La próxima generación de vehículos eléctricos BMW, con un sistema de propulsión y baterías de sexta generación, se compromete a ofrecer unas prestaciones extraordinarias. Con las nuevas tecnologías, alcanzará autonomías de 1.000 kilómetros y recargas un 30 % más rápidas. Además el proceso de producción será más económico y reducirá significativamente las emisiones de carbono. En sus declaraciones, Simon Erhard, director de energía, rendimiento y vida útil de la sexta generación de sistemas de propulsión de BMW, adelanta que si bien seguirán empleando la tecnología de baterías actual, estas ya han llegado al límite de su desarrollo y los esfuerzos van ya dirigidas a las de estado sólido.
El ingeniero de BMW cree que los días de las baterías de litio tal y como las conocemos hoy en día podrían estar contados. Si no se añade algo que "cambie el juego" a la mezcla, como por ejemplo el silicio, la tecnología que se basa en electrolitos líquidos podría estar cerca de los límites a los que puede llegar. Si bien las baterías de iones de litio seguirán siendo el estándar de la industria a gran escala durante muchos años, necesitan una renovación.
"Desde el punto de vista de la densidad de energía, nos enfrentamos al reto de encontrar la química óptima de las celdas de iones de litio". Erhard cree que el "próximo gran avance" en el desarrollo de baterías probablemente sean las baterías de estado sólido. Su centro de competencia para la fabricación de celdas recientemente, inaugurado en Múnich, está investigando y desarrollando esta tecnología. Trabaja con los mejores talentos académicos de Europa para construir una red casi similar a un mini-Silicon Valley en torno al desarrollo de esta tecnología.
Además, BMW, junto a Ford, es uno de los dos inversores principales de Solid Power, la empresa estadounidense con sede en Colorado, que aspira a ser la primera empresa en comercializar esta tecnología. Los coches eléctricos de estos fabricantes podrían ser los primeros en implementar baterías sólidas. Muchos fabricantes de automóviles también están trabajando en la misma dirección, entre los que se encuentran firmas tan importantes como General Motors, Honda, Volkswagen, Hyundai o Toyota.
En los próximos años, BMW emprenderá su mayor impulso eléctrico hasta el momento, con una gama de nuevos modelos basados en una plataforma eléctrica dedicada y alimentada por sus baterías de sexta generación con celdas cilíndricas y fabricadas por todo el mundo.
Las baterías de estado sólido son una tecnología prometedora desde hace mucho tiempo, pero que se está retrasando más de lo esperado. Afirma ser capaz de ofrecer una densidad de energía significativamente mayor en un paquete más pequeño que las baterías de iones de litio. Como consecuencia, los vehículos eléctricos que las implementen serán potencialmente más ligeros, más eficientes y más baratos.
La novedad principal que aportan en cuanto a la química es el empleo de un material sólido como electrolito para que viajen por él los iones de litio, en lugar de uno líquido como las baterías de iones de litio convencionales. Otros beneficios que aporta son tiempos de carga más cortos y mayor fiabilidad. Pero quizás su característica más importante es su mayor seguridad: las celdas de estado sólido son mucho menos inflamables, lo que elimina la probabilidad de incendios. Además, emplean metal de litio para crear la microestructura del ánodo, en lugar del actual grafito, mucho más pesado.
Tales beneficios han hecho que se describan como el "Santo Grial " de la movilidad eléctrica. Sin embargo su desarrollo se ha visto retrasado durante años por los retos que supone para los investigadores. Erhard explica que algunos de estos retrasos se deben al hecho de que precisamente las baterías de iones de litio no habían alcanzado su máximo potencial. De hecho, gran parte del trabajo de I+D de la industria del automóvil se ha centrado en perfeccionar y escalar las baterías de iones de litio.
Erhard afirma que si bien hay varios cambios que los ingenieros pueden hacer en las baterías de iones de litio actuales para aumentar el alcance y la longevidad, cada vez es más difícil lograr que se transformen en una mejora palpable.
"La tecnología está alcanzando su punto máximo en este momento si desea tener un sistema bien equilibrado que se comercialice a gran escala", dice Erhard. "En aproximadamente 10 años, todo serán baterías sólidas", pero habrá una transición que se iniciará dentro de tres y que culminará con que en 2030 será la única tecnología que se utilice. Finalmente, Erhard aclara que para los modelos actuales y para los vehículos eléctricos "Neue Klasse", se emplearán baterías de iones de litio. Una situación que podría cambiar en la próxima década. Si esta hoja de ruta significa la aparición de un prototipo de demostración de algún tipo o una producción a pequeña escala, no está claro en este momento. "Hacer que las baterías de estado sólido se industrialicen y estén listas para una gran aplicación en el mercado, llevará su tiempo", finaliza Erhard.
