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¿Cuando tendrán las baterías de los coches eléctricos la densidad de la gasolina? Según un estudio, en 2045 | forococheselectricos

¿Cuando tendrán las baterías de los coches eléctricos la densidad de la gasolina? Según un estudio, en 2045


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Muchas veces hemos escuchado frases como que a las baterías le queda mucho recorrido por delante para llegar a igualar la densidad energética de la gasolina. Un momento en el que los sistemas de propulsión mediante sistemas de combustión interna comenzarán a decir adiós de forma masiva.

La pregunta es el cuando. Pues según el  Laboratorio Nacional Argonne,  el primer laboratorio nacional de investigación en ciencia e ingeniería en los Estados Unidos, se ha lanzado a hacer un estudio para estimar cuando sucederá este crítico momento.

El estudio se ha basado en el principio de cuando podrá un coche eléctrico recorrer los mismos kilómetros que un coche gasolina, teniendo en cuenta aspectos como la mayor eficiencia de los sistemas eléctricos respecto a los motores de combustión interna, y también el mayor peso de los sistemas de batería.

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Según los responsables del proyecto «Cuando se compara el potencial de los vehículos eléctricos de batería como una alternativa a los vehículos convencionales, es importante incluir la energía del combustible y su almacenamiento, así como la eventual conversión en energía mecánica. Por ejemplo, el trabajo útil de un vehículo convencional, así como un eléctrico es el mismo (una autonomía de unos 483 kilómetros con una carga útil de alrededor de 136 kilos). Sin embargo, el peso de prueba de un vehículo convencional y un eléctrico será diferente en función de lo que se necesita para convertir su respectiva energía almacenada en energía mecánica.«

Con esto sobre la mesa, el Laboratorio ha estimado que esta paridad entre gasolina y almacenamiento eléctrico tendrá lugar en el año 2045. Un total de 29 años para lograr que la energía de las baterías multiplique por 100 sus capacidades actuales.

Evidentemente, no nos queda otra forma más que esperar esos 29 años para saber si esta estimación será cierta o no. Un estudio que no procede de una consultora o un chamán de la tribu, si no de un prestigioso laboratorio dependiente del Departamento de Energía de los Estados Unidos.

Evidentemente no todo es densidad energética, o energía específica, también son fundamentales aspectos como la capacidad volumétrica, los tiempos de recarga, y sobre todo…el coste del kWh. Poco importan que avancemos en unos, si no lo hacemos en los otros.

Estimación

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Hasta aquí el estudio del laboratorio. Comienza la estimación de los aficionados. No leer esta parte si lo que se busca son datos científicos.

También podemos hacer una simple regla de tres respecto a la diferencia entre la primera y la segunda generación de baterías. Dos generaciones separadas por unos 7 años, y que permitirá duplicar la cantidad de kWh instalados en los coches para el año 2017, pasando de una media de 24 kWh, a unos 55 kWh.

Si pensamos en otra duplicación en 7 años, esto significará que en 2025 tendremos la tercera generación, con baterías de 100 kWh, llegando a 2032 con baterías de 200 kWh. Si con 24 kWh hacemos unos 140 kilómetros reales, con 200 kWh, un coche eléctrico medio deberían hacer aproximadamente 1.000 kilómetros, igualando e incluso mejorando las cifras de los coches con motor de combustión.

Algo que permitiría a las baterías en la siguiente generación, año 2039, mejorar las cifras de autonomía, o reducir de forma drástica el tamaño y el peso de cada pack. Algo que les permitirá lograr alcanzar el objetivo marcado por el estudio.

Vía | Autoblog

Fuente | SAE

 

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32 comentarios en “¿Cuando tendrán las baterías de los coches eléctricos la densidad de la gasolina? Según un estudio, en 2045”

    • El plazo es largo, pero no parece desproporcionado si de lo que se habla es de igualar, no de mejorar. En 2045 un coche eléctrico podrá llevar baterías como para hacer más de 2.000 kilómetros. Pero la cuestión es lograr un equilibrio entre cantidad y peso.

