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Unas nuevas baterías de litio asequibles permitirán cargar los coches eléctricos en apenas 10 minutos | forococheselectricos

Unas nuevas baterías de litio asequibles permitirán cargar los coches eléctricos en apenas 10 minutos


Uno de los principales problemas a los que se enfrentan los coches eléctricos para implantarse a nivel mundial son sus elevados tiempos de carga: aunque en el día a día aquellos usuarios que dispongan de plaza de garaje propia no tendrán problema para cargar sus vehículos por la noche, a la hora de viajar los tiempos de espera elevados podrían suponer un problema. Además, aquellos que no dispongan de garaje también necesitarán tiempos de carga reducidos que posibiliten repostar de forma similar a los coches térmicos.

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Por ello, los fabricantes están haciendo un especial esfuerzo para elevar la potencia de carga de sus vehículos eléctricos. Recientemente, Tesla aumentó la potencia máxima del Model 3 en corriente continua a 250 kW, mientras que Porsche ha lanzado su Taycan al mercado con 270 kW (que se actualizarán a 350 kW en el futuro). Además, la mayoría de fabricantes están comenzando a estandarizar potencias de 100 kW o más en sus últimos lanzamientos.

Ahora, los ingenieros de la Penn State University han anunciado el desarrollo de unas nuevas baterías de iones de litio para coches eléctricos, las cuales serán capaces de recuperar más de 320 km de autonomía en apenas diez minutos. La gran ventaja de su tecnología radica en que el uso continuo de carga ultra-rápida no producirá efectos secundarios dañinos para el pack ni limitará su vida útil.

Los responsables del proyecto describen el método de carga de sus baterías como «Asymmetric Temperature Modulation», que consiste en calentar rápidamente la batería a unos 60º C, cifra que se mantiene durante la carga para facilitar la transferencia de energía, mientras que la posterior descarga tendrá lugar a temperaturas más frías. Este sistema ha permitido a los investigadores cargar celdas, módulos y packs de baterías de coches eléctricos actuales al 80% en poco menos de diez minutos.

La clave del éxito de este sistema es lograr un calentamiento rápido, para lo cual se ha empleado una lámina de níquel autocalentable de bajo coste instalada en las baterías que permite calentar el pack desde la temperatura ambiente hasta 60º C en apenas 30 segundos. La elevada temperatura evita la formación de placas de litio; sin embargo, normalmente esto también tiene como consecuencia una degradación prematura del pack.

Con todo, al estar las baterías calientes durante cortos periodos de tiempo (apenas 10 minutos por carga), los efectos negativos son inapreciables: tras 2.500 ciclos de carga (equivalentes a más de 800.000 km de conducción), los packs probados por los ingenieros mantenían una espectacular capacidad del 91,7%. Para hacer que estas baterías sean viables para su comercialización en masa, habría que emplear controles de temperatura férreos que regulen el funcionamiento del sistema con precisión.

Fuente | Real Clear Science

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20 comentarios en “Unas nuevas baterías de litio asequibles permitirán cargar los coches eléctricos en apenas 10 minutos”

  1. Todos los avances en mejorar tiempos de carga, ciclabilidad, gestión térmica, densidad energética, etc, etc. Son bien venidos y celebrados, pero mientras no bajen los precios, seguirán siendo inaccesibles para la mayoría.
    El precio es la clave para que las calles se llenen de VE.

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    • Ojo en el estudio ya dicen que las baterías serán más caras…..Los controles de calidad deberán ser muy estrictos y los sistemas de mon itoreo y control del coche muy precisos y de altísima seguridad. Lo bueno es que dicen que el sistema esta listo para pasar a producción. La excusa de que los coches eléctricos són lentos para cargar ya no cuela…….

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  2. Entiendo que el avance es que sea más barato y que no se degrade tanto la batería, porque la tecnología para cargar 320 Km en 10 minutos ya la debe de tener Porsche si es capaz de cargar a 350 Kw.Para cargar 320 km en 10 minutos con un consumo medio de 18 Kwh/100km hace falta aproximadamente una potencia de 345 Kw sin pérdidas.
    En cualquier caso, no sirve de mucho un avance así si luego los cargadores que te encuentras en la carretera rara vez superan los 50 KW.

