Las baterías eléctricas son las grandes protagonistas de la tecnología actual. Dentro de ellas, puede que las de los coches eléctricos sean las que más debate generan, especialmente respecto a cómo se les puede dar un segundo uso y así seguir la lógica de sostenibilidad con la que fueron creadas. A su mismo tiempo, los coches eléctricos funcionan en base a varios tipos de baterías a cada cual más distintiva (práctica o ecológicamente hablando).
Uno de los principales componentes de todo vehículo eléctrico es la batería. Su importancia es tal que la autonomía y el precio del coche dependen del tipo y tamaño de la misma. Y es que la evolución de los coches eléctricos va ligada a la de sus baterías. Sin ellas, el mismo concepto de estos vehículos sería imposible. Así, la innovación y el desarrollo constante de estas permite tener cada vez coches eléctricos más eficientes.
Las baterías afectan al peso y diseño de los coches
La diferencia entre los distintos tipos de baterías es notable y el futuro promete ser aún más sorprendente si lo comparamos con los modelos actuales. En su caso, este acumulador de energía almacena la electricidad mediante elementos electroquímicos, un proceso con pérdidas mínimas que permite un rendimiento próximo al 100%.
No obstante, y desde que surgieran los primeros automóviles eléctricos, en algo más de un siglo se ha visto una notable evolución de las baterías. Y es que gracias al gran salto tecnológico que han dado en los últimos tiempos, cada vez son más los fabricantes de vehículos que han decidido desarrollar nuevos modelos de coches eléctricos.
Esto, en el mejor de los sentidos, ha hecho porque incorporen diferentes tipos que proporcionan un tipo de tecnología en detenimiento de cada uno de los vehículos. Estas forman parte de un sofisticado sistema que además de las propias celdas, incluye su contenedor, refrigeración, cableado y gestión electrónica. De la calidad y características de este sistema no sólo van a depender las prestaciones del coche, sino también del peso o del diseño. Tiene una gran importancia en la autonomía, así como en su durabilidad, ciclos de vida útil y posibilidades de carga.
Duración y características
Tener un buen mantenimiento de ella es fundamental, como todo lo que forma parte indispensable del coche. Normalmente, su vida depende de muchos factores, tanto de uso como climáticos. La batería forma parte de la revisión periódica del coche en la que no hay una vida útil fija, sino que depende del fabricante y del modelo en el que vaya instalada.
Por norma general suelen durar unos 8 años o 160.000km, con un tiempo medio de vida alrededor de los 3.000 ciclos de carga. La gran ventaja hoy en día es que se han convertido en una tecnología muy consumida, lo que hace sus precios puedan ser bastante más accesibles. De igual forma, son el principal motivo de los elevados costes de los vehículos.
Estos componentes de los vehículos eléctricos tienen características específicas. De ella depende que sea posible movilizar el automóvil dependiendo de su autonomía. En ellas encontramos propiedades como la densidad energética, potencia o capacidad, entre otras, que serán las que se identificarán en cada tipo.
- Densidad. Determina la energía que las baterías de coches eléctricos son capaces de almacenar y suministrar.
- Capacidad. La cantidad de amperios hora (Ah) que acepta una batería. Esta cantidad se mide por kilovatios / hora (kWh), la cual será indispensable para determinar el recorrido que necesitas.
- Potencia.
- Ciclo de vida. El ciclo de vida de las baterías coches eléctricos hace referencia a su período de tiempo de carga y descarga. Por lo general suelen tener 3.000 ciclos de cargas completos. A mayores ciclos, mayor durabilidad.
Tipos de baterías existentes y sus ventajas
A grandes rasgos, ésta forma parte del sistema de propulsión de coche eléctrico, el cual se compone de una toma de corriente, de un cargador embarcado, del convertidor de corriente, de una transmisión (casi siempre de una sola marcha), una unidad de control del motor y, finalmente, de uno o varios motores eléctricos.
Centrándonos en ella, la energía que almacena servirá exclusivamente para mover el vehículo. Los coches eléctricos poseen una batería tradicional de 12 V, como los coches térmicos, para alimentar los sistemas auxiliares, como la climatización, la iluminación… Existen, principalmente, cinco tipos y cada una de ellas ofrece una serie de ventajas diferente.
