El éxito de Yadea, el mayor fabricante de motos eléctricas del mundo, no sólo radica en su descomunal producción como ya te contamos recientemente sino en destinar gran parte de sus recursos al I+D. Una de estas áreas está centrada en la constante mejora de las baterías. Por ello, Yadea se hizo con el 100% de la empresa HuaYu Sodium Battery en abril del año pasado; y que Híbridos y Eléctricos ha visitado recientemente.
Ubicada en la ciudad de Hangzhou (12 millones de habitantes) es una de las actuales sedes de Yadea en China. Su equipo de I+D lo forman 60 personas que están dirigidos por Chen Jian, científico jefe y CEO de HuaYu Sodium Battery. Quien curiosamente inició su carrera profesional en España y confesaba que le hacía una especial ilusión recibir a la comitiva española de la que Híbridos y Eléctricos formaba parte, y compartir en primicia la apuesta de Yadea por la revolucionaria tecnología del empleo de sodio para la fabricación de baterías.
A diferencia del litio, el sodio se encuentra de manera abundante en la corteza terrestre.
La compañía está dedicada primordialmente al I+D de las nuevas tecnologías y la producción de baterías de iones de sodio para uso en la movilidad eléctrica, el almacenamiento de energía y la electrificación de procesos de energía.
La apuesta por esta nueva tecnología responde a la búsqueda de una alternativa al litio como materia prima en la fabricación de baterías, ante la escasez de sus reservas. Las baterías de sodio tienen un coste de fabricación más contenido. Además, disponen de un excelente rendimiento, una alta retención en su capacidad energética a baja temperatura y ofrecen una mayor seguridad con respecto al resto de baterías actuales y que resulta determinante.
Por falta de sal no será
El sodio, su principal materia prima, se encuentra presente de manera habitual en la corteza terrestre, así como en el agua del mar. Superando en mil veces a la cantidad que suponen los recursos del litio. La producción de baterías de sodio empezó el año pasado con la primera batería denominada JI NA N.1, y que Yadea monta ya en cinco modelos. El primero de ellos fue el JI NA S9, un ciclomotor que está a la venta desde marzo del año 2023.
Según las pruebas realizadas por Yadea, el JI NA S9 completó con una sola carga de su batería de sodio un recorrido de 111 km, a una velocidad media de 25 km/h (con puntas de 30 km/h) y superando un desnivel de 461 metros. Además, tras realizar 10.000 km de prueba, la batería de sodio mantiene el 94% de su capacidad.
Sí, de momento, se trata de sólo un ciclomotor con un rendimiento escaso. Pero la mejora en autonomía resulta muy significativa, comparado con algunas de nuestras propias pruebas de autonomía. Sin ir más lejos y dentro de la marca, con el Yadea T9L Plus que probamos el año pasado.
La batería JI NA N.1 pesa 11 kilos y tiene unas dimensiones de 183x160 x265 mm. Su capacidad nominal es de 24 Ah/ 30 Ah. Con un voltaje de 48 V y un máximo de carga de 57 V. El rango de temperatura de carga es de -10 °C a 55 °C; y el de descarga es de -40 °C y 65 °C.
El sodio frente al plomo y el litio
Al comparar las principales características de los actuales tipos de baterías: la densidad energética de una de plomo y ácido es de 40–45Wh/kg; para una de litio de 180–350 Wh/kg y en el caso del sodio es de 100–160 Wh/kg. Si analizar los ciclos de vida: la batería de plomo y ácido de puede recargar entre 400 y 500 veces; mientras que la de litio o sodio la recarga está entre los 2.000 y 3.000 ciclos de recarga.
Además, cuando la batería de sodio inicia su fase de desgaste, presenta ciclos de vida más largos que las baterías de litio. Manteniendo el 80% de capacidad después de 4.000-5.000 ciclos. Con su carga del 20% al 80% en 17 minutos.
Otra de las ventajas del sodio es su rendimiento frente a la descarga por bajas temperaturas. Yadea declara que cada celda de la batería mantiene el 75% de su capacidad nominal a una temperatura de -40º C, y que en caso de la batería en su conjunto mantiene un 90% de la capacidad a esos -40º C.
Atendiendo a su coste, por ejemplo, para una batería de 48V/24Ah el precio en una del tipo de plomo y ácido es de 58 €, para la de litio está entorno a los 100–120 € y en el caso de la de sodio es de 80–90 €. Aunque en este sentido, Yadea confía en que el coste de las baterías de sodio se reduzca entre un 30% y un 40% en el futuro.
Si nos centramos en algo tan controvertido como es la seguridad que ofrecen las baterías de los vehículos eléctricos: la de plomo y ácido está a un nivel medio; por su parte, la de litio exige un elevado requisito para su transporte y almacenamiento; mientras que la de sodio ofrece una alta seguridad. Por la razón que explicaremos más adelante y según fuimos testigos directos al provocar su cortocircuito.
Tras el punzado de la celda de sodio, la temperatura aumentó 11ºC y mantuvo su operatividad energética.
Por último, si atendemos a la madurez tecnológica de estos sistemas. Evidentemente, las baterías de plomo y las de litio se encuentran en un nivel alto, fruto de la experiencia con la que ya se cuenta para su producción actualmente; mientras que la de sodio aún está en un estado moderado de madurez. Además, la normativa usada por Yadea para su batería de sodio se va a usar como el estándar técnico para este tipo de acumuladores de energía.
Cortocircuitando (o intentándolo)
Sin duda, lo que resultó rotundamente determinante a la hora de conocer el beneficio del sodio fue la prueba de seguridad. En uno de los laboratorios de la fábrica de HuaYu, asistimos en directo a la perforación de la celda (con formato de bolsa) de una batería de sodio y de una de litio, con una aguja de acero de 5 mm de diámetro y resistente a altas temperaturas.
El paquete que forma una celda de la batería de sodio se atravesó con el resultado de un aumento de su temperatura de 11º C, pasando de los 24º C a los 37º C y manteniendo su rendimiento energético. Siendo factible su uso tras el drástico incidente. En el caso del litio las consecuencias fueron muy diferentes: primero un gran estallido seguido de un inmediato y espectacular incendio que, evidentemente, dejaron inutilizada la celda; pasando su temperatura de los iniciales 26º C hasta los 380º C. Con el alto riesgo que supone esta la deflagración. Sin duda una prueba determinante y que abre una nueva directriz a las baterías en concepto de seguridad.
Sin duda, es una prueba determinante para los más escépticos con la seguridad de las baterías de los vehículos eléctricos.
Proyecto piloto de intercambio de baterías de sodio
Además, en el mes de marzo de este mismo año Yadea ha puesto en marcha un proyecto piloto de intercambio de baterías de sodio en Shenzhen en colaboración con el gobierno de la ciudad china. Un sistema dirigido a dar una mejor solución a la autonomía para las flotas de reparto. Aún está en fase de pruebas, aunque todo apunta a que el sistema se expandirá tras los resultados positivos iniciales.
Híbridos y Eléctricos ha sido testigo del futuro inminente en soluciones a la movilidad sostenible. Yadea no sólo produce motos a granel, sino que se preocupa y resuelve los problemas de la movilidad eléctrica con inéditas y exclusivas alternativas a la seguridad y coste de las baterías. Y esto no ha hecho más que empezar. Atentos a Yadea.
