La innovación se pone en las pilas

Rafa Martín
Exconsultor en Aprendizaje

Las baterías son el elemento más caro de los vehículos eléctricos, pero también sobre el que se van a aplicar más la innovación en el futuro de la movilidad sostenible para lograr el reto imposible de transformar el parque móvil en un tiempo record. En la última década la actividad de patentes de baterías y otras tecnologías de almacenamiento de electricidad aumentó a una tasa media anual del 14% a nivel mundial, cuatro veces más rápido que la media de todos los campos tecnológicos.

Mediante un enfoque multidisciplinar e innovador, IBM Research en colaboración con Mercedes-Benz Research and Development North America, el banco de pruebas, Central Glass, uno de los principales proveedores de electrolitos para baterías y Sidus, como fabricante, han desarrollado una de las baterías de nueva generación que promete revolucionar el escenario industrial actual.

La nueva tecnología utiliza nuevos materiales que se extraen del agua del mar y no requieren de complicados y nocivos procedimientos para su extracción como el cobalto, el níquel, el litio y otros materiales pesados y escasos. Y se han obtenido en combinación con tecnologías de laboratorio avanzadas: la microscopía de fuerza atómica, la química molecular, la ingeniería eléctrica y la simulación por ordenador. Un alarde de innovación tecnológica combinada.

En las pruebas de laboratorio ya han conseguido superar a las actuales de iones de litio. No solo en costes de producción, también en menores tiempos de carga por su mayor densidad energética, y son más seguras por la baja inflamabilidad de su electrolito. Consiguen el 80% de la carga en menos de cinco minutos sin comprometer la capacidad de descarga, superan la densidad de potencia: 10.000 W/l y son comparables en densidad de energía, 800 Wh/l, a la de las últimas generaciones de las baterías de litio.

Los asiáticos se pusieron las pilas mucho antes y llevan amplia ventaja. Actualmente solo el 6% de las baterías del mundo se producen en Europa

Pero no son los únicos enredados en revolucionar la actual y emergente industria de baterías para la movilidad. Los asiáticos se pusieron las pilas mucho antes y llevan amplia ventaja. Actualmente solo el 6% de las baterías del mundo se producen en Europa.

La compañía china Contemporary Amperex Technology Ltd (CATL) ha desarrollado una batería para coches eléctricos capaz de recorrer 2 millones de kilómetros y que promete una vida útil de 16 años

La compañía china Contemporary Amperex Technology Ltd (CATL) ha desarrollado una batería para coches eléctricos capaz de recorrer 2 millones de kilómetros y que promete una vida útil de 16 años. Eso ha declarado el presidente de la empresa, Zeng Yuqun, en una entrevista a Bloomberg.

Actualmente, lo normal es ofrecer unos 8 años o 160.000 kilómetros de garantía para las baterías por lo que con estas baterías podrías cambiar de vehículo varias veces y aprovechar las pilas a las que les quedaría todavía una larga vida.

CATL, compañía, ubicada en Ningde, al Sureste de China, dice que ya está lista para empezar a vender esta nueva batería a un precio solo un 10% superior a las que actualmente se están instalando en los vehículos eléctricos. Los clientes serán BMW o Toyota, pero también Tesla, con el que ya ha firmado un contrato de dos años para que esta mantenga su espectacular escalada en bolsa.

El grafeno, un material portentoso y revolucionario, es una de las tendencias más prometedoras en este sector industrial de producción de baterías, augurando almacenamientos extremadamente compactos, gran densidad energética, reducción de peso y dimensiones, tolerancia a potencias de carga elevadas o alta flexibilidad, que permitiría instalarlas en ubicaciones poco habituales como el techo o el cuerpo del vehículo.

Desde hace unos cuantos años distintas empresas están invirtiendo para lograr ser los primeros en desarrollar una batería de grafeno viable a nivel industrial. Un paso de gran importancia en el que parece que la coreana Samsung está logrando unos prometedores avances para que su nueva batería de grafeno llegue al mercado en el 2021. Primero se aplicará en dispositivos como teléfonos móviles, pero no tardarán en aplicarse a los vehículos, instalaciones domésticas o industriales.

En el 2019, Samsung ya presentó, en el Salón del Automóvil de Detroit, un proyecto de investigación con bolas de grafeno, que según el fabricante coreano permitirán un aumento del 45% en la capacidad de las baterías, así como una velocidad de carga cinco veces más rápida.

Junto a científicos del MIT, también están trabajando en baterías de estado sólido que funcionan mejor que las de ion-litio en velocidad, durabilidad y potencia, capaces de cargarse durante cientos de miles de ciclos antes de estropearse, mejoraran entre un 20% y un 30% la densidad energética y no son inflamables.

Podríamos seguir, con el silicio, el azufre y otras soluciones alternativas que se están trabajando, pero para no dejar en el tintero algo más próximo, en España se ha desarrollado una nueva batería recargable que multiplica potencia, densidad de carga, vida útil…y menor precio.

Graphenano, empresa española que produce grafeno industrial desde el  2012, la Universidad de Córdoba y Grabat Energy, otra empresa española que fabricará las celdas de batería, ya tienen fabricantes europeos esperando colocar estas baterías en sus automóviles eléctricos.

El aluminio, aunque se puede cargar menos veces que el litio, también se postula como alternativa, y otra firma española, Albufera Energy Storage, busca inversor para sacar en el 2025, los primeros coches eléctricos que no lleven litio y dupliquen su autonomía con su pila de aluminio en desarrollo.

Parece claro es que las baterías no serán el problema del futuro eléctrico, y el imperio del litio caerá seguro bajo la poderosa alianza de distintas soluciones y materiales innovadores.  Lo que no se antoja tan claro, es que Europa sea capaz de meterse en esa champions tecnológica en la que juegan Tesla y los principales grupos asiáticos.