Híbridos y Eléctricos

CON QUÍMICAS NCM Y LFP

CATL ya produce la 3ª generación de baterías sin módulos, superando las celdas 4680 de Tesla

La tercera generación de baterías con tecnología CTP (cell-to-pack) de CATL entrará en producción en el mes de abril, empleando en sus celdas tanto químicas NCM como LFP, y superando a las nuevas celdas 4680 de Tesla.

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La tercera generación de las baterías CTP (sin módulos) de CATL entrará en producción en abril.

El fabricante chino de baterías para vehículos eléctricos CATL ha presentado la tercera generación de baterías con tecnología CTP (cell-to-pack) que elimina los módulos en los que habitualmente se  agrupan las celdas. Estas baterías de litio se comercializarán con cátodos ricos en níquel (NCM) o de ferrofosfato (LFP). Denominadas internamente como baterías “Kirin”, el fabricante asegura que proporcionarán un 13 % más de energía que las baterías 4680 con la misma química y tamaño de batería.

La batería de cualquier coche eléctrico del mercado está formada por un número variable de celdas formadas por los electrodos (cátodo y ánodo), el separador que evita que se toquen, y el electrolito, en el que están sumergidos y por el que viajan los iones. Cuando está en proceso de descarga los iones se liberan del ánodo o electrodo negativo y viajan hasta el cátodo o electrodo positivo. Estas celdas, la base química de la batería, se reúnen en módulos y a su vez los módulos se conectan para formar el paquete de batería completo.

Sin embargo, este diseño admite modificaciones en la arquitectura de modo que es posible eliminar los módulos intermedios. Dado que se omite el material "pasivo" del revestimiento y el control del módulo, se puede instalar más material activo en el mismo volumen y peso, lo que en última instancia conduce a una mayor densidad de energía a nivel de paquete con la misma tecnología de celda.

Además, la tecnología CTP tiene otras ventajas añadidas. Su construcción es más simple, ya que al prescindir de los módulos se elimina el cableado adicional lo que facilita la instalación reduciendo los tiempos necesarios para el empaquetamiento final.

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tercera generacion celdas sin modulos catll-interior

Según la información publicada por los medios chinos la tecnología CTP permite a las baterías Kirin de CATL proporcionar hasta un 13 % más de energía que las baterías formadas por celdas 4680 de Tesla, utilizando la misma química, el mismo formato y la misma relación de tamaño.

CATL comercializará estas baterías con dos químicas diferentes en los cátodos de las celdas. La versión LFP (litio ferrofosfato) utiliza fosfato como material para el cátodo y un electrodo de carbón grafítico como ánodo. Su característica principal es que tienen largos ciclos de vida, buena estabilidad térmica y trabajan bien en el sentido electromecánico. Su mayor inconveniente está en su baja energía específica, que se traduce en una reducción de la densidad de energía respecto a otras tipologías, pero también en un menor coste, puesto que no precisan de cobalto, un material caro y complicado de conseguir. Según CATL, esta química ofrece una densidad de energía gravimétrica de 160 Wh/kg y una densidad de energía volumétrica de 290 Wh/l.

La variante NCM (níquel, óxido de cobalto y manganeso) ofrece una alta energía específica y, al mismo tiempo, son muy estables. Para esta versión los valores de densidad gravimétrica y volumétrica son de 250 Wh/kg y 450 Wh/l, respectivamente.

CATL supera así ligeramente los valores del sistema cell-to-pack más extendido actualmente que es el que ofrecen las baterías Blade de BYD. En este caso se trata de celdas con química de hierro LFP, que inicialmente tenían una densidad de 140 Wh/kg, pero en la actual versión de largo alcance del BYD Yuan Plus ya alcanzan los 150 Wh/kg. La celda LFP de CATL superaría este valor en 10 Wh/kg.

Baterias Blade BYD para Tesla
Baterías Blade de BYD, sin módulos para agrupar las celdas.

El lanzamiento al mercado de esta nueva generación de baterías está previsto para el mes de abril. Los primeros beneficiados por esta nueva generación de baterías podrían ser las variantes de Autonomía Estándar del Tesla Model 3 y el Model Y que se fabrican en Shanghái y que emplean baterías con celdas LFP de CATL. En este caso, actualmente su densidad energética es de 125 Wh/kg. Con la nueva generación de baterías y manteniendo la misma química, Tesla podría lograr un aumento considerable de autonomía.

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