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Vehículos eléctricos: tipos de baterías disponibles

Los vehículos eléctricos son ya una alternativa real a los coches con motores de combustión interna. Sus motores funcionan con baterías eléctricas, no contaminan y apenas hacen ruido, por lo que van a ser decisivos en la lucha pro el desarrollo ambiental en las ciudades.

En los próximos años, a medida que la idea de smartcitie se imponga, este tipo de coches será más demandado. En esas ciudades inteligentes se fomentarán los vehículos limpios, que tendrán a su disposición plazas de parking más baratas, además de rebajas fiscales y postes de recarga a su disposición. Por tanto, son opciones muy atractivas a la hora de comprar un coche.

Si estás interesado en comprar un eléctrico, hay algunos aspectos clave que tienes que tener en cuenta. Uno de ellos, quizá el más importante, es la batería eléctrica. Conocer bien la batería de nuestro vehículo eléctrico es fundamental para que puedas gozar de un medio de transporte que nos ofrece, a todos, beneficios ecológicos y mayores prestaciones al volante.

Las baterías más utilizadas: ion-litio, como los móviles

Baterías de ion-litio

Son similares a las que utilizan los teléfonos móviles, por lo que es una tecnología muy probada y bien conocida. Frente a tipos de baterías más antiguos, estas ofrecen mayor densidad, es decir, almacenan más energía por cada kilogramo de peso. Y, además, lo hacen con tamaños más reducidos, lo que facilita su uso en coches. Apenas requieren mantenimiento y no sufren el conocido efecto memoria —que se produce cuando la carga de la batería se hace a medias y se daña su capacidad de almacenamiento—. Además, sus costes de producción se van haciendo cada vez más bajos. Esto hace que sean una de las opciones más habituales para equipar coches eléctricos.

Sin embargo, también tienen inconvenientes: son bastante frágiles y se deben almacenar con mucho cuidado, porque podrían explotar si se manejan indebidamente. Además, no tienen una vida útil demasiado larga.

Marcas como Audi están trabajando en este tipo de baterías para bajar todavía más sus costes de producción y mejorar su capacidad. De hecho, aseguran que aumentarán su almacenamiento en un 50 %.

Por su parte, el revolucionario Tesla Model S —que pretende ser el primer coche eléctrico de masas con prestaciones semejantes a las de los vehículos tradicionales— también emplea baterías de ion-litio.

Baterías de litio-hierro-fosfato

Son una variante de las de ion-litio. Resultan más seguras y estables, al tiempo que ofrecen un periodo de vida útil bastante más largo, con mayores potencias. Sin embargo, su densidad es menor, con lo que baja la cantidad de energía que pueden acumular por kilogramo de peso. A cambio, su coste de producción es bastante inferior, lo cual las hace ideales para los vehículos eléctricos.

Baterías de litio-manganeso

Es otra opción interesante que tiene la ventaja de ser poco contaminante y, además, aguanta mayor voltaje y tolera mejor el calor. ¿Quieres saber cuál es su inconveniente? Su densidad energética, que implica una baja capacidad de almacenaje por kilogramo de peso.

Baterias de litio-niquel-cobalto-manganeso

Son una combinación de las anteriores. Es un tipo de batería que equilibra muy bien el rendimiento con el coste, lo que la vuelve atractiva para la industria. Tiene una de las mejores densidades energéticas, se adapta a voltajes elevados y garantiza una vida útil larga. Todas estas características hacen de esta categoría de baterías una de las opciones más empleadas, hoy en día, en la fabricación de automóviles eléctricos.

Baterías de litio-polímero

Es otra modalidad en pruebas. El polímero es un tipo de plástico cuyo uso da a la batería un aspecto blando que la diferencia claramente del resto, además de hacerla muy ligera. Estas baterías son una variante de las de ion-litio, pero con más densidad energética y mayor potencia, además de que no tienen efecto memoria. Sin embargo, su coste de producción es muy elevado, por lo que su uso es marginal.

Baterías de litio-titanio

Por último, dentro de la categoría de las que utilizan el lito, se encuentra esta variantes que es la que ofrece mayor durabilidad: se considera que este tipo de acumulador puede soportar, incluso, 12 000 recargas, lo que supera de largo a otros modelos de baterías. Además, su densidad energética muestra una relación energía acumulada-peso muy conveniente. Sin embargo, la introducción del titanio en el proceso de producción dispara los precios, por lo que su uso en la fabricación real es muy limitado.

