Si eres uno de nuestros fieles lectores sabrás que, como hemos mencionado en más de una ocasión, los vehículos eléctricos son una de las alternativas más sostenibles y eficientes al transporte convencional basado en combustibles fósiles, ahora bien ¿Realmente es esta la mejor opción? ¿Sabías que los VE tienden a terminar antes en el desguace?

Este tipo de automóviles electrificados, y hoy en día, todavía tienen algunos retos que superar, como la autonomía, el tiempo de recarga, el coste y la durabilidad de las baterías. Por eso, la investigación y el desarrollo de nuevas tecnologías en baterías son clave para mejorar el rendimiento y la competitividad de los VE.

En el artículo de hoy, y con la ayuda de Tuteorica.com, un espacio donde utilizar, descargar y compartir contenidos de educación y seguridad vial, analizaremos algunos de los últimos avances en este campo que prometen revolucionar el sector de la movilidad eléctrica ¿Será esto cierto? ¡Sigue leyendo para descubrir la respuesta!

Las baterías, al igual que el motor en los coches de combustión, representan el corazón de todo vehículo eléctrico, siendo el elemento responsable de provocar el movimiento en el mismo, ahora bien ¿Cuáles son las ventajas y desafíos que enfrentamos en su búsqueda? ¿Cómo están contribuyendo los avances en baterías a la reducción de emisiones de carbono y medioambiente?

A continuación, te mostramos los distintos tipos de baterías para VE y las características que presentan cada una de estas ¡Sigue leyendo para obtener todo tipo de información!

Baterías de estado sólido

Las baterías de estado sólido son aquellas que utilizan un electrolito sólido en lugar de uno líquido o gelificado, como las actuales baterías de iones de litio. Esto las hace más seguras, eficientes y duraderas, al tiempo que ofrecen una mayor densidad energética, lo que se traduce en una mayor autonomía para los VE.

Este componente está principalmente diseñado para montarse en vehículos de alto rendimiento y, a medida que vayan evolucionando, en otros tantos ¿Quieres conocer las características y ventajas más relevantes de las baterías en estado sólido? De entre las principales que deberías conocer, destacamos:

• Aumento de seguridad: Al eliminar los electrolitos líquidos, se reduce significativamente el riesgo de fugas o incendios, lo que las convierte en una opción más segura para los VE.
• Rapidez de carga: Permiten una recarga más rápida en comparación con las baterías convencionales de iones de litio.
• Resistencia a las altas temperaturas: Son menos sensibles a las variaciones de temperatura, lo que las hace ideales para climas extremos y contribuye a un rendimiento más constante.
• Incremento en su vida útil: Tienen un ciclo de vida más largo en términos de carga y descarga, lo que reduce la necesidad de reemplazo y, por tanto, los costes a largo plazo.

Varias empresas y universidades están trabajando en el desarrollo de estas baterías para VE. Por su parte, la empresa estadounidense QuantumScape, respaldada por Volkswagen, asegura haber logrado una batería de estado sólido con ánodo metálico que puede alcanzar una autonomía de 480 kilómetros con una sola carga.

Esta empresa espera iniciar la producción masiva de estas baterías en 2024 y 2025 respectivamente ¿Qué opinas de todo esto? ¿Te gustaría conocer el resto de variedades? ¡Sigue leyendo!

Baterías de grafeno

El grafeno es un material formado por una capa de átomos de carbono dispuestos en forma de panal de abeja. Tiene propiedades extraordinarias, como:

• Una alta conductividad eléctrica y térmica.
• Una elevada resistencia mecánica.
• Una gran superficie específica.

Estas características lo convierten en un material ideal para mejorar las prestaciones de las baterías ¿Qué son las baterías de grafeno y en qué vehículos deben montarse? ¿Cuáles son sus principales beneficios y aspectos a considerar? ¡Te los mostramos en este mismo punto!

Se trata de una variante de las baterías de iones de litio que, como su propio nombre indica, incorporan grafeno, una forma de carbono puro, en su estructura. Aunque todavía están en una fase de desarrollo y perfeccionamiento, las baterías de grafeno ya están siendo implementadas en VE de gama alta y prototipos de vehículos futuristas. Algunos de sus beneficios son:

• Alta conductividad: El grafeno permite una carga y descarga más rápida de la batería. Esto se traduce en tiempos de carga más cortos y una mayor eficiencia en la entrega de energía a los motores eléctricos.
• Mayor densidad energética: Tienen una mayor densidad de energía en comparación con las de iones de litio convencionales, lo que aumenta su autonomía sin necesidad de incrementar su tamaño.
• Larga durabilidad: El grafeno es altamente resistente, lo que contribuye a una mayor durabilidad de la batería. Esto reduce la necesidad de reemplazo frecuente y disminuye los costos a largo plazo.

Como has podido observar, las baterías de grafeno representan un paso importante hacia la movilidad eléctrica más eficiente y accesible ¿Cómo se está estudiando a introducción de este componente en los VE? ¿Hay algún otro tipo de batería que debas conocer?

