¿Cómo funcionan las baterías EV?

Durante el siglo pasado, los autos alimentados por gasolina o diesel se convirtieron en el modo de transporte dominante en todo el mundo. A medida que el ajuste de las regulaciones ambientales obligan a los fabricantes de automóviles a reducir las emisiones de tubo de escape, los vehículos motorizados serán cada vez más alimentados por electricidad. Pero el camino no será recto. Se necesitan avances en las capacidades de las baterías EV para mejorar el rendimiento, la conveniencia y la asequibilidad.

¿Cuáles son los principales tipos de baterías para vehículos eléctricos?

¿Cuáles son las limitaciones de las baterías EV?

¿Qué desarrollos están en marcha?

¿Cuáles son los principales tipos de baterías para vehículos eléctricos?

Las baterías EV , o EV, van desde modelos 'híbridos suaves ' que aún dependen en parte de los motores de combustión interna convencionales, hasta automóviles con sistemas de transmisión y potencia totalmente electrificadas.

Los fabricantes de automóviles que usan cátodos NMC incluyen Kia, Hyundai, BMW y Mercedes-Benz. En la actualidad, representa más de una cuarta parte de las ventas mundiales de EV, según Fitch Solutions, que pronostica su participación en el mercado para superar el 60 por ciento para 2027.

Además de su uso en vehículos totalmente eléctricos, las baterías EV basadas en NMC se están volviendo cada vez más comunes en aplicaciones de bajo voltaje como híbridos suaves de 48 voltios, donde ayudan a un motor convencional pero no pueden conducir el automóvil de forma independiente.

¿Cuáles son las limitaciones de las baterías EV?

Los dos inconvenientes principales para las baterías EV son el alcance, o la distancia que puede ir un automóvil antes de que se agote la batería y el tiempo de recarga. Por lo tanto, un gran enfoque es aumentar la densidad de energía.

Sin embargo, el costo de la batería sigue siendo posiblemente la mayor barrera para la adopción del consumidor, a pesar de que caen más rápido de lo esperado: los costos a nivel celular han caído de aproximadamente $ 700 por kilovatio-hora (kWh) en 2009 a aproximadamente $ 150 a $ 175 por kWh hoy, según Boston Consulting Group.

Los fabricantes intentan reducir el contenido de cobalto de las células de iones de litio, ya que el elemento es costoso y a menudo está vinculado a la mano de obra infantil, al aumentar la cantidad de níquel en su diseño.

Pero un inconveniente para los modelos NMC y NCA es que son propensos a 'Termal Runaway ', donde una batería sobrecargada puede provocar un incendio, según el grupo de consultoría de Boston.

Otro obstáculo para las mayores ventas de vehículos totalmente eléctricos es la escasez de infraestructura de carga. Hasta que el equipo esté más ampliamente implementado, los híbridos conservan una ventaja.

¿Qué desarrollos están en marcha?

La tecnología de litio de estado sólido a menudo se llama el 'Santo Grial ' para vehículos eléctricos. Los expertos dicen que tiene el potencial de entregar baterías EV más seguras, recarga más rápido y durar más.

A diferencia de las baterías de EV basadas en líquidos, pueden ser pequeñas y dividirse en elementos aún más pequeños, lo que hace que sea mucho más fácil integrarlas en los diseños de automóviles existentes. Toyota ha establecido una línea de tiempo para lanzar una batería EV de estado sólido antes de 2025. El bluecar de grupo francés Bollore utiliza baterías EV de estado sólido y Mercedes-Benz está equipando autobuses eléctricos con la tecnología.

Pero la toma comercial más amplia ha sido lenta. Dyson, la marca del dispositivo que está desarrollando baterías EV, adquirió una nueva empresa en estado sólido en 2015, pero luego escribió su valor y puede no usar la tecnología para la batería en su primer modelo.

Otras tecnologías con promesa incluyen baterías de EV de aire de litio, que ahorran peso al reaccionar el metal con oxígeno extraído de la atmósfera, en lugar de iones en la carcasa de las células.

El azufre de litio, que puede ser la mitad del peso del iones de litio, tiene una mayor densidad de energía y un impacto ambiental potencialmente menor porque no se utilizan elementos como el cobalto y el níquel.

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