Baterías nuevas al principio.

Baterías nuevas al principio.

Un tercio de todos los coches nuevos vendidos en China ya tienen enchufe, lo que significa que son variantes puramente eléctricas o híbridas. La tendencia está aumentando considerablemente. En Europa se están haciendo todos los esfuerzos políticos posibles para introducir los coches eléctricos en el mercado; Se cuentan los motores de combustión. Aunque los coches eléctricos constan de muchas menos piezas, existen características diferenciadoras clave. Mientras que en el caso de los motores de combustión la cuestión era si diésel o gasolina, en los vehículos eléctricos la cuestión es qué tecnología de batería se encuentra en el fuselaje. Actualmente domina la batería de iones de litio. Pero otras tecnologías están intentando involucrarse, especialmente las baterías de iones de sodio y las baterías de fosfato de hierro y litio. Como suele ser el caso, actualmente no existe una tecnología de baterías que pueda hacerlo todo: alta densidad de energía, altas corrientes de carga, alta estabilidad de ciclo, retardante de llama y todo esto al precio más bajo con una tasa de reciclaje del 100 por ciento y materias primas de fácil acceso. Si todo esto se combinara en una sola tecnología, la movilidad eléctrica ya no tendría críticas. Pero el hecho es que cada tecnología de baterías tiene sus ventajas y desventajas específicas. Estos deben sopesarse cuidadosamente para poder seleccionar la mejor tecnología para la aplicación respectiva. Sin embargo, existen enormes objetivos contradictorios en los coches eléctricos: por un lado, la autonomía debe ser la mayor posible, pero el coche debe ser barato para las masas. ¡A día de hoy eso no es posible! Pero si se cambian los objetivos en una dirección u otra, las tecnologías de baterías alternativas ya pueden ofrecer interesantes ventajas.

Una regla general es: cuanto mayor sea la batería, mayor será la autonomía. Pero también: cuanto mayor sea el precio. ¿Por qué la batería de iones de litio ocupa actualmente una posición tan dominante? Se lo preguntamos al investigador Marcus Jahn, jefe de la Unidad de Competencia de Tecnologías de Baterías del Instituto Austriaco de Tecnología (AIT), y un auténtico experto en las distintas tecnologías de baterías. "Conocemos la tecnología de iones de litio que utilizamos actualmente desde principios de los años 90. Sin embargo, ahora hemos podido hacer que las células sean mucho más potentes. Sin embargo, con este tipo de batería ya trabajamos cerca del límite físico. Ya no podemos esperar avances significativos en este sentido". Las baterías de iones de litio tienen algunas ventajas innegables: ofrecen una alta densidad de potencia, tienen una vida útil sólida de alrededor de 1.000 ciclos de carga y su construcción es razonablemente segura. El inconveniente: las bajas temperaturas no son tus amigas, el reciclaje sigue siendo muy caro actualmente -porque es complejo- y, sobre todo, se utilizan materiales raros como el níquel, el manganeso y el cobalto. Por no hablar de que la minería del litio es muy contaminante y la mayoría de los yacimientos se conocen en América del Sur y Australia, lo que también abre una "dependencia geopolítica", algo que el investigador Jahn no describe.

Si la batería se abarata, todo el coche eléctrico se abarata. Por lo tanto, se están llevando a cabo intensas investigaciones sobre alternativas. Actualmente existen dos tecnologías que, desde ciertos puntos de vista, podrían competir con las baterías de iones de litio: las baterías de fosfato de hierro y litio (LFP, por sus siglas en inglés) o las baterías de iones de sodio. Ambas variantes tienen ventajas y desventajas específicas. Ford ya utiliza la batería LFP en algunos modelos porque, según el fabricante, ofrece una ventaja de precio de alrededor del 15 por ciento. Otras ventajas: alta estabilidad de ciclo, menos sensible a la temperatura, no requiere materias primas raras y es casi 100 por ciento reciclable, sólo hay que desechar el electrolito. Esto significa que las baterías LFP podrían hacer que arrancar un coche eléctrico sea más asequible. La desventaja: la densidad de energía es menor, por lo que se necesitan más celdas para el mismo alcance que con una batería de iones de litio. Esto volvería a aumentar el peso y también el precio. Sin embargo, si esta tecnología se utiliza en vehículos que no tienen que alcanzar la autonomía máxima, ofrece una clara ventaja económica y medioambiental. El investigador Marcus Jahn sitúa la diferencia en la densidad de energía en alrededor del 20 por ciento. "El objetivo no debería ser cambiar la batería de iones de litio 1:1 por la batería LFP, sino que la tecnología puede ser una alternativa rentable si se utiliza correctamente y se elige el propósito previsto", afirma el investigador.

Actualmente, las baterías de iones de sodio se están haciendo un nombre en China y gozan de una popularidad creciente. El investigador del AIT Marcus Jahn también puede dar fe de las propiedades muy positivas de las células: "La batería de iones de sodio ha sido investigada intensamente durante unos siete años. Inicialmente, la tecnología estaba pensada para el funcionamiento estacionario, ya que permite costes por kilovatio hora atractivos. Otras ventajas: el sodio está fácilmente disponible en todo el mundo, lo que reduce los costes. Además, las células se pueden fabricar exactamente de la misma manera que las baterías de iones de litio, incluso en las mismas líneas de producción. Prácticamente sólo el litio se reemplaza por sodio". Pero, por un lado, esta celda también requiere materias primas raras además del litio y no puede integrarse con el litio en el mismo proceso de reciclaje. Pero el punto conflictivo es diferente: la densidad de energía es menor: aproximadamente una cuarta parte de ella falta en la celda de litio. Significa: La ventaja de precio se vuelve a comprar a expensas de la gama. Pero el investigador de baterías Marcus Jahn intenta explicar por qué esta tecnología todavía tiene potencial: "No debemos olvidar que la demanda de coches eléctricos aumentará considerablemente ahora y en el futuro. Por eso se necesitan rápidamente muchas baterías y no todos los usuarios de coches eléctricos necesitan una autonomía de 700 kilómetros. En este caso, la batería de iones de sodio puede ser un buen equilibrio entre autonomía, disponibilidad y precio". Al final de nuestra entrevista, preguntamos al investigador qué tipo de batería utilizaremos a medio plazo, en los próximos cinco años. La respuesta: "El tipo de iones de litio dominará hasta entonces". Pero lo que viene después sigue siendo una pregunta abierta basada en el estado actual de la investigación.

iones de litio

+ alta densidad de energía

+ estabilidad del ciclo sólido

+ ampliamente investigado

- caro

– producción intensiva en recursos

– reciclaje complejo

Fosfato de hierro y litio

+ más barato

+ muy alta estabilidad del ciclo

+ menos sensible a la temperatura

– menor densidad de energía

iones de sodio

+ El sodio es abundante y fácil de obtener.

+ por lo tanto más barato

+ Puede producirse en líneas de producción de iones de litio

– menor densidad de energía

– hasta el litio, cuya producción requiere igualmente un uso intensivo de recursos

– reciclaje complejo