Otras baterías: del siglo XIX a la tecnología del futuro

Ten en cuenta que las baterías de ion-litio y sus variantes no son las únicas baterías disponibles. En la historia de la tecnología encontramos muchos tipos, algunos de los cuales llevan en uso más de un siglo. Otros todavía están en fase de investigación y son solo prometedoras soluciones de futuro.

Baterías de plomo-ácido

Constituyen una de las formas más antiguas de almacenar electricidad que se conocen. De hecho, se emplean desde el siglo XIX y son baratas. Todavía resultan eficaces en vehículos pequeños y son muy útiles para alimentar, por ejemplo, el sistema eléctrico básico de un coche, o para la iluminación del vehículo, si bien tienen muchos inconvenientes. El más importante, su elevado peso: demasiados kilos para la poca potencia ofrecida.  Además, tardan mucho en recargarse. Por si fuera poco, el plomo es muy contaminante, lo que supone un sobrecoste al tratar los residuos.

Batería de níquel-hierro

Es otro tipo de batería muy veterano, tan antigua que es una de las patentes de Thomas Alba Edison, quien la ideó a principios del siglo XX. Hoy en día están en desuso por su baja eficiencia: demasiado peso para tan poca energía acumulada.

Otras baterías de níquel

Con níquel también se producen otros tipos de baterías. Por ejemplo, la de níquel-cadmio y la de níquel-hidruro metálico.

La primera de ellas destaca por su rendimiento a bajas temperaturas. Se han empleado mucho en automoción, pero donde se han adaptado mejor es en la aeronáutica, como baterías para helicópteros o aviones. Esto se debe a que sus componentes son demasiado caros para que resulten rentables en la producción de automóviles. Tienen, además, una pega importante: estas baterías poseen efecto memoria, con lo que los procesos de recarga deben hacerse con mucho cuidado para no afectar a su capacidad.

Este efecto memoria se corrige en el segundo tipo: las de níquel-hidruro metálico. Sin embargo, tampoco son perfectas, puesto que sufren mucho con el calor y resultan demasiado sensibles a las sobrecargas y las descargas.

Baterías ZEBRA

Poseen un enfoque químico que se condiera una rareza. Utilizan sal fundida a gran temperatura, lo que las hace muy sofisticadas y delicadas. A cambio, su rendimiento es muy alto y su ciclo de vida, el más largo de todos. Pero su volumen y su baja potencia, además de lo complejo de su funcionamiento, hacen que se utilicen muy poco.

Batería de aluminios-aire

Todavía se encuentra en fase de investigación. Es otro tipo de batería bastante raro y muy poco empleado, que almacena hasta diez veces más energía que una de ion-litio gracias a su alta densidad energética. Como contrapartida, hay que señalar que acaba saliendo cara: es necesario cambiar periódicamente los electrodos gastados y eso eleva mucho el coste del mantenimiento.

Baterías de zinc-aire

Es otro tipo de baterías que se está investigando, las cuales necesitan el oxígeno de la atmósfera para funcionar. Son complejas, pero su capacidad de almacenamiento triplica a las de ion-litio en el mismo volumen. Por si fuera poco, su coste es bastante más bajo. Todas estas ventajas hacen que este tipo de acumulador sea uno de los que más futuro tiene en el sector automovilístico.

Hacia un vehículo eléctrico barato y eficaz

La investigación en baterías es el eje del desarrollo futuro de los coches eléctricos. Su implantación pasa por abaratar su precio y este depende fundamentalmente de las baterías.

La clave es desarrollar modelos capaces de acumular más energía en menos espacio y con menos peso. Y los grandes fabricantes están invirtiendo grandes cantidades de dinero en estos desarrollos. 

Se piensa que, al ritmo que va el trabajo de investigación, los resultados no tardarán en llegar. Es más que posible que para el año 2020 se produzcan ya coches eléctricos en serie a precios incluso inferiores a los de los vehículos con motores de gasolina o diésel. ¿No te parece una gran noticia?

Sin embargo, su implantación supondrá inversiones importantes en estaciones de recarga en las que los coches eléctricos puedan llenar sus baterías. Esta red todavía es muy limitada y su expansión es crucial. Las estaciones deben ser capaces de garantizar recargas en tiempos breves, de forma que el uso de estos coches no suponga un inconveniente para sus propietarios. Y la red eléctrica de los países debe también reajustarse para hacer frente a una necesidad creciente de electricidad para los coches.

Por eso, habrá que planificar correctamente tanto la capacidad de la red como los horarios de recarga más adecuados para que el sistema aguante picos fuertes de demanda. Incluso es necesario planificar cómo se paga por estas recargas. Se está pensando en hacerlo a través de sistemas de pago online, usando también tarjetas de prepago, como las empleadas en la telefonía móvil. 

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