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      • si ahí habla de igualar estamos hablando de baterías de 8000wh/L, estaríamos triplicando la autonomía. Pero vamos espero que para entonces cualquier pobre pueda pagarse una aeronave autopilotada y que las carreteras pasen a ser historia

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        • «aero»
          Volar no es eficiente, no mientras se tenga que vencer la fuerza de la gravedad.

          Nos encontramos en un punto en el que empezamos a tener problemas de energía, por eso tenemos que hacer el cambio hacia la movilidad eléctrica. Dudo que nadie en su sano juicio piense seriamente en desperdiciar dicha energía con algo tan costoso energéticamente hablando como vehículos unipersonales voladores…

          Una cosa es un juguete o herramienta profesional tipo Dron, pero otra muy diferente es extrapolarlo al transporte personal de todos los habitantes.

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  1. Demasiado largo he irreal para 2039 el planeta estara invadido de coches a hidrógeno si las baterías no dan la talla y sera una realidad si o si……De momento estamos a 2016 y sigo sin ver avances significativos en baterías ¿Donde están las celdas comercializables de 300wh/kg?. Lo más avanzado que se rumorea sera la batería de 100kwh que montara el Model S celdas Panasonic 18650 con anodo de silicio «un 7-10%» y 253wh/kg y para 2017.

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    • Tanto LG como Panasonic llevan ya mas de un año vendiendo, a cualquiera que las quiera comprar, celdas 18650 que alcanzan los 270 wh/kg.

      Los 300 wh/kg existen, y los tienen. Los veremos en acción muy pronto. La frontera a perseguir ahora son los 400 wh/kg, que supondrían 250 kgs de celdas para 100 kwh.

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    • no ves avances significativos en bateria y han doblado su capacidad en pocos años, (te acuerdas de cuanto era tu bateria de tu movil hace 5 años), sin embargo hablas de invasión de coches a hidrogeno, cuando no hay uno solo por las calles (te has cruzado alguno en toda tu vida).

      Se que los pro hidrogeno todavía esperais al «mesias», pero ese camino esta muerto, cuanto antes te des cuenta mejor te irá.

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  2. La gasolina tiene de media 9,66 kwh por litro, y unos 12,19 kwh por kilo.

    Ahora, un coche eléctrico con 9,66kwh se puede recorrer tranquilamente 70km por ciudad, y unos 50km en carretera. Un coche gasolina con un litro de fuel a duras penas hace 10km en ciudad y quizás 14km en carretera.

    El estudio no pretende decir que en 2045 haya baterías de 12.000wh por kilo, sino que las baterías podrían proporcionar autonomías equivalentes a los coches convencionales a igualdad de peso o volumen o ambos. Con rozar los 4000wh se tiene de sobra ese objetivo.

    Y mucho me parece lograr baterías de 4000wh, pero bueno, veremos qué ofrece la realidad.

    Saludos

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    • No hace mucho recuerdo haber leido un comentario de alguien que sabia de baterias o condensadores que estaban investigandolos que serian de quinta o sexta generacion para dentro de 20 años casi o 15, no recuerdo bien.
      Comento, que las baterias se casi igualarian en densidad energetica a la gasolina xD, dato importante no para automoviles sino por ejemplo aviones a reaccion, aunque hacer que sean estables esas baterias con cambios de presion, pues alomejor dale como año el 2040 xD en adelante, pero incluso interesante para misiones espaciales a Marte, La Luna o asteroides, para alimentar los motores ionicos.
      El sector terrestre de transporte con que tenga la tercera generacion de baterias ira bastante bien, creo que densidades de 400-500wh/kg si no me equivoco.