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    • Actualmente un coche como por ejemplo el nuevo ZOE tiene la posibilidad de cargar a 50 Kw, por lo que puede recuperar 150 km de autonomía en 30 minutos. Claramente el asunto de las cargas como sabrás no es lineal, sino que sube durante un periodo de tiempo y luego baja, creando una curva.

      Con la noticia, indican directamente que durante el tiempo de carga no se produzca curva, sino que sea lineal por lo que si antes cuando lo conectas empieza a 3 hasta llegar a 50 , con esta técnica empezarías a 50.

      Es decir, que al final, si Renault lo actualizase con dicha investigación podríamos obtener un tiempo de 15 minutos para una autonomía de 150km, lo que se gana bastante.

      Incluso si esto se aplica a la Fórmula E (que puede ser un buen laboratorio de pruebas)

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      • En general, las curvas, son descendentes.
        No empieza cargando a 3kW.
        Bueno, si, pero muy rápidamente llega a los 50kW (o lo que sea).
        El tema es el tiempo que mantiene esta carga máxima.
        Personalmente me gusta mucho más el sistema del Audi eTron, que una vez alcanzado los 150kW los mantiene hasta el 80% de carga, continuo, y luego empieza a bajar.
        La curva de Porsche todavía no la vi, pero la del Model 3, que sube hasta los 250kW , se mantiene hasta el 30% (más o menos) y luego comienza el descenso de potencia.
        Está claro que sí harás cargas cortas (de entre el 40 o 50% de batería), con el Model 3 tardas un poco menos.
        Pero si haces una carga, durante un viaje, desde el 10% o 20% de carga, hasta el 80% (o sea, cargas un 60 o 70% de batería) no hay diferencia de carga 3ntre el Model 3y el eTron.
        La diferencia es que con el Model 3 se calientan más las celdas que en el eTron. Y en el eTron, están más tiempo calientes, pero a menos temperatura….
        Y que con el eTron necesitas cargadores de menos potencia.
        Que es una cosa que no puedo averiguar, cuanto cuesta un cargador de 150kW y uno de 350kw….

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        • No lo sé, pero aparte creo que los sistemas de carga rápida solo están funcionando en coches con baterías grandes sin embargo los coches con baterías de menor capacidad dedicado a las ciudades deberían poseer algo similar porque serán la mayoría o ya son la mayoría y no pueden desplazarse más allá del radio urbano, por lo tanto creo que habrá un cuello de botella en las estaciones de carga hablando especialmente por quienes no tienen un garaje propio con enchufe.

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          • Estoy de acuerdo en que la potencia de carga depende de la capacidad de la batería.
            O sea, de los C
            El Model 3 tiene un pico de unos 3C, y luego va bajando.
            En cambio el Audi mantiene durante más tiempo una carga de 1,5C
            Esa medida se puede extrapolar sin problemas.
            Así que un urbano de los nuevos, con batería de 50kWh puede cargar en una horquilla de 75kW hasta los 150kW, depende si es sistema Tesla o Audi.
            Y uno de 60kWh entre los 90kW y los 180kW
            Lo que pasará es más o menos, minuto más o minuto menos, cargarán el mismo porcentaje de batería en el mismo tiempo.
            Lo que significa que cada uno cargará una autonomía diferente por minuto.
            Porque dependerá de la capacidad de la batería y del consumo del coche (el Audi y 3l Model 3 cargan los mismos kWh en media hora, pero como el Model 3 consume menos, con esos kWh hace más kilómetros)
            Por supuesto, todo esto dependiendo del punto de carga.
            Porque, si por cuestiones de costes, llenas las ciudades de puntos de 100kW (que ya es una buena potencia) salen beneficiados los coches con baterías pequeñas, porque estarán más cerca de su punto de carga máxima, y tienen menos batería que llenar.
            Por eso, desde mi ignorancia, me gusta la filosofía de Audi, requiere puntos de menos potencia.

    • Exacto, sin una infraestructura a la altura, no sirve de nada el avance…

      Mientras ambas cosas se ponen al mismo nivel, lo ideal es aumentar la autonomia mediante packs de mayor capacidad (Según aumente la densidad energetica) para que, incluso disponiendo solo de recargas lentas, no te resulte un problema viajar.

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  3. Que apliquen el estudio hacer test para ver su viabilidad y su posibilidad de incorporarlo.

    Cuanto mas avance mucho mejor para todos, mejores noticias y mayor implantación.

