Baterías de coches eléctricos: presente y futuro de una pieza clave

Las baterías de aluminio-aire y las de estado sólido son las mejor posicionadas para dar viabilidad a la movilidad electrificada futura.


La batería es un elemento tan fundamental en el coche eléctrico que el propio desarrollo de los vehículos enchufables, desde su diseño hasta sus prestaciones, está condicionado a los avances logrados en el terreno energético. Entre los grandes retos de los fabricantes está, sin duda, lograr baterías de pequeño tamaño, gran potencia y mejor capacidad de almacenamiento, pero también fáciles de reciclar al término de su vida útil.

presente y futuro baterías de coches eléctricos

Y es que hay cinco aspectos que determinan las características de una batería:

  • Densidad energética. Expresada en Wh/kg (Watios-hora por kilogramo), es la cantidad de energía que es capaz de almacenar en relación a su peso. Es el parámetro que más influye en su autonomía y prestaciones.
  • La potencia que puede proporcionar cada kilogramo de peso de la batería. Se expresa en W/kg.
  • Eficiencia de carga/descarga. Es la relación entre la energía introducida durante la recarga y la que realmente entrega.
  • Ciclos de vida. Las baterías pierden capacidad a medida que se recargan, de modo que unas duran más que otras.
  • Velocidad de recarga. Es el tiempo que necesita una batería para recuperar toda su energía.

Presente de las baterías

Por un lado tenemos las baterías Ni-MH que utilizan un ánodo de oxihidróxido de níquel y un cátodo de una aleación de hidruro metálico. Tienen una densidad de energía de hasta 100 Wh/kg  y una alta longevidad, pero su uso se ha restringido a coches híbridos debido a su falta de eficiencia.

Las más utilizadas son las baterías de ión-litio, debido a que concentran una alta densidad energética (más de 250 Wh/kg) en poco espacio y peso. En coches eléctricos es habitual renunciar a algo de densidad a cambio de una mayor durabilidad, más velocidad de carga y más ecología en su reciclaje.

El esquema químico más utilizado es electrolito de iones de litio, ánodo de grafito y cátodo de óxido de cobalto, trifilina u óxido de manganeso, si bien ya es posible encontrar variantes de litioníquel-manganeso-cobalto.

Una variación de las baterías de ion-litio es la LIFEPO4, la cual no usa cobalto y por eso es más estable y segura. Otra variación de las de ion-litio es la batería Polímero de litio, que cuenta con algunas mejoras como una densidad energética mayor y una potencia más elevada. Son ligeras, eficientes y además no tienen efecto memoria.

Las baterías del futuro

Mejorar las baterías es el gran reto de los fabricantes que apuestan por la electromovilidad de los vehículos. De todos los proyectos e ideas en desarrollo hay dos que, siempre a medio plazo, parecen tener más probabilidades de éxito.

Una es la batería de aluminio-aire, que multiplica por diez la capacidad de almacenamiento de las baterías de ión-litio. No obstante, todavía arrojan problemas de recarga y no son del todo fiables. Eso sí, prometen la nada desdeñable cifra de hasta 1.600 kilómetros de autonomía.

La otra es la batería de estado sólido, que es una evolución de las baterías de litio porque funcionan igual que éstas, si bien aquí el electrolito no es líquido sino sólido. De este modo, una batería de estado sólido aporta más autonomía, presenta un tiempo de recarga más corto y ofrece una mayor seguridad.

 

motorok

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