Conceptos básicos sobre las baterías para vehículos eléctricos y cómo funcionan
Un batería eléctrica es básicamente un dispositivo que almacena energía química que se convierte en electricidad. La batería eléctrica moderna fue inventada por el físico italiano Alessandro Volta en 1800. Este notable invento nos ha permitido alimentar gran parte de nuestro mundo moderno con dispositivos avanzados, como ordenadores portátiles, teléfonos inteligentes, satélites e incluso coches eléctricos.
En este artículo, exploraremos los aspectos básicos de las baterías de los automóviles eléctricos, incluido su funcionamiento y cómo mantenerlas funcionando de manera óptima.
¿Cuánto duran las baterías de los coches eléctricos?
Las baterías de iones de litio de su coche eléctrico están diseñados para prolongar su vida útil. De hecho, es probable que un paquete de baterías nuevo para vehículos eléctricos dure más que el propio automóvil. Sin embargo, las baterías de los automóviles eléctricos comenzarán a perder lentamente la cantidad de energía que pueden almacenar con el tiempo. Este fenómeno se denomina «degradación de la batería» y puede reducir la capacidad energética, el alcance, la potencia y la eficiencia general.
La degradación de la batería no es fácil de predecir. No todas las marcas funcionan de la misma manera, y cada vehículo es diferente en cuanto a la forma en que se conduce, se carga y se mantiene. Por el lado positivo, no es raro que las baterías de los vehículos eléctricos modernos duren más de 10 años y algunas duran mucho más antes de que sea necesario reemplazarlas. El propietario promedio de un vehículo eléctrico venderá su automóvil mucho antes de que necesite reemplazar la batería.
Es importante tener en cuenta que se sabe que la degradación de la batería empeora si la batería de un vehículo eléctrico se reduce repetidamente a casi cero. gama y luego se carga de forma rutinaria de carga baja a carga completa, o si la batería de un vehículo eléctrico se carga continuamente en el nivel 3, también conocido como carga rápida de corriente continua (DCFC). Los fabricantes de automóviles sugieren limitar el uso de la DCFC y no convertirla en la fuente principal de carga.
Factores ambientales, como la exposición continua a temperaturas extremas, también puede afectar al rendimiento de la batería y provocar su degradación. Las baterías no funcionan muy bien cuando la temperatura está por debajo de los 20 grados Fahrenheit. Cuando hace mucho frío y utilizas la calefacción del coche, tu autonomía puede reducirse temporalmente hasta en un 40%.
Para mantener un paquete de baterías al máximo rendimiento, se recomienda mantener los vehículos eléctricos cargados entre un 60 y un 80%, minimizar la carga rápida y evitar temperaturas extremas durante largos períodos de tiempo.
La verdad sobre la degradación de la batería
Degradación de batería no ocurre de una sola vez. En promedio, las baterías de los automóviles eléctricos pierden solo entre el uno y el dos por ciento de su autonomía por año, según los factores discutidos anteriormente. Afortunadamente, la mayoría de las baterías están diseñadas para ser duraderas y durarán más que la vida útil de un vehículo.
Si nos fijamos en la batería del modelo Tesla S, los investigadores han descubierto que viajar 500.000 millas con la batería original no debería ser un problema. El hecho de que la batería se degrade no significa que no se pueda conducir; simplemente pierde parte de su autonomía y eficiencia de carga.
En publicaciones de blog, los propietarios del Tesla Model S han señalado que aproximadamente el 95% de la batería conserva su función de batería durante las primeras 50 000 millas. Una degradación de la batería del 5% podría equivaler a 20 millas de autonomía. Por extraño que parezca, la batería solo se degradó otro 5% durante las siguientes 100,000 millas. Por lo tanto, las 150 000 millas de conducción activa solo provocaron una degradación total promedio del 10% de la batería. Por lo general, no deberías plantearte reemplazar la batería hasta que la degradación alcance aproximadamente el 65%.
Garantías de baterías de los fabricantes de automóviles
Actualmente, los fabricantes de automóviles tienen un período de garantía de 8 años o 100,000 millas para las baterías de sus automóviles eléctricos. Esto se debe a que la normativa federal de EE. UU. exige que las baterías de los automóviles eléctricos estén cubiertas durante un mínimo de ocho años.
Antes de comprar cualquier vehículo, es mejor comprobar la letra pequeña de la garantía. Por ejemplo, el Nissan Leaf tiene un porcentaje de garantía de aproximadamente el 75%; sin embargo, utilizan sus propias unidades de medida representadas en «barras». Una batería Leaf completa tiene 12 bares y la garantía de la batería incluida garantiza una carga de nueve bares.
¿Qué son las baterías híbridas?
Coche híbrido Las baterías son similares a las baterías de vehículos eléctricos; son simplemente más pequeñas. Como el motor de gasolina, el motor eléctrico y la batería funcionan juntos en los híbridos, si uno no funciona de manera óptima, afectará al otro.
