La implantación masiva y rápida del vehículo eléctrico depende de dos factores clave, la red de recarga y las baterías de los propios automóviles eléctricos.

Actualmente, una mayor autonomía implica, con las baterías actuales, más peso y más necesidad de espacio para el tipo de acumuladores de iones de litio que se emplean en la práctica totalidad de los eléctricos.

En las baterías hay un factor clave, la densidad energética, es decir, la capacidad de energía que pueden acumular en función del volumen que necesitan, un dato que se mide en kWh/litro. Por tanto, cuanta más capacidad en kWh tenga una batería y menor sea su volumen, mayor será su densidad energética. Al ocupar menos espacio con la misma energía acumulada, el peso es menor y se pueden hacer coches más pequeños y ligeros o destinar parte de ese volumen ocupado por la batería a una mayor amplitud para los ocupantes o el maletero.

En la actualidad la densidad energética media de las baterías de iones de litio que se utilizan en la mayoría de los vehículos eléctricos del mercado se ha incrementado de forma considerable en poco más de una década y ha pasado de los 55 Wh/litro en 2008 a 550 Wh/litro en algunos modelos que ya están en el mercado, como el Mercedes EQS, es decir, se ha multiplicado por diez. Aún así nos sigue pareciendo insuficiente para poder equiparar el uso de un eléctrico al de un vehículo de combustión.

NUEVAS TECNOLOGÍAS CON MUCHOS DESAFÍOS

Las baterías de los actuales coches eléctricos son muy similares a las empleadas en la mayoría de dispositivos electrónicos que nos rodean y su electrolito, el corazón de la batería, está compuesto por iones de litio, una materia prima cada vez más cara y difícil de extraer. Fabricantes de automóviles y baterías prueban otras alternativas de materiales, solos o en combinación con el litio, como baterías de grafeno, sodio, silicio, azufre, ferro-fosfato e incluso calcio.

Algunos de estos minerales tienen una capacidad de almacenamiento superior al litio pero el problema es que no resisten de la misma forma los procesos de carga y descarga y se degradan más rápidamente que el litio, por lo que todavía necesitan muchas pruebas y la colaboración de otros componentes para hacerlas más fiables y alargar su vida útil. Cada material tiene sus ventajas y sus inconvenientes por lo que las investigaciones van por diferentes caminos en todo el mundo.

ESTADO SÓLIDO, LA TECNOLOGÍA MÁS VIABLE

Todos los fabricantes de automóviles y baterías parecen estar seguros de que la batería de estado sólido es la tecnología que revolucionará el vehículo eléctrico dentro de unos años. En las baterías que utilizamos en los coches eléctricos el litio que compone el electrolito de la batería se encuentra en estado líquido, algo que exige más espacio y más medidas de seguridad para asegurar su estanqueidad en caso de accidente, lo que se traduce en un mayor peso y espacio.

Las baterías de electrolito de estado sólido permiten una mayor densidad energética que podría llegar a 1.000 Wh/litro, es decir, el doble que las mejores del mercado actual, además de ser más ligeras y compactas, lo que reduce el peso total y por tanto el consumo. Los tiempos de carga de estas baterías son significativamente menores y su coste muy inferior gracias a la utilización de materias primas más baratas. El coste medio del kWh de una batería de vehículo eléctrico era en 2021 de 132 dólares y la estimación es que a partir de 2028 las baterías de estado sólido permitan rebajar ese coste a la mitad, 65 dólares por kWh lo que permitirá equiparar el precio de un eléctrico al de un modelo de combustión.

Pero no todo son ventajas y todavía hay quepulir algunos inconvenientes, como la alta temperatura que necesitan para su óptimo funcionamiento (en las de iones de litio es de 25º C) o el coste de su producción a gran escala.

Por tanto, todavía habrá que esperar algunos años hasta que esta tecnología se difunda de forma más o menos masiva, algo que no empezará a producirse, según algunos expertos, hasta 2030. A pesar de ello ya hay fabricantes que han anunciado que a partir de 2025 dispondrán de este tipo de baterías en algunos de sus vehículos de producción.

BATERÍAS INTEGRADAS EN EL CHASIS

Actualmente, las baterías de un coche eléctrico están conformadas por un conjunto de celdas o módulos interconectados entre sí. Varios fabricantes están investigando en las baterías con tecnología CTC (cell-to-pack). Esto es más bien un sistema de construcción que permite integrar la batería en la propia estructura inferior de los coches eléctricos formando parte de la estructura del chasis. De esta forma se eliminan elementos como la carcasa que protege todos los módulos, se reduce el número de conectores y sistemas electrónicos de conexión y se aprovecha el espacio al máximo, lo que permite aumentar la capacidad de las propias baterías y reducir el peso total del vehículo.