Híbridos y Eléctricos

NCM Y NCA

Adiós a las baterías de litio ricas en níquel ¿Una tecnología de nicho en los coches eléctricos?

Mientras se espera que las baterías de electrolito sólido, las de azufre o las de metal–aire lleguen a convertirse en realidad en unos años, ¿las baterías de litio con base de níquel están desapareciendo en favor de las LFP?

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Las baterías de litio con cátodo rico en níquel (NCM y NCA) podrían convertirse en una tecnología de nicho frente al auge de las baterías LFP.

La gran demanda de baterías que está provocando la electrificación de la industria del automóvil está provocando una “guerra química” o una “guerra de estándares” que está revolucionando el mercado. Mientras numerosas investigaciones avanzan hacia nuevas tecnologías como los electrolitos sólidos o nuevos materiales como las baterías de azufre o de metal-aire, de puntillas, y sin hacer mucho ruido, una tecnología ya desarrollada, la de las baterías de litio ferrofosfato (LFP) está ganando cuota de mercado. Tanta que algunos expertos se preguntan si está haciendo desaparecer las baterías de litio ricas en níquel.

Las baterías que utilizan celdas con cátodos LFP son ligeramente menos densas energéticamente que las baterías ternarias, NCM (níquel, cobalto-manganeso) o NCA (níquel-cobalto-aluminio) que son las que se emplean habitualmente en la mayoría de los coches eléctricos. Sin embargo, su ventaja radica en que son más baratas, más sencillas de empaquetar y no requieren el empleo de materiales escasos y caros como el cobalto o el níquel.

Los cátodos de LFP están compuestos de hierro, fosfato, oxígeno y, a veces, una parte de manganeso. Precisan además sales de litio, separadores de polímeros, ánodos de grafito, colectores de corriente de cobre y aluminio y una carcasa de aluminio. Todos estos materiales son abundantes en la naturaleza, y la mayoría se extraen extensamente (o se sintetizan) a volúmenes relativamente altos en comparación con las necesidades actuales y futuras de los vehículos eléctricos.

Durante un tiempo, los fabricantes chinos hicieron un uso extensivo de las baterías LFP sobre todo en autobuses eléctricos y otros vehículos pesados ​​que tienen requisitos de autonomía modesta, pero requieren muchos ciclos de trabajo. Las celdas LFP cumplen con estas necesidades: se pueden cargar y descargar a niveles de potencia más elevada que las NCM o NCA y pueden soportar más ciclos de uso antes de que comiencen a degradarse, lo que brinda una vida más larga en aplicaciones de alto rendimiento.

En Europa y Estados Unidos se ha generalizado el uso de baterías ternarias con cátodos ricos en níquel, sobre todo NCM y NCA (cuyo principal usuario es Tesla), buscando la máxima autonomía y rendimiento. Sin embargo, en las tres regiones (China, Europa y EE.UU) la proporción de baterías LFP ha ido en aumento: Tesla comenzó a usarlas en las variantes de entrada de sus modelos y otros grupos automovilísticos como Renault, Volkswagen, Ford o Stellantis también han anunciado planes para usar LFP en los vehículos eléctricos de bajo coste.

La invasión de Ucrania por parte de Rusia ha puesto de relieve otra razón por la que los fabricantes de automóviles occidentales recurren a las baterías LFP: las materias primas necesarias están fácilmente disponibles en zonas más cercanas y menos conflictivas. Gran parte del níquel del mundo proviene de Rusia. Por su parte, el cobalto también tiene problemas en su cadena de suministro y en las condiciones éticas en las que se extrae.

Según la información publicada por Gasgoo (a través de CleanTechnica), Gotion High Tech planea comenzar la producción de una celda LFP con una energía específica de 230 Wh/kg a finales de este año. Una cifra que pone a la par esta tecnología con las celdas NMC actuales, que alcanzan entre 250 a 270 Wh/kg. "En ese momento, las baterías de litio ternarias serán reemplazadas por las LFP a mayor escala en Gotion", dijo su director ejecutivo Li Zhen.

Mientras, otras fuentes como, PushEVs afirman que el fabricante chino SVolt espera los 230 Wh/kg con sus baterías LFP el próximo año. Desde esta web, Pedro Lima afirma que la tecnología NCM se convertirá en una tecnología de nicho, que tan solo se utilizará en vehículos que requieren alta densidad de energía, como los deportivos eléctricos de lujo, mientras que las químicas libres de cobalto NMx (LNMO) y LFP (LiFePO 4) se convertirán en un nuevo estándar de la industria.

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