Un equipo de la Universidad Tecnológica Chalmers, en Suecia, ha estudiado cómo alargar la vida de las baterías de coche eléctrico con un truco sencillo de explicar: dejar fuera de juego a las celdas que envejecen peor. Su trabajo analiza las llamadas baterías reconfigurables. Es decir, baterías que pueden alargar su vida útil sustituyendo las celdas o los módulos que peor han envejecido.
La idea importa porque la batería es la pieza más cara de un eléctrico y la que más preocupa a quien piensa en comprar uno usado. Hoy, una sola celda débil puede marcar el final de todo el pack, aunque el resto aún tenga capacidad de sobra. Aún así, numerosos estudios han demostrado que la duración de las baterías es mucho mayor a la esperada.
El problema de la celda más débil
Un paquete de baterías está formado por muchas celdas conectadas entre sí. No todas salen iguales de fábrica ni envejecen al mismo ritmo, y en una batería convencional manda la peor. Es como una cadena: se rompe por el eslabón más flojo.
En el estudio, una batería convencional llega al final de su vida útil cuando la primera celda baja al 80% de su capacidad nominal. Da igual que las demás estén en mejor estado. La obsolescencia de las baterías varía en función de diversos parámetros como el tipo de uso o la carga. El factor tiempo también marca una gran diferencia.
Cómo funciona una batería reconfigurable
La propuesta consiste en añadir interruptores y un sistema de control alrededor de las celdas. Así, la batería puede cambiar sus conexiones eléctricas sobre la marcha, puentear las celdas débiles y aprovechar mejor la capacidad que queda en el resto.
Los investigadores lo han calculado con modelos eléctricos y de envejecimiento de celdas, tanto de química LFP (litio ferrofosfato) como NMC (níquel, manganeso y cobalto). Según sus resultados, la vida útil puede crecer más de un 20% en condiciones óptimas. Ese dato supone controlar cada celda por separado, así que es un techo teórico. En la práctica, lo normal sería controlar las celdas por grupos, con una ganancia menor.
Dónde se nota más: alta tensión y grandes baterías
El mayor beneficio aparece en vehículos con muchas celdas conectadas en serie, es decir, de alta tensión. Hablamos de camiones eléctricos y de turismos de gran autonomía.
El estudio pone ejemplos. En un híbrido ligero de 48 voltios como el Audi Q5 la mejora rondaría el 7%. En coches de 300 a 400 voltios, como el Tesla Model Y o el BYD Sea Lion, estaría cerca del 10%. Y en modelos de 500 a 750 voltios, como el Porsche Taycan, el KIA EV9 o el camión Iveco S-eWay, superaría el 24%. A igual tensión, las baterías NMC salen mejor paradas que las LFP.
Más años de uso y más valor de reventa
Para contextualizar las cifras, los investigadores toman una batería de 80 kWh y 12.000 kilómetros al año. Si la batería convencional hubiera que cambiarla a los 10 años, la reconfigurable llegaría a ese punto hacia los 11 años, unos 14 meses después. Además, al envejecer menos, conserva más valor residual.
La parte negativa es el precio. La electrónica extra encarece la batería de partida. Según el equipo de Chalmers, en muchos casos realistas ese sobrecoste se compensa con la vida más larga y el mayor valor de reventa. En su caso base, el ahorro total a lo largo de la vida del coche sería de 941 euros.
Hay otras ventajas. Si la batería tolera más diferencias entre celdas, en fábrica harían falta menos pruebas y ajustes, lo que ahorra recursos. Y más packs podrían tener una segunda vida como almacenamiento estacionario.
¿Llegaremos a ver estas baterías?
De momento, esta tecnología no está en ningún coche de serie, aunque ya se ha probado en prototipos de investigación y de la industria. No hay fecha ni marca que se haya comprometido a llevarla a producción. Sin embargo, la promesa es interesante: baterías que duran más y coches que se venden mejor de segunda mano, algo clave para que el mercado de eléctricos usados gane confianza. Falta saber cuánto cuesta en la práctica esa electrónica extra y cuánto se pierde al pasar del control celda a celda a uno por grupos.
Fuente: Nature Communications