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PRODUCCIÓN EN 2023

Así son en detalle las nuevas baterías “Qilin” de CATL con tecnología cell to pack

CATL ha presentado “Qilin”, la tercera generación de su tecnología de baterías cell-to-pack anunciada hace unos meses con las que se podrán alcanzar autonomías de más de 1.000 kilómetros.

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Las baterías CATL Quilin con tecnología cell to pack 3.0 establecen un nuevo récord de eficiencia en el empaquetamiento del material activo que alcanza un 72 % del volumen.

Unos días después de que Wu Kai, vicepresidente de CATL y director de investigación de la compañía asegurase la inminente presentación de sus nuevas baterías, el fabricante ha desvelado tanto sus especificaciones como la fecha de producción y comercialización. Las conocidas baterías Kirin, por su nombre en inglés, fueron presentadas por CATL como Qilin, su nombre en pinyin, el sistema de transcripción oficial para adaptar las grafías chinas al alfabeto latino.

Contemporary Amperex Technology asegura que Qilin establece un nuevo récord de eficiencia en el empaquetamiento del material activo que alcanza un 72 % del volumen. Esto quiere decir que ese es el espacio que queda disponible para instalar celdas de batería. En la primera generación de baterías que empleaba la tecnología celda a paquete (cell-to-pack o CTP) en 2019, la eficiencia de uso en volumen era del 50 %.

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La versión LFP ofrece una densidad específica de 160 Wh/kg y la variante NCM de 250 Wh/kg, gracias a un nuevo método de construcción.

Las baterías están formadas por un número variable de celdas que son su base química. Generalmente estas 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. Al hacerlo se omite el material "pasivo" del revestimiento y el control del módulo de manera que se puede instalar más material activo en el mismo volumen y peso. Además, la tecnología CTP tiene otras ventajas añadidas como la simplicidad de construcción y la reducción de los tiempos de producción.

Las baterías Quilin logran así capacidades energéticas por encima de las baterías actuales. CATL comercializará estas baterías con dos químicas diferentes. Con la versión LFP (litio ferrofosfato) ofrece una densidad específica de 160 Wh/kg. La variante NCM (níquel, óxido de cobalto y manganeso) la densidad específica es de 250 Wh/kg. En el anuncio oficial CATL no específico las densidades volumétricas en cada uno de estos casos, aunque en marzo se indicaron 290 Wh/l y 450 Wh/l, respectivamente.

Según el fabricante, esto ha sido posible gracias a un nuevo método de construcción. Con la tecnología CTP 3.0 el travesaño interno del paquete, la placa para refrigeración líquida y la almohadilla conductora de calor están integrados en una capa intermedia multifuncional. Además, esta capa intermedia tiene "puentes micrométricos" que están diseñados para adaptarse de manera flexible a los cambios en la celda y mejorar la fiabilidad de la batería a lo largo de su ciclo de vida. En su interior se han reorganizado varios componentes, como el conector de alto voltaje y un respiradero de protección contra fugas térmicas. Solo con estos cambios, se logra una mejora del 6 % en la capacidad instalada.

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Con la tecnología CTP 3.0 el travesaño interno del paquete, la placa para refrigeración líquida y la almohadilla conductora de calor están integrados en una capa intermedia multifuncional.

La empresa china también describe el diseño de refrigeración líquida. Los elementos de enfriamiento se colocan entre las celdas vecinas, lo que se supone multiplicar por cuatro la superficie de transferencia de calor. Esto permite que la celda se enfríe “rápidamente en circunstancias extremas” y también evita la conducción de calor entre las celdas individuales, es decir, evita la conocida fuga térmica. Con esta arquitectura no solo debería aumentar la seguridad (en caso de que una celda defectuosa se caliente demasiado), sino permitir la recarga a altas velocidades. CATL promete el 80 % de la capacidad en 10 minutos de carga.

Además de la mayor densidad de energía, la ventaja de la tecnología CTP es la construcción más sencilla. Dado que se eliminan los módulos de batería, no solo se puede prescindir del cableado adicional, sino que las baterías también son más fáciles y, por lo tanto, más económicas de instalar. Al omitir el material pasivo del revestimiento y el control del módulo, se puede instalar más material activo en el mismo tamaño de paquete, lo que en última instancia conduce a una mayor densidad de energía a nivel de paquete con la misma tecnología de celda.

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La tecnología CTP permite una construcción más sencilla; dado que se eliminan los módulos de batería, no solo se puede prescindir del cableado adicional, sino que las baterías también son más fáciles y, por lo tanto, más económicas de instalar.

CATL domina el mercado global de venta de baterías eléctricas con clientes como Tesla, Volkswagen y la mayoría de las empresas locales chinas de vehículos eléctricos. En el primer trimestre de 2022, CATL comercializó 33,3 GWh de baterías a nivel mundial, lo que supone una participación en el mercado del 35 %, según un informe publicado a principios de mayo por SNE Research, con sede en Seúl.

En mayo, solo en el mercado chino, alcanzó los 8,51 GWh de con una participación del 45,85 %, lo que ratifica su liderazgo, según los datos publicados a principios de este mes por China Automotive Battery Innovation Alliance (CABIA).

CATL no menciona por ahora un cliente para sus nuevas baterías. En marzo, la web PushEVs especulaba con la posibilidad de que Tesla pudiera utilizar la variante LFP en el Model 3 y el Model Y, ya que actualmente utiliza celdas de este fabricante en las variantes de menor autonomía de estos dos coches eléctricos. Actualmente, estas baterías llegan a 125 Wh/kg. Si Tesla instalara las nuevas baterías CTP 3.0 la densidad de energía aumentaría en un 28 %.

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