La importancia de las baterías modulares y por qué la industria va en contra de ellas

La presentación hace unas semanas de la marca española de coches eléctricos Liux ha puesto de nuevo sobre la mesa el interés práctico y económico que tienen las baterías modulares.

Liux presentó su idea de baterías intercambiables aplicadas al primero de sus coches eléctricos: el Animal, que emplea cuatro módulos idénticos situados bajo el piso.
Liux presentó su idea de baterías intercambiables aplicadas al primero de sus coches eléctricos: el Animal, que emplea cuatro módulos idénticos situados bajo el piso.
05/03/2023 08:30
Actualizado a 05/03/2023 10:30

Hace unas semanas se presentó oficialmente una nueva marca de coches eléctricos creada en España. Amparado en el prototipo de su primer modelo, el Animal, Liux mostraba algunas ideas interesantes que se aplicarían a toda su gama de vehículos. Más allá de la viabilidad de su proyecto y de las opiniones que ha creado entre los expertos, su solución de utilizar baterías modulares ha reabierto un debate interesante sobre la manera de construir coches eléctricos.

De todos los componentes que forman parte de un automóvil eléctrico, hay uno que es crucial y cuyo fallo compromete a todos los demás. La batería no es solo el elemento más costoso de todos cuantos lo componen, también es el más susceptible a los fallos. Actualmente, un vehículo eléctrico tiene limitada la vida útil a la de su batería. Esta puede sufrir un fallo impredecible que obligue a su sustitución, con la carga económica que implica, o degradarse tanto que su capacidad ya no sea suficiente para su uso en un coche eléctrico.

Resumiendo: el componente más caro y delicado de un vehículo eléctrico es también el responsable de limitar o alargar su vida útil. Sin atender a razones técnicas relacionadas con los procesos de desarrollo y fabricación de los vehículos, esta no parece la situación ideal.

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aterías modulares de Liux con 23 kWh de capacidad.

Las ventajas de las baterías modulares

Una batería convencional está formada por celdas básicas, que a su vez se reúnen en módulos y que finalmente son los que se empaquetan dentro de la carcasa. Esa es la arquitectura habitual que más se usa en este momento. Pero esa división en módulos no las convierte en baterías modulares, puesto que una vez unidos, ya no se pueden separar fácilmente.

Cuando un paquete de baterías presenta un problema en una o varias celdas, la única solución es tratar de reemplazar los módulos defectuosos. Además de suponer una intervención cara y lenta, muchos expertos creen que esa opción solo retrasa la reaparición del mismo problema. La solución correcta pasa por reemplazar la batería completa que, dependiendo del tamaño, puede llegar a tener un coste de hasta 20.000 euros.

Si las baterías fuesen modulares, simplemente habría que reparar el módulo defectuoso lo que permitiría, además, que el vehículo siguiera funcionando con el resto sin tener que permanecer paralizado en un taller. También evitaría que en el momento de la avería se detuviera en medio de la carretera. Los paquetes de baterías modulares, además, reducen los costes de reparación. Cuando no queda más remedio que sustituir un módulocompleto, su precio será muy inferior al que supone cambiar la batería completa.

Una batería modular también ofrece ventajas en cuanto a la recarga. En función de la autonomía que se precise, el propietario podría decidir no cargar alguno de los módulos e, incluso, alternar la carga de cada uno de ellos. Así se reducen, o al menos se reparten, los ciclos de carga y descarga, y se aumenta la vida útil de la batería.

Por último, fabricar una batería específica para cada modelo representa elevar significativamente los costes de desarrollo y fabricación y reducir la economía de escala. Este inconveniente se ha solucionado con la creación de plataformas eléctricas dedicadas que permiten el uso de los mismos componentes en una amplia gama de vehículos de varios tamaños.

La consultora IDTechEx ha analizado la influencia de los nuevos diseños de batería 'cell to pack', que prescinde de los módulos, en la seguridad de los vehículos eléctricos.
Las baterías estructurales y sin módulos se están convirtiendo en la tendencia que marca la manera de fabricar los nuevos coches eléctricos..

La industria va por otro camino

La tendencia actual de la industria va en contra de las baterías modulares. Los empaquetamientos CTP (cell to pack), que prescinden de los módulos intermedios en los que se agrupan las celdas, y las baterías estructurales, que forman parte del chasis, están muy lejos de permitir la modularidad.

Con estos métodos, la industria trata de elevar la densidad energética de la batería prescindiendo de sistemas de conexión y de bastidores. Más espacio para las celdas significa una mayor cantidad de material activo y, por lo tanto, una mayor autonomía.

Sin embargo, estas técnicas solo deberían utilizarse cuando se tenga la completa seguridad de que la batería va a durar más que el automóvil. Pero esto, hoy en día, no es así. Esta forma de construir convertirá en chatarra un vehículo cuando su batería falle o esté fuera de garantía.

 Estación de intercambio de baterías de NIO Power Swap Station 2.0.
Los sistemas de intercambio de baterías son una solución intermedia que está llegando desde China.

La solución del intercambio de baterías

Una solución intermedia que está llegando desde China son las baterías intercambiables. En este caso, hay dos opciones. Una es reducir el precio de compra del coche, que no incluye la batería, a cambio de una cuota mensual por el uso del sistema de intercambio. La otra, adquiriéndola en propiedad, solo facilita la sustitución de la batería, pero no impide que el coste de cambiar una por otra sea muy elevado.

Por eso, con la tecnología disponible hoy en día, parece más inteligente optar por paquetes de baterías modulares como los que propone Liux.

baterias modulares liux animal interior
En los coches eléctricos con baterías modulares es posible retirar una parte y que el vehículo siga funcionando.

La idea de Liux

Liux ha concebido sus productos en torno a un mínimo de dos y a un máximo de cuatro módulos de batería, cada uno de ellos de 23 kWh de capacidad: 46 kWh en los vehículos dos módulos y 92 kWh en los de cuatro. Con ellos, el futuro coche eléctrico de la compañía con mayor autonomía alcanzará los 600 kilómetros, es decir, 150 km por módulo, sin tener en cuenta las reducciones de peso al escalar su tamaño.

La startup española dice que construirá sus coches de la misma manera que BMW construyó el i3 y el i8: un procedimiento similar a montar la carrocería sobre un bastidor. La principal diferencia es que el chasis tiene tres vigas en lugar de solo dos: la tercera, en el medio, es el soporte sobre el que se apoyan los pequeños paquetes de baterías modulares que se colocan en filas de dos y en paralelo.

Sobre la firma
foto gonzalo garcia
Gonzalo García

Redactor y probador especializado en vehículos eléctricos y movilidad sostenible. Escribe en Híbridos y Eléctricos desde 2017. Es ingeniero de Caminos por la Universidad Politécnica de Madrid y Técnico especialista en vehículos híbridos y eléctricos por la SEAS. Ha trabajado en medios como Movilidad Eléctrica y Km77.