El rompecabezas de la carga rápida en los coches eléctricos
La carga rápida en el coche eléctrico

El rompecabezas de la carga rápida en los coches eléctricos

La batería, pulmón de este tipo de vehículos, es la piedra angular para conseguir mayor autonomía

Existe un dilema crucial en la industria del vehículo eléctrico: mientras unos expertos apuntan a la limitada infraestructura de carga como motivo principal del freno a su penetración masiva, otros -en especial los fabricantes de cargadores rápidos- señalan que son las baterías las que deben mejorarse para soportar ritmos de carga altos con el fin de atraer a usuarios potenciales del eléctrico puro. Nos encontramos, pues, ante la clásica rémora entre el huevo y la gallina.

Una necesidad para los trayectos largos

Como explica Haritz Macicior, responsable de la Unidad de Sistemas de Almacenamiento del centro de investigación CIDETEC, “la carga rápida -en carreteras, autopistas o autovías- es una necesidad para los trayectos largos, y es lo que condicionará la aceptación del eléctrico a gran escala”. Y es que, a día de hoy, el tiempo necesario para cargar un automóvil eléctrico -una media hora para 300 km- queda todavía lejos del que requiere un coche ‘tradicional’ (unos tres o cuatro minutos de repostaje para una autonomía de 800 km).

Sin embargo, esa carga rápida tiene que estar respaldada por baterías que la soporten. Actualmente, ya existen baterías “que pueden cargarse en electrolineras en 10 o 15 minutos para obtener una autonomía de entre 250 y 300 km”, asegura Macicior.

Baterías eficaces, pero también sostenibles

En esta tesitura, la batería -almacenamiento intermedio entre la red eléctrica y el punto de carga- se erige como el punto clave en el que reside la autonomía, el pulmón del coche eléctrico que se traduce en la libertad de movimiento. Aparte de la autonomía, hay que tener en cuenta su tiempo de recarga y su durabilidad (la capacidad de resistir los ciclos de carga y descarga sin sufrir deterioros).

Así que la nueva generación de acumuladores deberá tener rendimientos mucho más elevados, tanto en potencia como en almacenamiento, mejores sistemas de seguridad, tiempos de carga más reducidos y menor peso, volumen y coste. A su vez, estas baterías han de ser reutilizables y reciclables. Es decir, sostenibles.

Las baterías actuales: el ion-litio

Los grandes fabricantes de baterías, como las asiáticas LG Chem (proveedor de VW, Nissan o Renault), CATL, Panasonic (Tesla), Samsung o SK Innovation ya están desarrollando tecnologías para acelerar los tiempos de carga en baterías que soporten incluso la ultrarrápida. A corto y medio plazo -unos diez años, asegura Macicior-, la prioridad de estas empresas es mejorar las actuales, de ion-litio.

Estas son las más utilizadas, pues ofrecen una aceptable densidad energética (más de 250 Wh/kg): requieren menor tamaño para almacenar y suministrar energía, lo que supone mayor autonomía. Sin embargo, los procesos de carga son todavía lentos y el volumen sigue penalizando el espacio en el interior. De todos modos, la evolución del ion-litio es la apuesta de Elon Musk, ya que a esta tecnología le queda aún mucho recorrido para llegar a su máximo potencial, como aseguran los expertos. 

Las baterías del futuro: de estado sólido y de polímero de grafeno

Aparte del desarrollo de las baterías de ion-litio, existen dos proyectos -todavía en fase de laboratorio- que parecen tener más posibilidades de éxito a largo plazo: los acumuladores de litio con electrolito sólido (o baterías de estado sólido), indica Haritz Macicior, y los de polímero de grafeno.

Las primeras funcionan de forma parecida a las de ion-litio, si bien el conductor de electricidad no es líquido sino sólido. De este modo, estas baterías aportan más autonomía y requieren un tiempo de carga mucho más corto (hasta seis veces más). Al evitar los problemas de incendios por sobrecalentamiento, permite reducir los sistemas de seguridad, lo que disminuye el coste. Además, extienden los ciclos de carga y descarga, aumentando su vida útil, y mejoran la capacidad energética. Aquí Macicior coincide con lo que aseguró a finales de 2018 Tom Gebhardt, director ejecutivo de Panasonic en América del Norte: “Los científicos e ingenieros todavía necesitan diez años para convertirla en un producto que se pueda fabricar a gran escala”.

Por otra parte, se está investigando en las celdas (unidad energética base de una batería) de polímero de grafeno. Es más, la empresa española Grabat ya las fabrica. Esta compañía promete mayor densidad energética (la del grafeno es de alrededor de 600 Wh/kg, mientras que las baterías de ion-litio suelen estar entre los 250 y 340 Wh/kg), menor tiempo de carga y más seguridad. Una vez ensambladas las celdas, podríamos hablar de acumuladores que permitirían una autonomía de hasta 800 km, ocuparían entre un 20 y un 30% menos que los de litio y se podrían cargar en tan solo cinco minutos. 

La carrera hacia la electrificación total

En suma, los retos científicos, tecnológicos y de ingeniería para desarrollar baterías de carga rápida y ultrarrápida son muy grandes. Pero de ello depende, entre otros factores, la apuesta definitiva de los usuarios por la electromovilidad a corto o medio plazo. No se trata de un ‘sprint’, sino de una carrera de fondo madurada, exhaustivamente estudiada y del todo preparada para conseguir la implantación definitiva del vehículo eléctrico en nuestros parques móviles lo antes posible. De hecho, todos los expertos apuntan a ello: la electrificación será casi total en 2040.

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