Más allá del ión-litio en los coches eléctricos

Baterías de ión-litio en un híbrido enchufable de BMW

Prácticamente todos los coches eléctricos que están a la venta hoy día se basan en la tecnología de baterías basadas en ión-litio en estado líquido. Estas baterías mejoraron mucho a las primeras generaciones de ácido de plomo (Pb) y níquel-cadmio (NiCd). Están mejorando, pero eso tiene un límite, y se alcanzará en pocos años.

En los últimos meses hemos comprobado cómo los principales modelos han aumentado sus capacidades de carga sin penalizaciones en volumen, es decir, no ocupan más espacio, aunque sí pesan un pelín más. Al entrar más energía en el mismo espacio, ha mejorado la densidad energética.

Modelos como el Nissan Leaf, Volkswagen e-Golf, Renault ZOE o Ford Focus EV han roto la barrera de los 30 kWh. Esa energía podemos compararla con la que almacenan unos tres litros de gasolina o gasóleo. Resulta evidente comprobar cómo un depósito de zumo de dinosaurio almacena mucha más energía en el mismo volumen: tiene mejor densidad energética.

En los años 90 los coches eléctricos fueron experimentos comerciales: poca autonomía, prestaciones justísimas y baterías grandes y pesadas

Varios fabricantes de baterías están preparando la próxima generación de baterías, cuya principal ventaja será una mayor densidad energética: más kWh en el mismo volumen. Esa nueva generación será la que haga despegar de forma masiva los modelos eléctricos, que ahora dependen mucho de políticas que les favorezcan (véase Noruega, California, Holanda, etc).

¿Qué tecnología será?

Hay varias candidatas, pero una de las más cercanas a la realidad es la de baterías de estado sólido. Como su nombre indica, se diferencian de las actuales en que los electrolitos son sólidos, no líquidos. De esta forma pueden operar en un mayor rango de temperaturas, o lo que es lo mismo, su rendimiento no se verá afectado en climas extremos (por debajo de 0 ºC o por encima de 30 ºC).

El vicepresidente de Hyundai, Lee Ki-Sang, cree que entre 2020 y 2025 estará lista la nueva generación, y ve como más viable la tecnología de estado sólido. De esta forma, se pueden aumentar las autonomías, reducir los precios y garantizar a más largo plazo la vida útil de los acumuladores. En este punto los eléctricos se harán masivos, de acuerdo a su predicción.

En el hogar se puede recargar como mucho 3,6 kW (a 16 amperios) cada hora

Sin embargo, como puntualizamos en un artículo anterior, que aumenten las autonomías no supone una ventaja decisiva para los eléctricos si los tiempos de carga no se reducen. El cuello de botella está en la infraestructura de recarga. Unas baterías de 30 kW y de 300 kW, a un ritmo de 3 kW, se cargan -teóricamente- a tope en 10 y 100 horas.

La idea de repostar un coche eléctrico en el mismo plan que un Fórmula 1 -o de forma más realista, como un coche normal- hay que irla desechando. Tesla recarga hasta 120 kW con supercargadores especiales, el resto de coches aguantan 50-60 kW como mucho, y dependiendo del modelo. En otras palabras, el doble de capacidad implica el doble de tiempo para recargar a tope.

¿Qué hay de generar energía a bordo? Eso ya está inventado y se llama coche de pila de combustible de hidrógeno: siguen siendo demasiado caros. La alternativa de un generador de gasolina/gasóleo aumenta el precio del coche en 5.000-10.000 euros y no bastan para viajar "indefinidamente", solo retrasan la descarga de las baterías. Es lo que le pasa a modelos como el BMW i3 y el Opel Ampera (eléctricos de autonomía extendida o E-REV). ¿Energía solar? Apenas da para alimentar el circuito de 12 voltios.

Para un usuario doméstico no merece la pena pagar por un punto de carga rápida: los costes fijos (disponibilidad) son muy elevados

Muy probablemente, estas nuevas baterías se van a adelantar a la infraestructura eléctrica. Incluso cargando a 60 kW, que es mucho, para recorrer unos 300 kilómetros una horita enchufado no nos la quita nadie. ¿Y recargar en marcha? Eso implica inversiones astronómicas en recarga inductiva bajo el asfalto o en utilizar catenarias como los trenes. Dudo muchísimo que los tiros vayan a ir por ahí.

Salvo que haya cambios sustanciales en los métodos de recarga, los eléctricos siempre tendrán ese hándicap a la hora de hacer largas distancias. Los híbridos y los coches de pila de combustible podrán repostar en muy pocos minutos, los eléctricos no. Es posible técnicamente cargar con mucha potencia, pero hay que hacer cambios muy costosos en el cableado, red de distribución, etc.

Los cables no son suficientemente "gordos"

La visión de Toyota y de Hyundai para la próxima década se basa en pilas de combustible de hidrógeno y, en menor medida, en eléctricos puros. Volkswagen cree más en eléctricos puros. Estos fabricantes aspiran a liderar la movilidad eléctrica más allá de 2020. A juicio de este redactor, la visión más racional es la de los asiáticos: hasta que los eléctricos no consigan saltos cuánticos en velocidad de carga, capacidad, costes... a largo plazo el hidrógeno sigue siendo mejor idea para viajar.