Éxito de las pruebas de la batería de electrolito sólido de 10 capas, tras 800 ciclos de recarga mantienen una capacidad del 80% | forococheselectricos

Éxito de las pruebas de la batería de electrolito sólido de 10 capas, tras 800 ciclos de recarga mantienen una capacidad del 80%


La compañía especializada en el desarrollo de baterías de litio-metal de estado sólido de próxima generación para el coche eléctrico, QuantumScape ha publicado los datos de las pruebas correspondientes a las celdas de 10 capas, que muestran 800 ciclos a velocidades de carga superiores a una hora a 25 °C, logrando el objetivo que se había establecido para 2021. Con este logro, se han alcanzado todos los hitos que se establecieron a principios de año.

Para Jagdeep Singh, cofundador y CEO de QuantumScape: «Estamos encantados de compartir estos datos sobre el rendimiento de las celdas de 10 capas«, a lo que añade que «esto demuestra que seguimos ejecutando con éxito los objetivos que establecimos para ampliar nuestros esfuerzos tecnológicos y de fabricación. Estos son resultados innovadores, ya que creemos que ningún otro competidor ha demostrado un rendimiento equivalente con la tecnología de baterías de estado sólido o de litio-metal«.

Los resultados confirman que la compañía logró su objetivo, que pasaba por demostrar que una celda de 10 capas es capaz de al menos 800 ciclos con una retención de energía superior al 80%; una tasa de carga y descarga 1C-1C; a 25 °C, 3,4 atmósferas de presión y 100% de profundidad de descarga.

La intensidad de carga y descarga conocida como C-Rate de 1C-1C, significa un suministro continuo de 1 Amperio durante 1 hora.

La compañía ahora tiene la intención de centrarse en sus objetivos para 2022 y 2023, incluido el aumento de la calidad, la consistencia y el recuento de capas para las celdas, la entrega de prototipos de clientes y la continuación de la construcción de su línea de producción pre-piloto QS-0.

C-Rate de carga-descarga1,2C – 1,2C
Densidad de carga3.0 mA/cm2
Carga del ánodo2,5 mA/cm2
Temperatura 25°C
Ánodometal de lítio
DESCARGA100%
Área70×85 mm
Presión3,4 atmósferas
Capas de la celda10
Características de la prueba

QuantumScape está trabajando en el desarrollo de nuevas baterías de electrolito sólido que tengan un mejor rendimiento y usen celdas con más capas. Las primeras pruebas y prototipos se realizaron con celdas de una sola capa.

Posteriormente se han ido probando celdas de dos y cuatro capas, hasta llegar alas 10 actuales. La compañía pretende añadir más capas durante sus futuras pruebas. En orden a desarrollar nuevos productos, QuantumScape seguirá creando prototipos y paquetes de baterías que suministrará a sus clientes para evaluar, de forma conjunta, las diferentes características y la fiabilidad de los nuevos prototipos.

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38 comentarios en «Éxito de las pruebas de la batería de electrolito sólido de 10 capas, tras 800 ciclos de recarga mantienen una capacidad del 80%»

  1. Vaya decepción, o estoy equivocado o un 20% de degradación tras 800 ciclos no es ninguna maravilla. Quiero decir no está mal, pero no veo que mejore en mucho a las baterías de estado líquido actuales, me esperaba una mayor durabilidad de las baterías de estado sólido.
    Si alguien más técnico, me puede contradecir, se lo agradecería.

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    • Y más tentiendo en cuenta que es una descarga a 1C, mientras que otras baterías que ya están en uso tienen una tasa mayor.
      De todas formas, vamos a ver si es mucho o poco: 800 ciclos con una autonomía de 500km, son 400.000km, que con la pérdida gradual hasta el 80% de vida útil, nos quedan unos 370.000km. Si a eso le añadimos el margen de seguridad que viene siendo habitual en las baterías, seguramente hasta los 300.000km no empecemos a notar una bajada significativa de la autonomía. Pero eso hablando de tasa de descarga de 1C, con exigencias mayores, seguramente nos encontremos con una vida de 350.000km.

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      • Eso siempre que la carga y descarga se haga completa, si enchufas el coche todos los días, y haces cargas de 30kwh o menos, la vida útil se reduce en kilometros

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    • Supongo que lo que se valora aquí es la mayor densidad energética y la mayor seguridad. Añadiendole además un coste menor.

