de Ion-Litio y sus variantes. El Renault ZOE de 403 km de autonomía lleva baterías con celdas de litio-níquel-manganeso-cobalto fabricadas por LG Chem, por poner un ejemplo. Este tipo de baterías tiene una serie de ventajas, como una mayor vida útil que sus “hermanas mayores” de Ion-Litio, además de mejorar ligeramente el tiempo de recarga manteniendo prácticamente el peso, y con un mínimo aumento del precio final. Vamos a aportar unos cuantos datos que nos permitan ponernos en situación.

Después de tantas décadas oyendo hablar de cilindrada, gasoil, inyección, turbo, caballos de vapor, etcétera, debemos empezar a acostumbrarnos a otra terminología que, poco a poco, se va instaurando en nuestro día a día como baterías, electrolineras, kWh, puntos de recarga o Ion-Litio. Y es que el coche eléctrico es una realidad que ha llegado para quedarse. Como comentábamos, en un par de años la evolución en la investigación de las diversas baterías basadas en las de Ion-Litio, son cada vez más efectivas, fiables y de mayor autonomía.

Ahora, vamos a centrarnos en el concepto de kWh y por qué es tan importante. El kWh es la cantidad de energía que puede “manejar” una batería, ya sea suministrándola al motor o bien recibiéndola cuando se está cargando. La cantidad de energía que una batería puede suministrar depende de su capacidad y de su voltaje y suele medirse en kWh (kilovatios-hora) cuando hablamos de VE. Los kWh en un coche eléctrico sirven para expresar tanto su consumo como el tiempo y la capacidad máxima a la que la batería se puede cargar.

Al final, todo lo que se esté experimentando ahora mismo fuera de las baterías de Ion-Litio, aún tardará años en llegar al sector del automóvil. Donde, además, tendremos que tener en cuenta que al principio solo los deportivos de alta gama incorporarán estas tecnologías a precios desorbitados. Sin embargo, las evoluciones de las actuales baterías de Ion-Litio (que hasta Tesla incorpora en sus vehículos) van a conseguir que, para finales de este año, se baje de los 100€/kW. Esto significa que, ante el abaratamiento cada vez mayor de estas baterías, el precio PVP de los vehículos eléctricos se reduce drásticamente al punto en que los coches eléctricos equilibren sus precios frente a los convencionales ganando la batalla en casi todos los segmentos, siendo el eléctrico el más barato para el uso diario.

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