      Me parecio un dato algo surrealista dificil de creer, pero quien sabe, a ver si aparece la persona que lo menciono en los comentarios, tengo curiosidad.

      Para lo que comenta el articulo y tu en tu caso a ojo equivaldria a una tercera parte de la densidad energetica de la gasolina, la pregunta es comparando con aviones a reaccion equivalentes si sera posible o como mucho seran como el prototipo de Airbus para el 2050 hibridado al maximo pero aun usando fuel.

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      • Para aviones a reacción, las baterías deberían llegar mínimo a los 8000wh por kilo, para lograr autonomías equivalentes a los de keroseno, porque los motores a reacción ya son bastante eficientes, y el avión eléctrico a reacción tendría que usar motores a reacción igualmente, aunque podría prescindir de las turbinas al usar motores eléctricos para el compresor.

        El keroseno tiene un PCI de unos 11.900wh por kilo.

        La aviación es la que lo tiene más complicado para prescindir de los combustibles químicos líquidos.

        Saludos

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          • En la practica es lo mismo, a un turborreactor le quitamos la turbina y el quemador y movemos el compresor con un motor electrico, y nos queda un ducted-fan.

        • Vamos que debemos llegar a densidades muy altas para darle la patada al petroleo por completo, espero que no sea dentro de 50 años o 100 xD y que sea antes porque sino el cuello de botella para los viajes en avion esta garantizado, yo preveo incluso un periodo chungo donde habra ATRs eléctricos puros a mansalva (puede que 2030 con densidad de baterias de la cuarta generacion se podria hacer algo xD) o que sean tipo Volt , del cual ya hay diseño xD y reduciria enormemente su gasto en fuel con un generador incorporado alimentado por fuel.

          Pero puede que entre 2025 o 2030 y 2040, por este mismo factor los viajes largos en avion podrian hacerse el equivalente a caros como la equivalencia que habia decadas atras.
          Lo raro que cualquiera podra alquilar una avioneta electrica, cualquiera podria viajar en bimotores de pocas plazas electricas, etc
          Incluso suponiendo el diseño de Airbus para LR y Media distancia muy hibridado con ducted fan a saco, necesitarias en algun punto obtener biocombustibles de las algas y por el momento es un proceso caro, si al menos equivaliese a 100 dolares barril se podria, pienso que pueden llegar a ello, pero los aviones gastan muchiiiisimo fuel pese a las increibles mejoras que llevan se esta cerca del limite de diseño de los turbofan y las plantaciones de microalgas deben alcanzar altisima eficiencia para no tirar suelo que se intentaria que fuese desertico o junto a zonas contaminadas para no competir con los alimentos en un mundo superpoblado.
          Tambien se puede recubrir el fuselaje de peliculas solares y las alas, pero no siempre tendras disponible esa energia o puede que tocase volar mas alto y un sistema de presurizacion mas avanzado con proteccion contra radiaciones solares ademas en el fuselaje xD

          Muy dificil todo, pero el coche electrico esta a la vuelta de la esquina para todos y demos gracias, el mantenimiento de los termicos ahora es horroroso y han perdido la pureza que tenian muchos de ellos… y el diesel es algo nefasto para nuestra salud… asi que algo va habiendo.

          La pregunta es , llegaremos a esos 8000wh/kg como afirmó un tertuliano asiduo a este blog en los comentarios? en tan solo 15-20 años?

          No es solo la aviacion, sino el tema espacial los que estan en juego si se logran esas densidades.

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        • Cuando queremos equiparar combustibles fosiles con baterias olvidamos, que no solo será importante las densidades de estas sino que el peso es un factor decisivo.

          Logrando reducir con materiales compuestos tanto componentes como estructura, no se necesitaran baterias de 8000wh, los motores eléctricos son tambien más eficientes, nuevos diseños de aviones con forma de ala delta, reducirán tambien los consumos, despegues en modo lanzadara (railgun), idem….

