Ford prueba unas celdas de electrolito sólido capaces de recargar a 20C sin signos de degradación

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El fabricante norteamericano Ford sigue investigando para tratar de lograr unas baterías para coches eléctricos mejores. Unos trabajos en los que se están centrando en una de las tecnologías más prometedoras, como son las baterías con electrolito sólido.

Sobre el papel este tipo de celdas además de ser más estables que la dotadas de un electrolito líquido, ofrecen una importante resistencia a las recargas super rápidas. Sin duda uno de los principales objetivos para mejorar las prestaciones de los coches eléctricos.

Durante las pruebas realizadas en los laboratorios, los ingenieros de Ford han utilizado una celda prismática de 5 Ah, fabricada por Panasonic, a la que han sometido a una serie de ciclos de carga y descarga, llegando a una tasa de 20C (expresión del ratio de carga o descarga en relación con la capacidad de la batería en 1 hora) lo que ha permitido recuperar su carga del 0 al 85% en apenas tres minutos, y sin signos de fatiga en la propia celda.

Posteriormente han realizado una prueba algo más dura, bajando la tasa de carga a 16C, pero llevando la recarga hasta el 100%. Después de 50 ciclos los técnicos han indicado que no se experimenta ningún impacto negativo relacionados con el transporte de masas en electrodos sólidos o en el sistema electrolítico.

Por supuesto 50 ciclos es muy poco para saber el potencial de esta tecnología aplicada a grandes baterías para coches eléctricos. Pero hablamos de unas tasas de recarga que en el caso de llegar a 20C permitirían sobre el papel que modelos como el nuevo Nissan LEAF y su batería de 60 kWh pudiesen acceder a recargas de 1.2 MW.

Si tenemos en cuenta que el aprovechamiento de un cargador rápido llega normalmente al 70% de su potencia total, esto quiere decir que con la potencia suficiente, unos 840 kW reales, y un cargador capaz de manejar esas cifras, podríamos recargar una batería de unos 60 kWh hasta el 80% en apenas tres minutos y medio.

Por supuesto, hablamos de pruebas realizadas en laboratorio con celdas independientes y de un tamaño pequeño. Para lograr escalar esto a grandes packs todavía queda mucho trabajo por delante no sólo en la aplicación y escala, también en el aspecto de los ciclos de carga y descarga que esta tecnología será capaz de soportar.

Pero vemos que hay un enorme potencial de futuro en unas baterías que todavía tienen mucho recorrido de evolución por delante, no sólo a nivel de densidad energética, sino también de resistencia a las recargas super rápidas que serán capaces algún día de igualar los tiempos de repostaje de los coches con motor de combustión.

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Vía | SAE



Energias renovables

45 Comment responses

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    April 19, 2017

    Impresionantes cifras… Si esto se lleva al terreno comercial puede ser una auténtica revolución!

    Aunque habría que solventar otro problema ya que harían falta conexiones bestiales… 1.2MW para cargar un leaf en 3 minutos… 😮

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      April 19, 2017

      No es complicado tener instalaciones de 1 MW. Hoy en día ya hay sistemas de autobuses eléctricos con 400 o 500 kW. Y es tecnología de hace unos cuantos años. El problema de 1 MW sería el coste, pero con el descenso de las baterías de respaldo, una electrolinera no necesitaría tener tanta potencia contratada, si la almacena en acumuladores.

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        April 19, 2017

        Claro… No me referia a complicado desde el punto de vista técnico si no de coste…

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          April 19, 2017

          No tan complicado, 8 SuC’s suponen 4 ‘slots’ x 145kW = 580kW, y el SuC más grande, al norte de Oslo es de 28 ‘slots’ = 14 x 145kW = 2,03MW.

          Lo que quiero decir es que cuanto más capacidad de recarga haya, menos ‘slots’ cargadores harán falta para cargar los mismos vehículos.

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      April 19, 2017

      Hay toda una red electrica de alto voltaje, así como cientos de campos solares y eólicos, por lo que montar conexiones de megavatio, tampoco debería rebestir tanto proplema, maxime cuando esta red suele ir paralela a las autovias y carreteras nacionales.

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    April 19, 2017

    Es excitante. Según la propia Panasonic quedan mínimo 5 años para que se empiece a comercializar baterías de electrolito solido.
    La cuestión es que cuando llegue sera brutal poder cargar los coches al 80% en 5 min maximo.

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      April 19, 2017

      Necesitaras 10 minutos ya que tendran el doble de bateria.

