Tesla Inc., General Motors Co. y una de las mayores empresas de baterías de China se acercan a un hito tan importante como desconcertante. Quieren hacer baterías de coches eléctricos que puedan durar un millón de millas.
¿Un millón de millas? ¿Qué significa, en un mundo en el que un coche se considera un maratonista si cae muerto a 200.000 millas? ¿Para qué se usarán las 800.000 millas adicionales?
Los entusiastas de los coches, los defensores de los vehículos eléctricos y los expertos en baterías entrevistados para esta historia dijeron que, de hecho, es bastante importante, por algunas razones que no son obvias a primera vista.
“Es un salto. ¿Quién necesita una batería de un millón de millas ahora?” dijo Michael Harley, el editor ejecutivo de Kelley Blue Book, que establece los valores de los coches usados. Pero, añadió, “es un cambio de juego”.
La forma en que se usan y se fijan los precios de los coches podría sufrir cambios alucinantes. Los obstáculos que se interponen entre el transporte y la red eléctrica podrían ser eliminados. Y la compra de un solo coche eléctrico podría literalmente durar toda la vida.
La noticia del ultramaratón eléctrico ha llegado de varias fuentes.
Desde principios de 2019, Elon Musk, el CEO de Tesla, ha insinuado que una batería de un millón de millas es parte del plan de la compañía. Puede ser parte del tan esperado Battery Day, cuando se espera que Musk revele los próximos pasos de Tesla en el almacenamiento de energía. Ayer, Musk retrasó el evento hasta el 15 de septiembre.
Luego, General Motors dijo el mes pasado que casi está a punto de fabricar una. Y hace dos semanas, el presidente del gigante chino de fabricación de baterías Contemporary Amperex Technology Co. Ltd., Zeng Yuqun, dijo a Bloomberg: “Si alguien hace un pedido, estamos listos para producir”.
El concepto se ha demostrado solo en el laboratorio, no en la fabricación de automóviles en masa, que es mucho más difícil. Y deben registrarse muchas millas antes de que alguien pueda saber con seguridad cuánto tiempo duran estas baterías.
Sin embargo, la posibilidad es, desde muchos ángulos, un desarrollo que revuelve las expectativas del automóvil.
Aquí hay tres formas en que una batería de un millón de millas podría transformar los coches y la electricidad.
1.- ¿Un EV que nunca termina?
La primera, y la más intrigante para los conductores, es cómo la tecnología podría cambiar las expectativas de cuánto tiempo se mantendrá un automóvil. Para entender eso, es útil comprender por qué los automóviles mueren ahora y qué podría cambiar con una batería de un millón de millas.
“Pocos vehículos de combustión interna, si es que hay alguno, van a durar más de 150.000, 200.000 millas antes de que tengas que reconstruirlos”, dijo Harley.
Pasado ese punto del odómetro, es probable que un engranaje crucial de la maquinaria del coche se rompa por pura fatiga, incluso si ha sido bien mantenido. A menudo no es económico arreglarlo porque es probable que algo más se rompa pronto. Las opciones son una reconstrucción, que es costosa, o un viaje de ida al depósito de chatarra.
Desde el punto de vista de una batería de un millón de millas:
Los detalles de esto surgieron en un trabajo de investigación del año pasado de Jeff Dahn, un investigador de baterías de la Universidad de Dalhousie en Nueva Escocia. El grupo de Dahn está completando una colaboración de cinco años con Tesla sobre baterías. Si se confirma en la fábrica, Dahn habrá hecho un gran avance en cómo la batería hace su ciclo.
Los EVs usan baterías de iones de litio, como las de tu portátil o teléfono. Pueden durar para siempre, pero eso no significa que la experiencia de usar una vieja sea agradable. Cualquiera que haya tenido un teléfono móvil sabe que una vez que la batería se debilita, no puede durar todo el día y necesita estar conectado todo el tiempo. En un coche, esa batería agotada significa viajar distancias cada vez más cortas con cada carga.
Cada carga y descarga de una batería, cada recorrido de electrones de un ánodo a otro y viceversa, causa un daño microscópico a la célula de la batería.
Esta fatiga mecánica y el desgaste electroquímico – multiplicado por los miles de celdas de la batería de un EV, y la exposición a días calurosos de verano y noches heladas de invierno – se suman a los daños a largo plazo que hacen que cada ciclo sea más débil.
“El concepto de una batería de un millón de millas es realmente una descripción de la vida útil de una batería”, dijo Jason Burwen, vicepresidente de políticas de la Asociación de Almacenamiento de Energía. “¿Cuántos años funciona la batería a su capacidad nominal o cerca de ella?”