Baterías de iones de litio
En primer lugar, y vistas como las baterías de coches eléctricos más habituales y frecuentes entre las marcas, las de iones de litio son el mejor tipo. Son más ligeras y ofrecen más autonomía. Por supuesto, esto hace que también sean las más costosas, lo que hace que sean otras marcas las que opten por portar otras que terminen siendo más convenientes para sus modelos.
Son baterías que usan una sal de litio para su funcionamiento. Incorporan un circuito para protegerlas de las sobrecargas. Un pequeño inconveniente es que su rendimiento en temperaturas frías es menor respecto al resto. Su autonomía es muy buena y el peso es mucho más ligero que las del resto, pero también lo es su precio, empezando en los 800 euros.
Son muy utilizadas en coches de gama alta o en coches eléctricos, entre ellos BMW, Saab, Nissan o Mercedes. Están fabricadas de manera que permiten más número de ciclos de recarga, así que su vida útil es considerablemente mayor en comparación a modelos de baterías más antiguos.
Baterías de litio-hierro fosfato
A la vez, los coches eléctricos también optan por utilizar las de litio-hierro fosfato, una variante de las de ion-litio. Resultan más seguras y estables, al tiempo que ofrecen un periodo de vida útil bastante más largo, con mayores potencias. Precisan de cuidados más concretos que las que pueden ser las de iones de litio.
Sin embargo, y quizá como uno de los aspectos más a tener en cuenta, tienen una densidad menor, con lo que baja la cantidad de energía que pueden acumular por kilogramo de peso. A cambio, su coste de producción es bastante inferior, lo cual las hace ideales para los vehículos eléctricos.
Una de las principales ventajas es que no necesitan cobalto, un material que además de caro presenta serios problemas éticos y hace difícil su trazabilidad.
Níquel-cadmio
Las de níquel-cadmio son un tipo de almacenadores de energía por las que ofrecen una gran fiabilidad a los vehículos que la portan. Menos común que las de iones de litio o hierro-fosfato, se muestran también más precisas en cuanto a nivel de funcionalidad, haciendo también porque requieran pocos cuidados de mantenimiento e incluso ofrecen técnicas de reciclado.
Las mismas tienden a ser de ciclos de vida de entre las 1.500 y 2.000 cargas y descargas, con densidades de 40-60 Wh/Kg. Es una tecnología que fue utilizada en los años noventa sobre todo para pilas recargables. Presentan un defecto fundamental y es que tienen un elevado efecto memoria. Esto significa que no puede volver a cargarse el acumulador hasta que este no se haya agotado por completo. De no hacerlo así sus prestaciones se resentirán.
Plomo-ácido
Las baterías de plomo-ácido son la opción de bajo coste, pero definitivamente no es la alternativa más práctica a las de iones de litio. Si bien hay algunas marcas que las siguen utilizando para algunos de sus coches de menos prestaciones, han quedado más apartadas Las mismas han sido muy frecuentes a lo largo de los años y de las últimas décadas, esto para arrancar nuestros motores de combustión.
Entre sus ventajas, además del bajo coste y estandarización universal, se encuentran su buena potencia específica (W/kg), buen comportamiento en un amplio rango de temperaturas, buena retención de la carga en el tiempo y son relativamente fáciles de reciclar. Sólo pueden almacenar unos 40 Wh/kg, una densidad energética muy pobre como veremos más adelante.
Fueron las baterías que montaban las primeras series del impact (EV-1) y con ellas ya se lograban más de 100 Km de autonomía. Hoy en día están obsoletas para estos fines. Aún así, algunos coches eléctricos asequibles como el Reva (en algunas versiones) las usan.
Níquel-hidruro metálico
Presentando un elevado mantenimiento, estas de níquel-hidruro tienen un ciclo de vida de entre 300-500 ciclos de carga y una densidad entre 30-80 Wh/kg. Por su parte, presentan características muy convenientes, como que son poco tóxicas y que tienen un mayor rendimiento que la de ácido de plomo, pero menor que la de litio.
Asimismo, no son un tipo de baterías que sean realmente comunes en coches eléctricos, aunque sí en coches híbridos. Un caso muy visto es que usa la firma nipona de Toya para algunas versiones del Toyota Prius. Además, durante años este tipo de baterías han sido muy populares en teléfonos móviles.