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      April 21, 2017

      “La cuestión es que cuando llegue sera brutal poder cargar los coches al 80% en 5 min maximo”

      Eso ya existe, hay tomas de 23MW en todas las gasolineras, se llaman mangueras y echan gasoil, con ellas recargas a razón de unos 40 litros por minuto y en mucho menos de 2 minutos listo, lleno al 100%.

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    April 19, 2017

    Un momento… ¿Qué me he perdido??!!!

    Panasonic tiene baterías de electrolito sólido? Realmente el mérito es de Panasonic, no?

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      April 19, 2017

      Claro Chechu. De hecho las baterias se llaman Panasonic/Sanyo ya que Panasonic:

      A final de 2009 Panasonic compró la empresa, quedándose con el control de Sanyo.

      Es que el secreto esta en la quimica de las baterias. Ellos te venden el modulo estandard ya hecho (20paralelo 6 series, 21,6V 58Ah en 2012) y con eso y dependiendo de la tension nominal de tu motor (hay que poner tantos en serie para que te salga esa tension) y de la potencia y autonomia que quieras ponerle pones tantas series como haga falta. Vamos algo bastante sencillo que incluso si no sabes hacerlo te lo hacen ellos. Tambien te proporcionan el BMS.

      Ojala resulten estas celdas porque es imprescindible un gran avance en baterias, sino estamos jodidos…

      Panasonic tambien comercializa hidrogeneras para el hogar en Japon, y me temo que para Toyota, ya que siempre tuvieron muy buenas relaciones, de hecho era el patrocinador principal del equipo de F-1 de Toyota hasta que dejaron de participar. A cada uno le da lo que pide, lo que quieren es vender jejej.

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    April 19, 2017

    Asi que una celda prismatica fabricada por panasonic, ehem…. nadie cree que esa misma celta la incorporara Tesla en el momento que este lista.

    Alguien se cree que otros fabricantes sin ninguna gigafabrica, les van a adelantar en su propio terreno.

    Cuantas sorpresas se van a llevar estos fabricantes, por intentar mantener su negocio obsoleto, alguno se va a quedar por el camino.

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      April 19, 2017

      O a lo mejor no pasa nada quien sabe, fíjate cuantos tipos de baterías revolucionarias hay y ninguna sale de momento, mucha investigación pero toda van retrasando la fecha, habrá que ver, no creo que se dejen caer las automovilisticas (y las petroleras) hasta Nokia ha vuelto a resurgir, una nueva compañia con accionariado de Nokia y la marca, sin volver a cometer los mismos errores-

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        April 20, 2017

        La division de Nokia de diseño y construcción de moviles está muerta y enterrada, Nokia lícita su marca, hablando claro, nokia cobra por que un fabricante chino ponga en sus móviles Nokia.

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          April 20, 2017

          sí entras en Nokia . com siguen vendiendo smartphones y telefonos no es solo licitacion de marca, por cierto los fabrica Foxconn chino, y se diseñan en Espoo, Finlandia por HMD y Nokia

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    April 19, 2017

    Recordais el tweet de Elon diciendo.
    “¿350kw? ¿A qué te refieres?¿Un juguete para niños?

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      April 19, 2017

      Hago una pregunta en afirmativo, abro comillas y no las cierro… Debería empezar a leer antes de darle a “publicar”.

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    April 19, 2017

    ¿Quizás Tesla y Panasonic tienen las cosas más atadas de lo que algunos piensan?

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    April 19, 2017

    Si eso es así, con baterías relativamente pequeñas los desplazamientos de gran recorrido están asegurados con que hubiera puntos de recarga cada 100+-150 km.
    Ya no serian necesarios esos kilos demás en baterías y los vehiculos mejorarian en prestaciones

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    April 19, 2017

    Sistemas de 1 MW de potencia para recargar coches? Lo veo complicado por el coste que supondría, aun así, la mejor solucion que se me ocurre son las electrolineras con energía renovable! Una vez amortizadas en un par de lustros, todo beneficios!

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      April 19, 2017

      Un SuC de 8 ‘slots’ tiene 0,58MW, uno de 12 = 0,87MW… el del norte de Oslo con 28 ‘slots’ tiene 2,03MW… ¿dónde está el problema?

      Cargas más rápidas además de significar más potencia unitaria por slot, también significa menos slots necesarios.

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    April 19, 2017

    A ver, tampoco hace falta esa burrada de potencia para cargar en 3 minutos. Si son 15 min. también nos sirve y las potencias ya bajan a niveles mucho más razonables.

