Evolución de las baterías para vehículos eléctricos: retos y avances
En los coches eléctricos las baterías son un elemento clave no solo para el funcionamiento y la autonomía del vehículo sino también para su coste. No en vano son el componente más caro y representan aproximadamente un 30% del coste de fabricación total.
Por este motivo no son de extrañar las enormes inversiones que están realizando fabricantes y organizaciones de todo tipo para avanzar en el desarrollo y fabricación de nuevas y mejores baterías. Un ejemplo de ello es la gigafactoría de baterías de Volkswagen en Sagunto (Valencia), que recibirá una inversión de 3.000 millones de euros y tendrá una capacidad de producción anual suficiente para equipar medio millón de coches eléctricos.
Baterías de iones de litio: riesgos y soluciones
Hoy en día el tipo de batería más utilizado en los vehículos eléctricos de todo tipo son las baterías de iones de litio. Su funcionamiento se basa en una reacción química reversible denominada redox, en la que uno de los componentes se oxida (pierde electrones) y el otro se reduce (gana electrones). Este es un proceso en el cual los componentes no se consumen, sólo cambian su estado de oxidación de forma cíclica.
El proceso de reducción se produce en el cátodo, que puede ser de óxido de cobalto o de óxido de manganeso, mientras que el proceso de oxidación tiene lugar en el ánodo de grafito. El flujo de electrones atraviesa electrolito en estado líquido, que es el medio conductor más utilizado en las baterías de iones de litio para generar electricidad. Sin embargo, el electrolito líquido puede sufrir mucho por las alteraciones de temperatura que comprometen todo el sistema (riesgo de incendio y explosión) y degradan la batería.
Una alternativa es el electrolito sólido, que apenas sufre degradación y presenta una mayor densidad energética que le permite almacenar más energía y, por lo tanto, alargar la autonomía de los vehículos eléctricos. Volkswagen está realizando, junto al fabricante de baterías estadounidense QuantumScape, grandes avances en esta tecnología, y espera tener un producto listo para su uso comercial para 2025.
En Euskadi tenemos la iniciativa Basquevolt, impulsada por el gobierno vasco y apoyada por empresas como CIE Automotive, proveedora de fabricantes como Audi, Fiat, Hyundai, Kia, Land Rover, Mercedes-Benz, Nissan, Peugeot o Volkswagen.
La batería LFP (litio-ferrofosfato o LiFePO)
La batería LFP tiene una menor densidad energética que la batería de iones de litio, pero su temperatura se mantiene más estable en los procesos de carga rápida, por lo que su riesgo de sufrir un incendio o explosión es mucho menor.
Otra de sus ventajas es que no utiliza cobalto, una materia prima de elevado coste económico, medioambiental y social.
El impacto de la evolución en la tecnología de las baterías de coches eléctricos
En los próximos años vamos a ver una rápida evolución de la tecnología de las baterías de coches eléctricos en tres frentes:
- Menor coste de fabricación. Por un lado, aparecerán nuevas tecnologías que utilizan materiales más baratos. Por otro lado, la producción a gran escala permitirá reducir los costes. Desde principios de año el precio del polvo de litio ha caído en más de un 65%.
- Más autonomía. Porque las nuevas tecnologías ofrecen cada vez una mayor densidad energética.
- Menor impacto social y medioambiental. Constantemente se buscan alternativas a metales raros como el coltán, muy contaminantes y extraídos en condiciones de trabajo precarias.
