Los vehículos eléctricos y su autonomía I

No hay duda de que los grandes inconvenientes a resolver para la movilidad eléctrica del futuro es la actualmente reducida autonomía de las baterías así como sus largos tiempos en los proceso de recarga, y su durabilidad en el tiempo.

Por ello hay muchos y variados procesos de investigación, en algunos casos muy avanzados ya, para generar nuevos sistemas de batería más duraderas, fiables, potentes y de más fácil recarga, formando todo ello parte de la actualmente llamada “guerra de las baterías”.

Detallaremos a continuación las investigaciones más avanzadas actualmente que los expertos intuyen como potenciales aspirantes a su implantación final:

1.- Baterías con sustitución del “Grafito” por otros materiales:

Encontrar un material adecuado que sustituya al grafito en las actuales baterías de iones de litio, podría triplicar la autonomía de los coches eléctricos.

De hecho el grafito, que actualmente es el causante de muchas limitaciones en las baterías de litio actuales, actúa como ánodo o polo negativo de las actuales baterías de iones de litio y reacciona con el cátodo (polo positivo) mediante una solución de sal de litio, consiguiendo así que la batería se cargue o se descargue.

La falta de porosidad del grafito impone un límite en la capacidad de las baterías al ser el controlador que evita que se saturen las baterías para evitar incidentes y fuegos.

Un grupo de investigadores de la universidad Nacional de Ciencia y Tecnología Rusa en colaboración con investigadores internacionales, han descubierto un material para sustituir al Grafito, permitiendo prácticamente triplicar la capacidad de las baterías y multiplicando sus ciclos de carga por 5, ya que permite, gracias a una porosidad creciente, que los iones de litio circulen sin problema, generando así baterías mucho más fiables y eficientes.

Hay también otros estudios trabajando en nuevos materiales para sustituir el grafito de las baterías, siendo actualmente el más avanzado el estudio realizado por la Universidad israelí “StoreDot” junto con Samsung, sustituyendo el grafito por “nano-partículas semiconductoras” que son capaces de cargar totalmente un coche en sólo 5 minutos, estando ya esta tecnología lista para su producción en masa.

Por supuesto Tesla está también en esta Guerra de las baterías, apostando por los ánodos de silicio combinado con oxígeno, para sustituir al grafito, aplicándole un polímero conductor para estabilizarlo y generando para sus modelos incrementos de autonomías de más de un 20%.

2.- Baterías de estado sólido:

Por su parte Toyota ha anunciado que lanzará, como alternativa interesante al litio, un coche con unas nuevas baterías de estado sólido, que se diferencian de las anteriores en su uso de electrodos y electrolitos sólidos en lugar de líquidos. Estas baterías dispondrán de más potencia y menor peso, pudiendo cargar completamente en 10 minutos para conseguir autonomías de más de 500 km.

General Motors, por su parte, ya ha comunicado su plan de producción una nueva batería que dure un millón de millas (1.609.344 kilómetros), garantizando la seguridad de estas baterías y sus recargas también reducidas en tiempos.

3.- Batería de doble alimentación (dual):

Este tipo de batería del futuro permite autonomías de hasta 1.200 km gracias a su novedoso sistema de doble alimentación, según los primeros prototipos logrados por la empresa estadounidense “Our Next Energy” que ya están consiguiendo mejoras de autonomía de hasta un 88% actualmente.

Este nuevo sistema divide en dos partes la batería, una primera mitad (llamada “Aries”) que se compone de fosfato de hierro y litio y que soportará múltiples cargas y descargas y es la fuente principal de energía en los viajes cortos, y otra mitad (“Gemini”) que con otros componentes aporta energía extra a “Aries” a un ritmo más lento y que será de máximo uso en trayectos de larga duración y con carga más lenta.

4.- Batería de sodio en sustitución del litio:

La primera generación de este tipo de batería ya está en pruebas en diversas industrias y fabricantes, si bien falta aún mucha información y pruebas de estos nuevos sistemas que prometen cargas del 80% de las baterías en no más de 15 minutos.

No hay duda de que el actual estado del arte en esta interesante “guerra de las baterías”, adelanta un futuro mucho más resuelto para los vehículos eléctricos, esperando también que se consiga una reducción de costes de producción, y en consecuencia de precio al cliente final, tan necesario para un correcto desarrollo de esta tecnología.

Fotos: revista Motor Mundial