Híbridos y Eléctricos

DE POLÍMERO DE GRAFENO

Baterías españolas para mil kilómetros de autonomía

Las empresas españolas, Graphenano y Grabat Energy, y la Universidad de Córdoba han desarrollado unas baterías de polímero de grafeno que ofrecen a los coches eléctricos una autonomía de mil kilómetros, además, pueden cargarse en apenas ocho minutos.

Baterías españolas para mil kilómetros de autonomía
Graphenano, Grabat Energy y la Universidad de Córdoba desarrollan celdas de polímero de grafeno que van a enviar a dos firmas alemanas de automóvil.

Parece que ahora cobran más sentido aquellas declaraciones de altos directivos, primero de Audi, y después de Volkswagen, prometiendo coches eléctricos con autonomías de 500, 600 y hasta 700 kilómetros, para 2017 o 2018.

Acostumbramos a pensar que las baterías para los coches eléctricos vienen siempre de muy lejos, de países como Japón, Corea, o de algún otro incluso aún más lejano. Sin embargo en España se ha desarrollado una nueva batería recargable que, según afirman sus creadores, lo tiene todo: más potencia, más densidad de carga, más vida útil, mayor velocidad de recarga y menor precio. Lo de recargable es importante, porque las hay que no lo son, como aquellas de aluminio-aire de 1.600 km.

Se trata de las baterías de polímero de grafeno, y han sido desarrolladas entre tres agentes: «Graphenano», empresa de Alicante que produce grafeno industrial desde 2012, la Universidad de Córdoba, y «Grabat Energy», otra empresa española que fabricará las celdas de batería. Según parece, dos fabricantes alemanes de automóviles ya están esperando estas nuevas baterías para empezar a probarlas en sus vehículos eléctricos.

En Alemania tenemos al grupo Volkswagen, con marcas como la propia Volkswagen (que ya vende dos coches eléctricos), Porsche, Mercedes-Benz (que también vende dos coches eléctricos), BMW (que vende uno), y Opel (que va camino de... no vender ninguno).

Grafeno

El grafeno es carbono puro, pero con una estructura alotrópica hexagonal. Se descubrió en 2004 por los rusos Andréy Gueim y Konstantín Novosiólov, descubrimiento que les valió el Premio Nobel de Física de 2010. Se viene investigando su aplicación en baterías y supercondensadores, e incluso se ha descubierto que también tiene efecto fotovoltaico.

Barata de producir

Por ahora casi todos los aspectos de una batería para automóvil son mejorados por esta nueva batería de polímero de grafeno:

Densidad energética
Su densidad energética por unidad de masa (o energía específica) es muy alta, alrededor de 600 Wh/kg, cuando una batería de iones de litio convencional suele estar entre 140 y 160 Wh/kg, y algunas un poco más avanzadas alrededor de los 200 Wh/kg. Lo último de lo último que se comercializa, aunque tiene un precio muy alto, está alrededor de los 250 a 300 Wh/kg (y algún prototipo hay de unos 400 Wh/kg).

Vida útil
La vida útil, hablando de ciclos de carga y descarga, viene a ser el doble que en las baterías de iones de litio convencionales.

Tiempo de recarga
La velocidad de recarga admisible es aún más rápida. Con una estación de recarga de muy alta potencia, la batería de un coche eléctrico se podría recargar en unos ocho minutos, según afirman sus creadores, frente a los 25 o 30 que vienen a requerir en recarga rápida las baterías de iones de litio que se montan hoy en día en coches eléctricos de tipo medio (a unos 50 kW de potencia).

Precio
El precio de las celdas de polímero de grafeno es un 77% inferior que el de las celdas de iones de litio. Es decir, que se puede fabricar una batería más barata que las actuales.

Autonomía
Con estas cifras sus creadores afirman que con estas baterías se pueden tener coches eléctricos con una autonomía, al menos homologada, de entre 800 y 1.000 km.

Los inconvenientes

La densidad energética en volumen
De todos modos estas nuevas baterías tienen un inconveniente: si bien su densidad energética por unidad de masa (o energía específica) es muy buena, no lo es tanto su densidad energética por unidad de volumen. Por ahora una batería de este tipo consigue acumular más energía eléctrica con menos peso, pero ocupa algo más de volumen. Los investigadores de la Universidad de Córdoba ya están trabajando en esta cuestión, para reducir su volumen.

El dato concreto de densidad en volumen de hecho no se comenta, y puede imposibilitar que se llegue a tener un coche eléctrico con 1.000 km de autonomía, pues el espacio disponible para albergar la batería es limitado. Veremos cómo se soluciona, o si al final tendremos que conformarnos con coches de 500 o 600 km, lo que tampoco estaría tan mal.

Potencia eléctrica del «surtidor»
Otro inconveniente: aunque este nuevo tipo de celda se pueda recargar más rápido, y eso es bueno, sin duda, el problema es que para recargar una batería completamente y casi desde cero, se necesitaría una potencia de carga demasiado alta.

Pensemos que un coche eléctrico de tamaño medio viene a homologar un consumo de unos 13 kWh/100 km. Para homologar 1.000 km de autonomía necesitaríamos, grosso modo, 130 kWh de capacidad de batería (aproximadamente). Con 130 kW de potencia, que ya es mucho, tardaríamos como poco una hora en cargar la batería (realmente lleva un poco más). Para cargarla en 8 minutos necesitaríamos unos 1.000 kW (1 MW) de potencia aproximadamente. Una potencia enorme.

De todos modos esto debería se considerado como un mal relativo, porque siempre podemos cargar a menos potencia haciendo cargas parciales. No siempre es necesario recargar por completo la batería; y recargando tan solo un 25% recuperaríamos unos 250 km de autonomía. Por ejemplo con un supercargador de 130 kW (los de Tesla andan por ahí, en unos 120 kW), en 15 minutos se pueden recuperar 250 km de rango, suficientes para seguir viaje.

La fábrica se abrirá en el 2015

Grabat Energy espera poder abrir la primera planta de fabricación de celdas de polímeros de grafeno en el primer semestre de 2015.

Los fabricantes de automóviles suelen probar y reprobar y volver a probar los productos para estar seguros de que pueden comercializarlos con ciertas garantías de durabilidad, así que al menos podría ser cuestión de dos o tres años. Van cuadrando las fechas, y para 2017 o 2018 como se ha comentado ya, podría verse algún coche con estas baterías. Vamos a ver, vamos a ver.

La noticia es buena, y habiendo sido desarrollada en España, la noticia es si cabe todavía mejor, ya que no nos viene nada mal ir avanzando en cuestiones de ingeniería y tecnología, que no todo va a ser construcción y turismo. Esperemos que no sea solo un bluff.

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