          La aviación eléctrica llegará, no sé si en el 2040, o 2100, pero cuanto antes nos demos cuenta de que el negocio de los combustibles fosiles esta acabado, mejor nos irá a la humanidad.

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  3. El término «densidad energética» o bien no está correctamente aplicado en este caso, o no es un dato relevante para una comparación. La densidad energética es la cantidad de energía química contenida en una unidad de peso o de volumen. Evidentemente la gasolina tiene una densidad energética altísima y las baterías actuales bastante baja, por lo que ciertamente el trecho a recorrer para lograr igualarse es tremendo o incluso inalcanzable.
    Sin embargo al convertir esa energía química en movimiento los motores de combustión solo aprovechan un 20% de esa energía, mientras que los eléctricos aprovechan un 90%. Eso significa que, para lograr un vehículo que almacene una energía aprovechable equivalente a la de los vehículos de combustión no es necesario igualar la densidad energética de la gasolina, sino que es suficiente con alcanzar una densidad igual al 20% de la densidad energética de la gasolina.
    Entiendo que en ese instituto han hecho correctamente los cálculos, pero creo que la explicación dada es confusa, supongo que con intención de simplificarla para hacerla mas comprensible, pero creo que conviene dar los datos correctamente.

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    • No no, yo lo he leído en inglés y dan a entender que hasta que no se llegue al 100% de la densidad, los eléctricos no serán competitivos. Vamos dinero negro por detrás seguro, ahora en los próximos meses y años la industria del petróleo destinara mucho dinero a ensuciar todo lo que pueda la imagen de los eléctricos y su futuro. Pero me da que la guerra ya la tienen perdida. Aun que las batallas las han ganado durante muchos años, pero la balanza se invertido y ahora solo lo pueden retrasar muy poco metiendo muchísimo dinero.
      Es que al final incluso con precios iguales de coche y energía para eléctricos y a combustión está más que claro que los eléctricos ganan la partida, son mejores coches. De momento el coste de energía claramente mejor para los eléctricos, ahora queda el precio del coche que cada día se ve más cerca.

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      • Pues si es así este estudio no tiene ningún sentido, ni lógica alguna. Como he dicho antes solo con alcanzar un 20% de la densidad energética de la gasolina ya sería suficiente para tener un vehículo con idéntica autonomía que los de combustión cargando con unas baterias del mismo tamaño o peso que el depósito de gasolina de un vehículo de combustión. Pero si el depósito se hace el doble de grande o el doble de pesado solo se requiere un 10% de la densidad energética de la gasolina. Lo dicho, un despropósito de estudio.

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  4. Está bien el estudio…..pero no es relevante. Con una carga de 80-100 kwh, la autonomía es lo suficientemente larga como para usar todo el día, sobre los 450-500 km. Y eso con los pesos de batería actuales. Con baterías de la mitad de peso, la autonomía sube. Para coche «personal», es más que suficiente, otra cosa son los transportes pesados.

    Un coche con 100kwh y con una recarga del 80% en media hora (tiempo de comer) puede alcanzar los 800 km con sólo una parada….ni digamos con una parada cada 3 horas (ya no digo 2h)

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  5. Vaya, baterías de 200kWh y más de 1000km de autonomía, cuando yo lo dije alguno me tomó por loco…

    No falta tanto, señores!

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  6. No hacen falta baterías de ese tipo. Con 400 km. y recarga rápida es más que suficiente. Lo que tienen es que bajar de precio. En diez años adiós a los petroleros contaminantes.

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    • La recarga rápida es la clave. Meter y sacar electrones sin que el material se fracture. La nanotecnología tiene mucho que decir. Los nanotubos se dilatan pero al estar separados no se rompe la estructura. Feynman señaló el camino hace mucho mucho tiempo, pero nos ha costado tiempo en querer seguirlo. Ahora no hay camino de retorno. Todos nuestros dispositivos electrónicos funcionan con baterías, no con hidrógeno, y la inversión para que se carguen cada vez más rápido no va a detenerse, al contrario, no va a parar de crecer. El que dé con cualquier mejora se forrará, como ocurrió con el transistor de efecto de campo, o con el transistor CMOS.

