El objetivo de Toyota para 2028 es reducir costes y el tiempo de carga de las baterías, además de superar los 1.000 kilómetros de autonomía.
El futuro de los coches eléctricos depende de cómo evolucionen las baterías encargadas de propulsarlos. Estos elementos son precisamente los que más dolores de cabeza están dando a los ingenieros, tanto por su rendimiento como por sus costes de producción, su peso y tamaño o su vida útil. En esencia, la batería es la pieza cuya función es almacenar y transmitir al vehículo la energía que le permite funcionar. Explicado así, parece evidente que se trata de uno de los componentes más importantes del coche eléctrico.
La promesa de fabricantes como Toyota es que para 2028 ya tengamos vehículos con una autonomía de 1.200 km y tiempos de carga inferiores a los 30 minutos. ¿Será ese un objetivo realista? Parece que sí, teniendo en cuenta que ya existen prototipos que alcanzarían los 1.000 km de recorrido sin necesidad de recarga, como la Phoenix de Greater Bay Technology.
La nueva generación de vehículos a baterías (BEV) promete ofrecer gran potencia, más autonomía, una carga más rápida y a menor coste.
Para hacernos una idea de cómo se ha ido perfeccionando esta tecnología hay que hacer un poco de historia. Desde mediados de siglo veinte, los investigadores se han esforzado en diseñar baterías cada vez más estables, económicas y capaces de soportar más ciclos de carga. En los 70, comenzaron a desarrollarse las de iones de litio, pero por aquel entonces tenían el inconveniente de ser altamente inflamables. Luego llegaron otros materiales basados en el cobalto y el grafito, que mejoraban bastante el rendimiento. En 1990, Keizaburo Tozawa patentó la primera batería comercial de iones de litio. Actualmente, las investigaciones se centran básicamente en tres combinaciones: Óxido de níquel, manganeso y cobalto (NMC); Óxido de níquel, cobalto y aluminio (NCA) y Fosfato de hierro y litio (LFP).
En esta voraz carrera tecnológica y comercial para mejorar la autonomía de los coches eléctricos y abaratar el precio se han ido probando y añadiendo diferentes materiales a las baterías, como el aluminio o el óxido de silicio en el caso de Tesla. Sin embargo, la estructura apenas ha variado a lo largo de todos estos años. Por dentro, una batería está formada por cuatro elementos: dos electrodos llamados ánodo y cátodo con sus correspondientes colectores de corriente, un electrolito en estado líquido en el que se mueven los iones encargados de almacenar la energía y un separador que impide el contacto directo entre los electrodos. Durante el proceso de carga, los iones se desplazan al ánodo y, cuando la batería se va descargando, es porque esos iones van del ánodo al cátodo.
El número de veces que los iones pueden pasar del cátodo al ánodo son los ciclos de carga y es lo que determina la vida útil de la batería. En ella intervienen factores ajenos al propio dispositivo, como la manera de conducir, la temperatura exterior, la orografía o el tipo de recarga, además de otros factores que tienen que ver directamente con su fabricación. La calidad de una batería queda determinada por su capacidad, su potencia, su velocidad de carga, su peso y su vida útil. Lógicamente, cuanto mejor es una batería, más elevado es su precio.
Por todo expuesto, las últimas investigaciones van encaminadas a abaratar los costes de fabricación no solo sin perjudicar el rendimiento, sino mejorándolo. Aquí es donde entran en juego propuestas innovadoras como las baterías híbridas o las baterías de litio en estado sólido. En el caso de éstas últimas, además de eliminarse por completo el riesgo de combustión espontánea por perforación del separador, se estima que aumentarían la autonomía de los coches que las llevaran hasta un 50% y reduciría los tiempos de carga a unos 15 minutos.
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