Varios proyectos están explorando el uso del grafeno en las baterías para vehículos eléctricos, la empresa española Graphenano es uno de ellos, pues ha desarrollado unas baterías de polímero de grafeno que pueden recargarse en 5 minutos y ofrecer una autonomía de hasta 1000 kilómetros

Baterías orgánicas

Las baterías orgánicas, también conocidas como baterías de polímero orgánico, son aquellas que utilizan materiales de este tipo, provenientes de fuentes renovables, siendo por ello una opción respetuosa con el medio ambiente.

Aunque aún se encuentran en una fase de desarrollo y pruebas, algunas marcas de VE de vanguardia han comenzado a implementar estas baterías en modelos de alta gama, y se espera que, con el tiempo, se vuelvan más comunes en una variedad más amplia de VE. Teniendo esto en cuenta, os mostramos las ventajas que pueden aportar en el vehículo y conductor:

• Sostenibilidad: Están formadas por materiales orgánicos y renovables, traduciéndose en la dependencia de recursos no renovables y disminuyendo la huella de carbono en la fabricación y uso de las baterías.
• Seguridad: Tienden a ser más seguras en términos de riesgo de incendio o explosión, lo que aporta tranquilidad a los conductores y fabricantes de VE.
• Facilidad en su reciclaje y desecho: Son más fáciles de reciclar y desechar de manera respetuosa con el medio ambiente, contribuyendo así a la sostenibilidad del ciclo de vida de la batería.
• Flexibilidad y diseño: Los polímeros orgánicos aumentan la flexibilidad en la forma y el diseño de las baterías, lo que brinda a los fabricantes la libertad de adaptarlas a diferentes espacios en el vehículo, y mejorando la eficiencia y aprovechamiento del espacio.

Como en las otros tipos de baterías mencionadas lo largo del contenido, las baterías orgánicas también están siendo investigadas. Por ejemplo, la empresa sueca Nilar ha creado unas baterías orgánicas híbridas que combinan electrodos orgánicos con electrolitos acuosos. Estas baterías tienen una alta eficiencia energética, una larga vida útil y una buena resistencia a las temperaturas extremas.

¿Cómo han mejorado las baterías de los VE en términos de autonomía?

Las baterías de los vehículos eléctricos (VE) han experimentado mejoras significativas en términos de autonomía en los últimos años. Estos incluyen una mayor densidad de energía, mejoras en la química de las baterías -con materiales de cátodo de mayor capacidad y la optimización de los electrolitos- la gestión térmica más eficaz y los sistemas de carga rápida.

Junto a todo lo anterior, y en lo que a el crecimiento de autonomía en las baterías eléctricas, destacamos las mejoras en la aerodinámica y la eficiencia general de los vehículos, principales responsables del incremento de la autonomía.

En conjunto, estos avances (y otros en camino) están haciendo que los VE sean una opción más atractiva y práctica para los consumidores al ofrecer una autonomía cada vez mayor ¿Comprarías un coche eléctrico en estos momentos o esperarías un tiempo para hacerlo? ¿Por qué crees que las baterías finalizan pronto su vida útil?

¿Cuáles son las diferencias entre las baterías de iones de litio y las de próxima generación?

Las baterías de iones de litio y las baterías de próxima generación son distintas en varios aspectos clave, mencionados y resumidos a continuación:

• Densidad eléctrica: Las baterías de próxima generación tienden a ofrecer una mayor densidad de energía, pues pueden almacenar más energía en el mismo espacio, lo que resulta en una mayor autonomía para los vehículos eléctricos.
• Velocidad de carga: Las baterías de próxima generación suelen admitir una carga más rápida en comparación con las baterías de iones de litio tradicionales.
• Material del electrolito: Las baterías de iones de litio convencionales utilizan electrolitos líquidos o gel, mientras que las baterías de próxima generación emplean electrolitos sólidos, polímeros conductores o materiales cerámicos como sustitutos. En el primer segundo de los casos, el electrolito aporta una mayor seguridad y estabilidad.
• Temperatura: Las baterías de próxima generación suelen ser menos sensibles a las variaciones de temperatura, lo que las hace ideales para su uso en climas extremos.

Junto a lo anterior, hemos creído importante destacar también que, en términos de seguridad, las baterías de próxima generación son superiores a las de iones de litio, pues los electrolitos sólidos o polímetros que visten reducen significativamente el riesgo de fugas o incendios.

¿Cómo se están abordando los problemas de reciclaje y sostenibilidad en los VE?

La sostenibilidad y el reciclaje en la industria de vehículos eléctricos (VE) se abordan a través del reciclaje de baterías de iones de litio al final de su vida útil, la promoción de una «segunda vida» para estas y la utilización de materiales reciclados en la fabricación de baterías y VE.

Además, se prioriza el diseño sostenible y el uso de energía renovable para cargar los VE ¿Sabías que con estos enfoques buscan minimizar el impacto ambiental y fomentar una movilidad más sostenible? ¿Cuánto crees que tardará en cambiar el concepto de movilidad sostenible actual?

A lo largo de este artículo has podido ver cómo, los avances en las tecnologías de baterías para vehículos eléctricos, son constantes y prometedores ¿Ofrecerán las nuevas generaciones de baterías soluciones más seguras, eficientes, duraderas y sostenibles? ¿Supondrá eso un impulso para la movilidad eléctrica y para la transición energética? Déjanos cada una de tus opiniones, dudas o experiencias en comentarios ¡Te esperamos!