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  7. ayer volvía de Madrid y me encontré un Tesla S rojo matrícula JNCXXXX en la A2 sentido Zaragoza a la altura se Sigüenza, a eso de las 12:45. (Si es alguien de los foreros que lo diga…tengo que reconocer que me hizo mucha ilusión). En ese tramo yo con mi Ibiza 1.9 tdi blanco circulaba a 120km/h (con poco tráfico siempre conduzco con el selector de velocidad conectado y mi maltrecho tobillo descansa) y estaba en una media de 5 litros a los 100km (unos 50kWh equivalentes). Adelantamos al Tesla que circulaba a 100km/h que seguramente estaría en unos 2 litros a los 100km equivalentes. Un coche de 2100kg de masa, pero de 0,24 de Cx. Yo con mi Ibiza de 1200kg y Cx de 0.32, estaba en 5 a los 100. Hay muchas cosas que mejorar, pensaba. Pero solo con una mejora de la aerodinámica de los coches utilitarios se podrían conseguir enormes ahorros en el consumo, Si mi ibiza tuviera un Cx de 0,24 estaría consumiendo a velocidad estabilizada, en vez de los 5 a los 100, unos 4 a los 100. Claro que también podría bajar a los 90km/h para conseguir esa cifra…pero es que entonces no habría visto al Tesla S y su elegante rodar por la A2.
    Por lo que al artículo se refiere, y como se ha comentado, nadie va a esperar a que las baterías del 2045 tengan la densidad de las gasolinas de hoy, porque en ese año todavía habrá coches ICE y no tendrán los rendiminetos de hoy…a no ser que de forma legal se prohiban los ICE por lo que a nadie le importará que la densidad energética (por volumen o por masa) de las batería tengan la densidad de combustibles «prohibidos» .
    Alguien apuntaba densidades de 4kwh/kg. Yo creo que con reales (y útiles) de 1kwh/kg le damos la puntilla a los ICE, en motos y en coches. El 2045 queda muy lejos

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  8. Y de dónde han sacado esa bola de cristal? Hay miles de cosas que ya no pueden evolucionar más. Por ejemplo, el peso suspendido de un coche cuanto menos sea mejor, pero ya hace décadas que no se puede reducir más. Las baterías, por desgracia, puede que sean una de ellas, o no, pero tirarse el moco a 30 años vista es una vergüenza. El que le dé la más mínima credibilidad a esto es un tonto solemne.

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  9. Con las densidades actuales de las baterías de Tesla es suficiente. Ya la tecnología que hay es suficiente no entiendo la obsesión de estos artículos por difundir esta ilusión de que estamos en un etapa aun lejana de desarrollo en comparación con los termicos. El unico factor significativo de la formula es el costo de las baterías que ira bajando gradualmente segun se desarrolle las economías de escala a medida que aumente el volumen y la capacidad producción.

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  10. Llegará un punto que los coches eléctricos tendrán, por ejemplo, 400km de autonomía y en la siguiente generación de baterías los fabricantes tendrán que elegir si añaden más autonomía a los coches o si mantienen la autonomía pero bajando el peso y el precio. Puede ser muy tentador tener un coche con 1000km de autonomía, pero si realmente por lo que necesitas te sobra con 400km es mejor poder comprar el coche casi a mitad de precio. ¿Por qué alguien que no necesita hacer más de 200km debería pagar por una batería de 1000km?

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  11. Vaya mamarrachada de estudio.

    Lo que vaya a suceder con las baterías en 30 años es una especulación como una casa.

    Como si dice que en 30 años las carreteras serán eléctricas y no harán falta baterías en los coches.

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