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martes, 25 de febrero de 2020

BATERIAS: LOS CAMBIOS QUE SE VIENEN

La inestabilidad en el suministro del cobalto y el níquel está llevando a empresas como Tesla y Volkswagen a plantearse el uso de celdas con tecnologías previas como el litio-hierro-fosfato que no han dejado de mejorar y convertirse en una posibilidad real.


Tesla está negociando con el fabricante chino de baterías CATL para que este se encargue de suministrarle celdas de baterías con tecnología de litio-hierro-fosfato (LFP) para el Tesla Model 3. Su evolución podría permitir llegar a las autonomías que ofrecen las tecnologías NCM y NCA actuales en las variantes más económicas, proporcionando mayor vida útil, carga ultrarrápida y ventajas económicas. Según la información proporcionada por la agencia Reuters, gracias a la eliminación de materiales como el cobalto y el níquel, el precio de las baterías se reduciría en un porcentaje de “dos dígitos”.

Las celdas que utilizan la tecnología LFP son ligeramente menos densas energéticamente que las NCA (níquel-cobalto-aluminio) que tradicionalmente emplea Tesla para sus coches eléctricos. Sin embargo, su ventaja radica en que son más baratas, más sencillas de empaquetar y no requieren el empleo de materiales escasos y caros como el cobalto o el níquel. Con ellas, Tesla lograría reducir de forma significativa el coste de producción del Tesla Model 3 Standard Range Plus y, al mismo tiempo, proporcionar una autonomía idéntica a la que ofrece con las baterías NCA.

LFP, libre de materiales críticos

Los cátodos de LFP están compuestos de hierro, fosfato, oxígeno y, a veces, una parte de manganeso. Además precisan sales de litio, separadores de polímeros, ánodos de grafito, colectores de corriente de cobre y aluminio y una carcasa de aluminio. Todos estos materiales son abundantes en la naturaleza, y la mayoría se extraen extensamente (o se sintetizan) a volúmenes relativamente altos en comparación con las necesidades actuales y futuras de los vehículos eléctricos.

De todos ellos, la minería de litio es la que debería incrementar su escala de producción para coincidir con la creciente demanda de vehículos eléctricos. Sin embargo, la realidad es que su necesidad es pequeña en relación con el peso de las celdas. Además, si las fuentes convencionales no aumentarán su producción o su suministro se complicase económica o políticamente existe un plan B. Como respaldo, el litio está presente en el agua de mar y podría extraerse a un coste que todavía permitiría vehículos eléctricos asequibles.

Hagamos cuentas, ¿qué coches de Tesla llevarán baterías LFP?: en busca del espacio

Con la evolución tecnológica de las baterías, que buscan reducir el peso aumentando la capacidad energética sorprende que Tesla esté pensando en emplear una tecnología como esta, anterior a la que se utiliza en los cátodos níquel-cobalto-manganeso (NCM) o níquel-cobalto-aluminio (NCA) que
son las que se han favorecido típicamente de una mayor densidad de energía.

Los cátodos LFP han ocupado el 90% del mercado de los autobuses eléctricos y otros vehículos pesados ​​que tienen requisitos de autonomía modesta, pero requieren muchos ciclos de trabajo. Las celdas LFP cumplen con estas necesidades: se pueden cargar y descargar a niveles de potencia más elevada que las NCM o NCA y pueden soportar más ciclos de uso antes de que comiencen a degradarse, lo que brinda una vida más larga en aplicaciones de alto rendimiento.





Gracias a los avances químicos, las celdas LFP están comenzando a alcanzar densidades energéticas (en peso y volumen) suficientes como para ofrecer una autonomía decente a los vehículos eléctricos para particulares. Actualmente las baterías LFP de CATL han alcanzado capacidades de al menos 160 Wh/kg. A modo de comparación, las celdas 2170 de Tesla fabricadas por Panasonic tienen alrededor de 247 Wh/kg.















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