Las baterías híbridas suelen durar toda la vida útil de un vehículo, y los vehículos modernos suelen recorrer entre 100 000 y 150 000 millas o mucho más. En consecuencia, los fabricantes de automóviles suelen ofrecer una garantía de al menos 80.000 millas. En la mayoría de los casos, puede esperar lograr más del doble de ese kilometraje sin problemas. Algunos fabricantes de automóviles, como Hyundai, incluso ofrecen garantías de por vida. Como resultado, si eres propietario de un híbrido, es probable que nunca tengas que preocuparte por reemplazar la batería.
La duración de la batería también tiene un componente temporal: se degrada incluso si no conduces el coche largas distancias. Las baterías híbridas están diseñadas para funcionar durante al menos 10 años. Para cubrir cualquier fallo inesperado, las garantías temporales son ahora estándar en la industria. Existe un mandato federal para que las garantías cubran ocho años de duración de la batería de los automóviles híbridos, por lo que la mayoría de los fabricantes de automóviles ofrecen garantías de ocho años o más.
Si tiene que reemplazar la batería de un automóvil fuera de garantía, no se asuste. El costo de un paquete de baterías nuevo sigue disminuyendo. Algunos técnicos pueden incluso instalar un paquete de baterías usadas aprobado y rescatado de un vehículo siniestrado, lo que reduciría en gran medida el costo potencial de reparación.
Hablemos de la gama
Batería y gama están vinculados. Por lo general, cuanto más grande es el paquete de baterías, mayor es el alcance. Por supuesto, la forma en que conduces tu vehículo eléctrico también afecta a la autonomía. La tecnología de los coches eléctricos cambia día a día, pero en el momento de escribir este artículo, la mayoría de los vehículos eléctricos tienen una autonomía de entre 200 y 300 millas antes de que sea necesario recargarlos. Algunos vehículos, como el Lucid Air, tienen una autonomía de 406 a 516 millas, según el tamaño de la batería.
La autonomía estimada de los vehículos totalmente eléctricos sigue aumentando junto con la cantidad de vehículos eléctricos nuevos que salen a la carretera cada día. Tanto la autonomía de la batería como la adopción de los vehículos eléctricos han aumentado rápidamente durante la última década. Alrededor de 2010, los vehículos eléctricos apenas podían recorrer más de 80 millas con una carga. Por el contrario, el recientemente anunciado Tesla Roadster, por ejemplo, ¡tendrá una autonomía de más de 600 millas!
La batería del millón de millas
Como se mencionó anteriormente, es posible que nunca necesites reemplazar la batería de tu vehículo eléctrico. A medida que la duración de la batería siga mejorando en los automóviles más nuevos, la cuestión de reemplazar la batería será cada vez menos importante. En 2019, Tesla anunció que estaba trabajando en una «batería de un millón de millas» que probablemente nunca necesitaría ser reemplazada.
Una vez que la batería vieja se retira del vehículo, por lo general entra en una segunda vida útil. A pesar de tener menos capacidad de almacenamiento, la batería puede cumplir una función útil. Las baterías viejas se usan en aplicaciones que no son tan agotadoras como alimentar un vehículo. Por ejemplo, una batería se puede usar como almacenamiento estacionario para mantener la red eléctrica de la empresa de servicios públicos local.
La vida útil de las baterías para vehículos eléctricos
A medida que la adopción de automóviles eléctricos sigue ganando impulso, las baterías usadas representan un serio desafío para el medio ambiente. ¿Qué hacemos con todas las baterías desechadas? Por el momento, hay dos soluciones: se pueden reciclar o reutilizar.
El reciclaje debe manejarse adecuadamente, ya que los productos químicos tóxicos que contienen las baterías viejas pueden contaminar el agua y el suelo. Como parte del proceso de reciclaje, se funden para recuperar el litio, el cobalto y el níquel. Sin embargo, esto puede resultar costoso, por lo que la reutilización de las baterías usadas puede ser más rentable. A muchas baterías de vehículos eléctricos todavía les queda hasta el 70% de su capacidad, lo que significa que pueden usarse para muchas otras necesidades de almacenamiento de energía.
Los fabricantes de automóviles están explorando formas de sacar provecho de las baterías usadas. En Japón, Nissan ha reutilizado las baterías para alimentar las farolas. En París, Renault tiene baterías para los ascensores. En Michigan, GM utiliza baterías reutilizadas de los Chevy Volts para hacer copias de seguridad de su centro de datos. VW inauguró recientemente su planta de reciclaje de baterías para automóviles eléctricos en Alemania, que puede reciclar 3.600 sistemas de baterías al año. Las baterías para vehículos eléctricos reutilizadas también pueden ser útiles para almacenar energía solar o para hacer funcionar bicicletas eléctricas y otras herramientas. Encontrar nuevas formas de convertir estas baterías usadas en soluciones productivas beneficiará a las empresas, al medio ambiente y a los consumidores.
