¿Cómo será el futuro de las baterías eléctricas? Bosch responde

Las baterías electroquímicas que usan los modelos híbridos enchufables y eléctricos tienen una grave desventaja contra los depósitos de derivados del petróleo, su baja densidad de energía por masa y volumen. Actualmente hablamos de capacidades en torno a 115 Wh/kg, pero se cree que pueden llegar hasta 280 Wh/kg.

Eso supondría algo más que doblar la autonomía de las baterías actuales

Por otro lado, las baterías actuales, según datos de Bosch, se diseñan para aguantar un mínimo de 15 años o 150.000 km. Pasados esos plazos no es que se vuelvan inservibles, conservan el 80% de su carga, por lo que son aptas para otros usos. Por ejemplo, imaginemos un coche actual con 22 kWh de capacidad y 160 km de autonomía estando nuevo.

Un 80% de esas cantidades equivalen a 17,6 kWh y 128 km de autonomía, lo cual sigue siendo válido para usuarios que recorran menos kilómetros diarios, y por un coste inferior. La mecánica de un coche eléctrico es en principio "indestructible", por lo que son las baterías aquellos componentes que acusan más el desgaste.

Otra salida para estas baterías es servir para acumuladores domésticos. Para un chalé que tenga contratados 5,3 kW de potencia, las mismas baterías pueden proporcionar energía para todos los electrodomésticos posibles -sin salirse del límite de potencia- durante más de tres horas sin pedir un solo electrón al exterior. Muy útil en caso de apagón o averías eléctricas de la red.

El destino de las baterías que se liberen de los coches que van al desguace no va a ser la chatarra, se reutilizarán todo lo que se pueda. Y cuando su capacidad se haya degradado mucho, los componentes internos -muy caros y muy escasos- se recuperan. Se cumplen las tres "R", reducir, reutilizar y reciclar.

Hasta el momento hemos hablado de lo que ya hay en la actualidad, pero hay perspectivas muy interesantes para mediados de la próxima década. Se están investigando algunas tecnologías para hacer a los coches eléctricos más competitivos, y a su vez, a los híbridos enchufables menos dependiente del combustible convencional para el día a día.

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Recargar más rápido para olvidarse de la autonomía

La infraestructura pública de recarga es vital para mejorar la polivalencia de los eléctricos, especialmente cuando hablamos de medio y largo recorrido. La recarga rápida de momento consigue recuperar el 80% de la autonomía en una media hora para la mayoría de modelos que soportan electricidad trifásica. Luego, aparte, están los Tesla.

Pero también en el día a día la recarga convencional importa, y las posibilidades de la conducción autónoma se pueden aprovechar para este fin. Imaginemos que vamos a trabajar, algo justos de autonomía, y al llegar, le indicamos al coche que se vaya a recargar por su cuenta. A la vuelta, nos estará esperando con una mayor autonomía disponible.

También se podría guiar el coche hasta un punto de recarga de inducción usando un teléfono móvil

De todas formas, la recarga de las baterías depende fundamentalmente de la corriente que pueden recibir, poco margen de mejora tenemos ahí. En un enchufe doméstico de 16 amperios, aún con una eficiencia máxima de recarga, siguen siendo 3,68 kW cada hora.

En otras palabras, llenar unas baterías de 22 kWh en seis horas, si ya se encontraban vacías. Si doblamos la capacidad, el tiempo de recarga sube a 12 horas.

Así funcionan las baterías. En el proceso de carga los electrones viajan del cátodo positivo al ánodo negativo, mientras que cuando proporcionan energía (descarga) los electrones viajan hasta el cátodo

¿Cómo mejorar la capacidad de las baterías de litio?

En ello se encuentra Bosch junto a sus socios GS Yuasa y Mitsubishi Corporation, con los que conformó en 2013 una empresa conjunta, Lithium Energy and Power. Las estrategias de investigación son las siguientes:

• Baterías ión-litio azufre: posiblemente para después de 2020, ofrecen más densidad de energía que las actuales. También están probando con distintos materiales para el cátodo y el ánodo, los componentes básicos de las baterías electroquímicas. BASF también investiga por esta vía
  

• Mejor gestión: sin alterar la reacción química, los ingenieros de Bosch creen que puede mejorar un 10% la capacidad solo por la forma en que se gestionan las diferentes células

• Elevar el voltaje unitario: las baterías actuales no pasan de 4,5 voltios por célula, pero se podría aumentar a 5 voltios, el problema es la estabilidad y la vida útil. A mayor voltaje, más potencia máxima disponible
  

Como podéis ver, la industria del automóvil nunca descansa, y no se conforma con ofrecer modelos generalistas que den 200 km de autonomía homologada. En muy pocos años las baterías han mejorado mucho desde la generación anterior, y aún queda mucho por avanzar.