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    April 19, 2017

    15 min esta muy bien, el problema lo veo de cara a un futuro ,esperemos que cercano, en que la mayoría de los coches sean eléctricos y tengamos operación salida de semana santa. Todos juntos parando en las mismas electrolineras a un radio, pongamos 250/300 km de las grandes urbes. Hoy esperamos 3min por coche en repostar y es en estas situaciones en las que los 15min por vehículo, que hoy nos parecen ideales, podrían resultar problematicos (cuatro coches delante en la cola seria una hora de espera mas el reportaje). El resto del año ideal… donde se tiene que firmar?

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      April 19, 2017

      Pues yo veo que en el futuro el problema será menor. Con los térmicos todo el mundo tenía que ir si o si a la gasolinera a repostar.

      Con los eléctricos habrá muchísimos conductores que ya salgan de su casa con el coche cargado. Esos se evitarán el ir a recargar.

      Yo no veo el futuro tan pesimista. En muy poco tiempo veras como ya está todo solucionado.

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        April 20, 2017

        Opino igual, muchos conductores tenemos posibilidad de recargar en casa y en el trabajo.
        No necesito mas de 200km de autonomía. Me sobrarian todos los cargadores de la carretera.
        Ahora solo me falta el coche eléctrico.

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      April 19, 2017

      Pues yo lo veo de otra manera, visto la conectividad y el intercambio de información el panoramma puede ser totalmente diferente.
      Puedes montar electrolineras cada 50 km (como las gasolineras de hoy, vamos).
      Si tu le pones el destino al navegador, el te programará las recargas , y hasta te puede reservar el sitio.
      Me explico, sabiendo de donde sales y a donde vas, se deciden las recargas.
      Puedes recargar a los 300km de tu casa y llegar al destino con 150 de autonomia, o recargar a los 150 de tu casa y llegar justo a destino (Se supone que en destino tienes carga por la noche).
      Obviamente, también puedes recargar a los 200km o a los 250km. Como el sistema sabe estas variables (hasta le puedes poner que paras a comer en un cierto punto y tienes recarga lenta durante una hora), te reserva la carga donde más convenga a todos. Cosa que hoy con las gasolineras no lo puedes hacer.
      El gran secreto de todo esto es la información.
      Hasta el sistema puede decirte que te pares despues de solo 100km a recargar un poco y otra recarga parcial a los 400km porque vas a terdar menos.

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    April 19, 2017

    Ford, Ford,Ford, haber si se ponen las pilas de una vez y se meten de lleno en la movilidad eléctrica, por que para ser una de las grandes marcas generalistas se están echando una buena siesta en el tema de innovar, se ven que están muy satisfechos con el molinillo del ecoboost q sacaron hace ya unos años. En fin, se ve que no tienen a ningún Henry Ford en sus filas capaz de dar otro vuelco a la industria del automóvil.

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    April 19, 2017

    Si cargo a 1,2MW con una eficiencia del 70%, significa que el 30% se disipará en calor. Es decir, el conjunto cargador / batería se convierte en una “estufa” de ¡360 KW!

    Alguien me tiene que explicar qué clase de radiador hay que poner para no tostar la batería, el cargador o las dos cosas.

    Y además me parece innecesario, si en vez de cargar en 3 minutos, cargo en 12, menos lo que tardó en comprar una bebida en la tienda, aunque la eficiencia se la misma, ya solo tengo que disipar 90 KW, que es una burrada, pero mucho más razonable.

    Y no me contéis lo de todo el mundo cargando al inicio de la Semana Santa, porque si algo bueno tiene la electricidad es que la puedes tener en todos los garajes, así que lo único que sucede es que la noche de antes de vacaciones todo cristo dejará sus coches a dormir en garaje de carga y a tomar por saco.

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      April 20, 2017

      En corriente continua las pérdidas son mucho menores. Los SuC de Tesla, por ejemplo, tienen una eficiencia de carga cercana al 98% (a unos 120 kW). Esos casi 3 kW de disipación máxima no cuesta mucho refrigerarlos, aunque 10 veces esa cantidad ciertamente ya serían palabras mayores, aún no serían la barbaridad que mencionas.

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        April 20, 2017

        10 veces, no. Sí los datos de la noticia son correctos, hablamos de más de 100 veces

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          April 21, 2017

          1.2 MW es 10 veces 120 kW

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            April 22, 2017

            Sí, pero 360 kWh son 120 veces 3.

            El problema no es la potencia que se carga, el problema es la que se se pierde.

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        April 21, 2017

        No existe la batería que tenga un 98% de round-trip efficiency, y mucho menos el conjunto cargador / batería con esa eficiencia.

        Claro que los fanboys de tito Elon eso o sencillamente no lo entienden o es que no lo quieren entender.

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          April 21, 2017

          Ya estamos con los cuñados y sus comentarios de barra de bar. Los Tesla no utilizan el cargador interno para cargar en los Superchargers. Las pérdidas apenas existen del SuC a la batería.

