Híbridos y Eléctricos

ARQUITECTURAS DE RECARGA A 800 V

Recargar un coche eléctrico en menos de 10 minutos será necesario en menos de cinco años

La recarga ultrarrápida con arquitecturas que funcionan a 800 voltios ya son una realidad tecnológica. Ahora hacen falta baterías que sean capaces de soportar estas magnitudes de recarga durante todo el proceso.

Sistema eléctrico a 800 V del Porsche Taycan.
Sistema eléctrico a 800 V del Porsche Taycan.

Recargar un coche eléctrico en menos de 10 minutos es una necesidad urgente que la tecnología debe hacer realidad en menos de cinco años. Evidentemente, la protección del medioambiente, la ecología y las sensaciones de conducción que transmite un coche eléctrico no son suficientes razones para que su mercado despegue definitivamente. La recarga rápida y eficaz, que iguale los tiempos de recarga de los coches eléctricos a los de repostaje de los de combustión es imprescindible para que un comprador opte por ellos.

Lograr que en cinco años, cualquier coche eléctrico del mercado sea capaz de recuperar su autonomía en 10 minutos es un reto tecnológico que es imprescindible abordar. Dos son las patas sobre las que se sostiene esta necesidad: la recarga en corriente continua a alta potencia y, más que encontrar una química milagrosa, mejorar el diseño de las baterías que evite su degradación. El precio es la otra barrera que hay que superar. El incremento de ventas permitirá que la economía de escala lo reduzca y, además, permita que entre en juego la reducción del coste total de propiedad.

Carga en corriente continua a alta potencia

Actualmente, la mayoría de los vehículos eléctricos del mercado están equipados con sistemas eléctricos que funcionan a 400 V, lo que la industria denomina alto voltaje. Pero es la potencia de recarga, que se mide en vatios, la que nos da la idea de a velocidad a la que se rellena la batería y se calcula como el producto del voltaje por la intensidad de corriente, que se mide en amperios.

Estacion de recarga A7 Tesla Ionity

Estacion de recarga de Ionity y Tesla.

Por lo tanto, para aumentar la potencia de carga se puede actuar sobre los voltios o sobre los amperios. Aumentar los amperios no es la mejor opción ya que requeriría cables más gruesos y por lo tanto más pesados, con mayor aislamiento térmico. Por eso, los sistemas eléctricos que elevan el voltaje, con arquitecturas que alcanzan los 800 voltios, están empezándose a imponerse en el mercado.

La realidad actual es que la mayoría de los cargadores en corriente continua que hace apenas un año llamábamos “rápidos” funcionan, como mucho, a una potencia de 50 kW y a un voltaje máximo de 400 V (125 A). El siguiente paso ha sido la llamada “recarga ultrarrápida”, que alcanza los 150 kW, pero que todavía mantiene la arquitectura de los 400 V, elevando la intensidad de corriente (375 A). Poco después, aunque todavía de forma testimonial, aparecieron los cargadores de 350 kW montados, por ejemplo en la red de Ionity, esta vez sí, con tecnología de 800 V (440 A).

Un ejemplo real de ello es el Porsche Taycan que ya implementa esta tecnología. Su batería puede pasar del 5% al ​​80% en poco más de 20 minutos, porque Porsche no está utilizando toda la capacidad del cargador, limitando su potencia máxima a 270kW.

Diseñando baterías

Pero para recargar tan rápido como hoy se rellena un tanque de combustible es necesario mejorar el diseño de las celdas de las baterías. Y es precisamente este campo en que todavía tiene un amplio margen de desarrollo en el que es necesario trabajar. Porsche calcula que el salto de los 50 kW de la recarga rápida a los 375 kW de la ultrarrápida con arquitecturas de 800 voltios es un primer paso para igualar los tiempos de parada entre un coche eléctrico y uno de combustión, pero no es suficiente.

baterias

El diseño de las celdas es crucial para para lograr que soporten la carga ultrarrápida sin degradarse.

Según Porsche, para el mismo desplazamiento, la diferencia entre los tiempos de repostaje de un coche eléctrico que recarga a 50 kW y los que necesita un coche de combustión es de aproximadamente un 45% más. La recarga a 350 kW supondría que la diferencia de tiempo se reduciría hasta el 10%. Pero ¿es suficiente? Sí y no. Lo sería si las baterías realmente fuesen capaces de mantener constante esa potencia de carga. Pero esto no es así. Lo cierto es que la máxima potencia de carga no se soporta durante todo el proceso, puesto que, para evitar la degradación química de las celdas, en muchos casos se limita si se supera un cierto umbral de temperatura.

En este punto es donde entra en juego el diseño de las celdas de batería, que debe permitir que se aproveche la tecnología de la recarga ultrarrápida, que realmente ya está desarrollada. Cuando se logre este objetivo, que nadie duda que se logrará, la diferencia entre los tiempos de “repostaje” de un vehículo eléctrico y de uno de combustión, serán insignificantes.

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