Uno de los hándicaps a los que se enfrentan los ingenieros a la hora de desarrollar un coche eléctrico nuevo es el control del peso, puesto que deben compensar el incremento que se produce por la presencia de la batería. Por esta razón, la industria precisa de baterías más ligeras que permitan más libertad a la hora de desarrollar los vehículos y también que abaraten sus costes. Las mejores celdas de iones de litio actuales tienen una densidad energética en torno a los 250 Wh/kg.
Hace un año, la empresa californiana Amprius aseguraba que sus baterías con ánodos de silicio alcanzaban los 500 Wh/kg, contenían un 73% más de energía y ocupaban un 37% menos de volumen. Ahora, una empresa externa, Mobile Power Solutions, ha confirmado estos datos. Esta compañía independiente, dedicada a realizar pruebas de rendimiento de baterías, recibió tres celdas RD1039-R49 de Amprius para su comprobación. Según los resultados presentados el pasado 17 de marzo, estas celdas ofrecen más de 504 Wh/kg y más de 1.321 Wh/l a 25 °C. El informe demuestra que, además, este es el peor resultado. La mejor de las tres celdas alcanzó los 509,7 Wh/kg y los 1.335 Wh/l.
Tras recibir esta confirmación, Amprius asegura que sus baterías “están bien posicionadas para impulsar productos en los mercados de aviación de rápido crecimiento y, eventualmente, en el mercado de vehículos eléctricos” que alcanzará un valor "de 100.000 millones de dólares en 2025”. Es decir, las celdas que comercializa hoy en día no están listas para el mercado del automóvil. ¿Por qué?
Las exigencias del mercado del automóvil
Cuando se carga una batería de litio, los iones pasan del cátodo al ánodo incrustándose en una red que suele ser de grafito. Amprius ha reemplazado esa red por silicio, un material que puede almacenar unas 10 veces más litio, pero que tiende a hincharse y agrietarse, lo que reduce drásticamente la vida útil de la celda.
Si bien la web de la compañía no habla del precio de las baterías, sí lo hace en relación a su durabilidad: entre 200 y 1.200 ciclos de carga y descarga. Suponiendo una batería capaz de ofrecer unos 500 km de autonomía en el ciclo WLTP, la vida útil estaría comprendida entre los 100.000 y los 600.000 kilómetros. Es decir, aunque el extremo superior podría llegar a ser aceptable, el inferior es completamente insuficiente para las necesidades actuales.
Amprius ha logrado avances en este campo. Cuando el silicio se transforma en nanocables porosos, es capaz de tolerar el hinchamiento y resistir el agrietamiento extendiendo la vida útil de la celda. Con sus celdas, una batería del mismo tamaño que las actuales, duplicaría la autonomía. También se podría disponer de una batería con la mitad de capacidad, más económica y mucho menos pesada, para lograr la misma autonomía. Están por lo tanto muy cerca de ser la solución que la industria necesita para generalizar la movilidad eléctrica.
La madurez tecnológica de los vehículos eléctricos llegará cuando recargar sus baterías no lleve más de 15 minutos, cuando sean capaces de recorrer 500 km sin que su peso no supere las dos toneladas y cuando las materias primas necesarias para su fabricación estén disponibles ampliamente y su obtención no implique cargas ambientales o sociales. Pero también cuando reemplazar sus paquetes de baterías no sea prohibitivo desde el punto de vista financiero.
Un comprador de un vehículo eléctrico de segunda mano no debería tener que preocuparse por si la batería está o no en garantía. Afrontar su reparación debería ser una operación económicamente viable. Probablemente, con tecnologías como la de Amprius ese fin está más cerca, pero todavía no se ha logrado.
El coste de sustitución de la batería de un vehículo eléctrico es hoy en día prohibitivo. Fuera del periodo de garantía, una avería que obligue a sustituirla por otra supone, en la mayoría de los casos, el final de la vida útil del coche. Por otro lado, para cubrir el riesgo que representa que esta sustitución ocurra en el periodo de garantía, las cuotas de los seguros se incrementan notablemente.