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          April 21, 2017

          Déjate de pedanterías tipo “round-trip efficiency” y chorradas. Aquí se está hablando de la eficiencia de los cargadores rápidos, que es excelente. No te lleves la conversación a tu terreno para estar más cerca de acertar.

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      April 21, 2017

      Esta semana santa yo he salido de viaje. Con mil km de autonomía en mi diesel, puedo hacer el trayecto completo y cargar en destino. Y eso hace casi todo el mundo. Reposta antes, y luego, durante el viaje, la mayoría no tienen que repostar.
      Pero con coches de 300 km de autonomía, todo el mundo tendría que repostar más o menos en los mismos tramos.
      En una salida de Barcelona al centro de la península, (pon 100 mil coches saliendo en esa dirección, no es ninguna barbaridad), la mayoría necesitarían repostar a la altura de Fraga. Por rápidos que sean los cargadores, las colas serían kilométricas.

      Es el principal problema que yo veo. Claro que sólo sucede un par o tres de veces al año. Pero no es un problema menor.

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        April 21, 2017

        Yo también he salido esta Semana Santa y me he hecho unos 2.000 km en mi VE. Y he estado solo en todas y cada una de las estaciones de carga súperrapida que he visitado (en Semana Santa!). Hay poquísimos coches como el mío pero es que la red también es paupérrima. Multiplicar por 1.000 ambos componentes (número de vehículo y estaciones de carga) y que sigan las estaciones desiertas no parece especialmente descabellado, aun antes de optimizar.

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          April 21, 2017

          Pero 1)tú has tenido que parar sí o sí y 2)planificar muy bien el viaje para no acabar quedándote tirado y 3)has tenido que ir adonde sabías que había un cargador mientras que energético 1)no tenia que para si no le daba la gana y 2)podía parar y repostar en (prácticamente) cualquier lugar que quisiera.

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            April 21, 2017

            1. He parado igual que lo hubiera hecho con mi térmico anterior. Pero recuerda que es aconsejable parar cada 2-3 horas de viaje.
            2. He planificado mis vacaciones igual que cuando tenía cualquiera de mis térmicos anteriores.
            3. También falso. Ella eligió el lugar sin mirar nada de eso y, simplemente, fuimos.

            Lo que hiciera energético o no hiciera no podría importarme menos. Podría poner una lista mucho más larga de los beneficios de mi viaje versus mis térmicos anteriores, pero ya sabes que no me gusta perder el tiempo con gente como tú que no sabe de lo que habla (como se puede ver aquí mismo).

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            April 21, 2017

            Vaya cantidad de tonterías que dices majo. Como se nota que tu vives de la gasolina, te toca cambiar de curro y punto, vete haciendote a la idea, que así te dolerá menos.

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        April 21, 2017

        Yo he salido de casa con mi VW California con un reactor nuclear de aftermarket que tengo desde hace 10 años y desde entonces que no reposto. Además, tienes calefacción gratis y se te queda un moreno muy homogéneo. Lástima lo del pelo, las uñas y los tumores…

        Ahora en serio, tu duda es razonable pero por desgracia, falta mucho para que 100.000 vehículos eléctricos zarpen al mismo tiempo y se encuentren a repostar. Del mismo modo que la red de gasolineras no era ni mucho menos lo que es ahora, las electrolineras y la química de baterías irá mejorando. Aparecerán alternativas a cargar a tantísima potencia (eso espero).

        La que más me convence es la idea de batería dual, una de litio para el día a día (200-300 km) y una de aluminio aire para largos viajes (2000-3000km). Aunque esta última sea no recargable (hay que ir añadiéndole agua de vez en cuando), Phinergy y otras ya están trabajando en el reciclado y economización del reemplazo. Te da mayor margen para parar cuando puedas, en destino si hace falta.

        Después tienes la carga inductiva en marcha, aún en fase de desarrollo…

        Tampoco hablamos de que sólo habrá una electrolinera en Fraga y punto, quizá hay cargadores de 20kW 50km antes, otros de 50kW en un pueblo cerca, SuC de 100kW por la zona y por último, una gran electrolinera en una zona clave de la autopista.

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  13. Avatar
    April 20, 2017

    Y digo yo, que pinta Ford aquí, ¿Que prueba unas baterias de otro?

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      April 21, 2017

      Supongo que todas las marcas, en la sombra, aunque no saquen nada decente al mercado, estarán investigando y probando cosas, para estar a punto (o eso creen ellos) cuando consideren que llegó en momento de asomar.

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  14. Avatar
    April 25, 2017

    tenían la patente bajo el cajón hace como 50 años

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