¿Serán las Las baterías de litio-ferrofosfato ( LiFePO4) la revolución que necesitan los coches eléctricos en 2020?

En los últimos años hemos estado viendo una peregrinación de grandes promesas y baterías revolucionarias que amenazaban con cambiar todo el sector del automóvil gracias a sus incomparables prestaciones. Desarrollos como el grafeno, el electrolito sólido y un universo de promesas que de momento son eso, promesas. Pero el principal problema del coche eléctrico es su autonomía, pero también su precio. Dos factores que en 2020 podrían verse mejorados de forma sustancial gracias a una tecnología veterana que lleva unos cuantos años entre nosotros. Las celdas de litio-ferrofosfato LiFePO4.

Las características principales de este tipo de baterías son básicamente su bajo coste, y su enorme durabilidad. Algo que permite reducir la dependencia de factores como el sistema de refrigeración, lo que de nuevo ayuda a diseñar packs más baratos. El principal reto al que se enfrentan estas baterías son su baja densidad energética.

Las baterías de litio-ferrofosfato (LiFePo4) fueron muy utilizadas, incluso para coches eléctricos. La mayor parte de la producción era de fabricantes chinos como Thunder Sky Winston Energy, pero también existían empresas norteamericanas. Precisamente fue una compañía de Estados Unidos, A123 Systems, la que consiguió desarrollar mejoras en la tecnología de baterías de litio-ferrofosfato, cuando las empresas chinas se limitaban a copiar la tecnología existente sin mejorarla. En A123 Systems fueron capaces de mejorar la densidad energética de estas baterías, al mismo tiempo que incrementaban su vida útil. Parece que pudieron realizar estos cambios sin aparentes inconvenientes.

Por desgracia, la tecnología desarrollada por esta empresa no llegó a extenderse en el mercado. Cuando A123 Systems estaban preparando la producción en masa, ocurrieron problemas de control de calidad y General Motors sustituyó a esta empresa por LG Chem como proveedor para sus coches eléctricos. La compañía se declaró en bancarrota y el grupo chino Wanxiang se hizo con ella, deteniendo toda la evolución que se había conseguido en la tecnología de baterías de litio-ferrofosfato.

Pero la pregunta es dónde están ahora mismo las baterías de litio-ferrofosfato respecto a las más extendidas entre los fabricantes de coches eléctricos, las NMC (níquel, manganeso y cobalto) en su última versión 811. Para ello hemos tomado como ejemplo la tabla que en su momento ha publicado nuestro amigo Pedro Lima del portal PushEVS.

Litio ferro-fosfato (LFP)

• Densidad energética: (★★) 2/5
• Densidad de potencia: (★★★★) 4/5
• Vida útil: (★★★★) 4/5
• Seguridad: (★★★★★) 5/5
• Coste: (★★★★) 4/5

Litio Níquel manganeso (NCM 811)

• Densidad energética: (★★★★★) 5/5
• Densidad de potencia: (★★) 2/5
• Vida útil: (★★) 2/5
• Seguridad: (★★) 2/5
• Coste: (★★★★) 5/5

Como vemos la enorme economía de escala que están logrando que las NMC hayan logrado bajar su precio de forma sustancial en los últimos años y según Bloomberg, la media del sector ha sido de un descenso de precios del 90% entre 2011 y 2018. Algo que le permite contar con un precio atractivo, pero que no consigue por su composición sino por su popularidad.

Por otro lado los últimos avances en las baterías de litio-ferrofosfato nos indican que están a punto de lograr un salto adelante que las convierten en una tecnología que en 2020 podría llegar a revolucionar el mercado gracias a las nuevas composiciones que han permitido mejorar uno de los puntos que frenan a este tipo de baterías. La densidad energética.

Por ejemplo BYD, que introdujo el manganeso en el cátodo logrando aumentar la densidad energética hasta los 165 Wh/kg. Otro fabricante chino, ETC, ha confirmado los trabajos para lograr llegar a los 200 Wh/kg en 2020. Una cifra que los expertos indican será la clave para lograr un conjunto competitivo que les permita posicionarse a la altura de las NMC en todos los aspectos y que se colocarían por ejemplo por encima de las competitivas celdas de 94 Ah de Samsung usadas por la anterior generación del BMW i3.

Samsung SDI 94 Ah

• Densidad energética: 174 Wh/kg
• Densidad volumétrica: 352 Wh/L
• Vida útil en ciclos: 4.600

Algo que ayudado por un incremento de la economía de escala, se rumorea que incluso Volkswagen valora adoptar estas baterías en sus modelos más económicos, lo que ayudaría a rebajar más los costes de una tecnología más sencilla y económica, que además elimine el uso de materiales polémicos como el cobalto y que de como resultado también unas baterías que lleven los ciclos de carga y descarga más allá del doble de lo que logran las actuales baterías de litio.

Ahora la pregunta es si estos avances tendrán por fin su repercusión en 2020, y las baterías de litio-ferrofosfato se convertirán en la revolución que necesita el coche eléctrico para despegar.