La investigación de Dahn demostró una célula de batería que realizaba 5.000 ciclos mientras retenía cerca del 90% de su capacidad nominal, mucho mejor que otros diseños. En otras palabras, la tecnología se mantuvo viva mientras hacía el equivalente a una carga diaria durante casi 14 años.
Con estas capacidades, la batería “durará mucho tiempo, más allá de la vida del vehículo”, dijo Sunil Chhaya, un experto en energía y automoción del Instituto de Investigación de Energía Eléctrica.
2.- Las nuevas matemáticas
Tradicionalmente, una barrera entre los conductores para comprar vehículos eléctricos, y todos los beneficios climáticos que conlleva, es la preocupación por la batería.
“La pregunta que nos hacen mucho es ‘¿Cuánto va a costar cuando tenga que cambiar la batería?'” dijo Joel Levin, director ejecutivo de Plug In America, una organización sin ánimo de lucro que promueve la adopción del VE. “Hay mucha ansiedad por eso. La gente tiene la expectativa de que la batería de un celular muera mientras lo usa, y se preocupan de que eso suceda con su auto”.
La batería de un millón de millas “lo pone de cabeza”, dijo. “Un coche de 80.000 dólares parece bastante barato si puedes conducirlo cinco veces más lejos.”
El historial aún no existe para decirnos cuánto tiempo las baterías de los EV de hoy en día se mantendrán activas, por no decir nada de un millón de millas.
Musk ha afirmado que un Model 3 puede soportar de 300.000 a 500.000 millas. Chhaya de EPRI estima que los modelos bien diseñados de hoy en día podrían soportar de 500.000 a 600.000 millas, aunque no puede estar seguro.
“Nadie hoy en día ha conducido EVs con una vida útil tan alta”, dijo.
Pero incluso sin la promesa del millón de millas, los EV ya están cambiando las matemáticas de los coches usados.
La regla de valoración del Libro Azul de Kelley – que un coche pierde la mitad de su valor después de dos años – está siendo revisada en el caso de los coches eléctricos, dijo Harley. La compañía ha tenido que “reevaluar completamente y restablecer la forma de tasar un EV usado porque dura mucho más que un vehículo con motor de combustión interna”.
Otra parte de la investigación de Dahn podría alterar el costo de las baterías y, por extensión, hacer que los vehículos eléctricos sean menos costosos.
Durante sus 5.000 ciclos, la celda de la batería experimental se llenó y drenó completamente, una medida conocida como profundidad total de descarga. Las baterías EV de hoy en día están dañadas por la profundidad completa de descarga. Para evitarlo, se programan con barandillas alrededor de la cantidad de jugo que se utiliza realmente. “Alrededor del 20-25% de la energía es transportada sin encontrar ningún uso real”, escribió Chhaya en un correo electrónico.
Una batería que elimine tales barandillas podría ser correspondientemente más pequeña, más ligera y más barata.
3.- Ride-hailing y enlaces de red
Los expertos señalaron que una batería de un millón de millas cambiaría el atractivo del EV para una multitud en particular: conductores de coches, camioneros y cualquiera que se amontone en las millas.
Un conductor de Uber y un operador de una flota de camiones tienen un gran gasto en común. conducen sus vehículos mucho más que el conductor normal, y reemplazarlos es un gran gasto para hacer negocios.
¿Pero qué pasa si el vehículo funciona casi tan bien a 800.000 millas como a 80.000? Los costos de reemplazo podrían ser eliminados, haciendo del EV lo último en vehículos de alto kilometraje.
Otro atractivo se relaciona con el hecho de que los vehículos eléctricos pasan horas cada día ociosos pero conectados a la red eléctrica. ¿Podría el coche llenar su batería y servir de almacenamiento de energía para la red al mismo tiempo?
A pesar de su promesa, este enfoque, conocido como integración de la red de vehículos o VGI, ha permanecido en la fase piloto. Una gran razón es que los fabricantes de automóviles son recelosos.
“Los OEM [fabricantes de equipos originales] están muy nerviosos de que esto vaya a suponer un desgaste extra para sus baterías”, dijo Levin de Plug In America.
“Si está haciendo el ciclo tres veces más a menudo, la batería se desgasta. Entonces el dueño de la batería se va a enojar con la compañía que se la vendió”.
Pero agregue unos pocos cientos de miles de millas de durabilidad a la batería, añadió Levin, y es posible que las preocupaciones de los fabricantes de automóviles y los clientes puedan desaparecer.
“Hace que el VGI (vehicle-grid integration) sea mucho más práctico”, dijo.
Para más información visite: E&E News / Traducción libre del inglés por WorldEnergyTrade.com
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