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    • Ahora me surge una duda.
      «Los responsables del proyecto describen el método de carga de sus baterías como «Asymmetric Temperature Modulation», que consiste en calentar rápidamente la batería a unos 60º C»

      Si nos ponemos en la Fórmula E con este método (un buen sitio para ese testeo), el conductor entraría en boxes con un % de batería precalentando el coche para que llegase a 60ºC para que cuando le enchufen la carga ya estaría en estado óptimo.

      Ahora bien, para el usuario el tiempo cuenta cuando has metido la manguera para cargar, lo que tu coche perderá un tiempo que podría ahorrarse, no se si activando la opción de precalentado o de alguna forma pero creo que tampoco se pierde mucho tiempo

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      • Eso lo hace Tesla hoy día, te programa el viaje y te pregunta si quieres precalentar la batería.
        Como sabe dónde estás, sabe cuando empezar a calentarla, para que cuando llegues al SUC, ya esté caliente.

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        • Claro pero no todo es Tesla.

          Por ejemplo Polestar podría ya que tiene un planificador integrado.

          Las demás Marcas parecen un poco más pasiva.. incluso podríamos decir que Tesla podría estar usando dicha solución ….

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          • Solo lo digo porque es un tema de software y que ya se aplica.
            Eso sí, consume energía.
            Hay que analizar el motivo por el cual no todos lo tienen.
            Un motivo puede ser que, las otras marcas al no tener red de cargadores, no puede confirmar que estos funcionen y que haya disponibilidad.
            Y si, una vez enchufado, puedes calentar la batería en dos o tres minutos, mientras sube la potencia, pues tampoco es que se gane tanto.
            Ojo, Tesla solo lo hace con los SUC, no con cualquier cargador….

          • Para Mark.

            Esta claro, Tesla la tener su red, aparte de cargar puede hacer algunas cosas interesantes.

            Pero como siempre no es algo nuevo, sino saber hacer las cosas bien y adelantarse.

            Internamente no se que comunicación se usa pero los puntos de recarga van por un protocolo de comunicación, llamado ocpp que es un protocolo abierto… Tesla podría haber usado algo parecido para reservar y ver la disponibilidad del punto , que con dicho protocolo se podría hacer, la red que podría hacer esto sería ionity.

            La ventaja es que Tesla ya lo tienen , los otros se tienen que crear, la idea de Polestar es hacer algo parecido… Y de otras marcas al tener un sistema operativo «común», Android que se aprovechará de apps que hagan eso o que lo haga Google

            Pero veo que Tesla ya lo tenía planificado porque ahora ya estará evolucionado

      • A ver, dicen que se calienta en 30 segundos con esta tecnología, 30 segundos… Eso no es pérdida de tiempo ni nada, se calientan entre que le das al botón de abrir el puerto de carga y conectas la manguera con la propia carga remanente de la batería. Como se nota que la inversión en baterías se ha multiplicado un huevo, no hacen más que salir noticias de innovaciones. En 10 años tendremos maravillas…

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  4. Realmente como Mark2011, el truco está en la ruta de planificación y en el momento que te estés acercando pongamos 0 metros, empieza a calentarse, por lo que esos 30 segundos ya te lo has quitado que es el tiempo de abrir y enchufar… Cuanto más reduces el tiempo mejor.

    Incluso esto se podrá hacer si las estaciones usan el protocolo de comunicación y se acepta la reserva cuando estés a un kilómetro

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  5. Con estas baterías las Pickups americanas tendrán sentido cuando tengan que carga de 400 en 400Km. En una media hora aproximadamente sus baterías de 120kWh.

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  6. Lo importante es tener puntos de recarga, ¿porque no obligan a los centros comerciales a tener un número de plazas de parking con carga para estos vehículos? Si lo hicieran se venderían muchos más y podrían avanzar esta tecnología en un menor tiempo, querer es poder y desde arriba todavía no quieren, son muchos millones en impuestos por los carburantes que se dejarían de recaudar.

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    • Creo que por cada punto de carga rápida en promedio cuesta unos 30K Euros y un punto de carga lenta no tiene sentido aunque su inversión es de solo 1000 Euros pero repito, no tiene sentido cargar un coche de 2 a 3 horas para obtener 30 o 40 km de autonomía.
      El gran beneficio de las electrolineras creo que es su seguridad respecto a los surtidores de gasolina por lo que implementarlos será más fácil.

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