      Quizás la degradación no mejora, pero sí el resto de aspectos y por eso el interés en avanzar su desarrollo.

      Agur,
      Markus

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    • Indica que después de 800 ciclo retienen una capacidad superio al 80 %.
      Si te fijas en la gráfica, después de 800 ciclos estará entorno al 89%. Muy baja degradación.

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      • No he mirado la gráfica, la verdad. Si fuera 89% ya es otra cosa. Y más si se tiene en cuenta que no ha tenido refrigeración de la batería en esas cargas y descargas.

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    • Es ir camino de que serán viables en el 2025-2026, y que para entonces serán parecidas a las que no son de estado sólido, que es lo que siempre se supuso.
      Un tipo mas de batería con mas potencial, pero para nada disruptiva.

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    • Piensa que están hablando de ciclos completos de 0 a 100. Normalmente, uno llega a un cargador por encima del 10%, y te quedas ahí hasta que llegas hasta el 80 o 90%. Y ahí la degradación es mucho menor.

      En cualquier caso, 800 ciclos completos de una batería de unos 500 km WLTP son 400.000 km WLTP. No está mal, no? Pero lo dicho: serán más ciclos.

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      • Tienes razón, no había tenido en cuenta que son 800 ciclos de uso extremo, no del normal. Yo por ejemplo en cuanto me baja de 35-40% ya lo pongo a cargar esa noche hasta el 80% y solo hasta el 100% en viajes donde tampoco llego nunca a un cargador por debajo de 20%.

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  2. Se supone que la gran ventaja de estas baterías es que tendrán mayor densidad de almacenamiento, son más estables, no necesitan refrigeración y serán más baratas… Si esto no es un avance cuando logren…
    Se trabaja en la degradación que era uno de sus mayores problemas. Un 80 %, es una muy buena cifra para 800 ciclos en cargas de 0 a 100 %.
    O eso pienso yo.

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    • ¿ De veras son mas baratas?

      Yo no lo se pero una tecnología tan nueva llevará unos costes de amortización del I+D invertido.

      Si los costes de producción son económicos pueden ser baratas pero no lo se.

      Todo esto lo digo sin saber. Cuando las pongan a la venta y den el precio veremos.

      Y luego pueden bajar mucho de precio cuando se amortice los gastos de I+D y si se empiezan a fabricar en grandes volúmenes, lo abarata costes.

      Bueno, esta genial en mi opinión que avance en su desarrollo y ojala sean mas baratas que las tecnologías actuales.

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      • Que sean más baratas no quiere decir que al principio se vendan más baratas ya que se tiene que amortizar I+D y las nuevas fábricas.
        Es como cuando aparecieron las primeras TV planas. Realmente cuestan mucho menos de fabricar que las antiguas de tubo pero al principio estás eran mucho más caras.
        Supongo que si realmente se confirman las mejoras de las baterías en estado sólido las primeras unidades irán a Porsche, BMW,… y luego se irán generalizando.

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    • +1. Para una batería de 75kWh, 1.2 C es una carga a 90kW al 100% y descarga profunda a 0%. Si la densidad energética es mayor que las actuales, siendo más segura y con menos necesidad de refrigeración, aunque sean un 10% más caras, tendrán mucho sentido. Las 3 mejores implican una reducción del peso del vehículo por lo que se puede esperar una mejora en la eficiencia de más del 10%.

      En cuanto a los 800 ciclos de carga/descarga, supongamos un consumo de 16,5 kWh/100km para la batería de 75kWh inicial lo que nos da una autonomía de 450 km. Vista la gráfica, a ojo de buen cubero, se queda en algo más del 85% de su capacidad original después de esos 800 ciclos pero baja rápidamente al 90% después de los primeros aprox 200 ciclos. Hagamos entonces un cálculo churrero. 200*450 + 600*(85% de 450) = 320.000km.

      Una batería que después de 320.000km mantenga el 85% de su capacidad me parece un éxito rotundo. Falta comprobar la fiabilidad, estabilidad, costes, capacidad de producción, densidad energética y volumétrica, curva de carga (aguantará 1.2C hasta llegar al 80-85% de carga?)… pero con los datos puestos sobre la mesa, chapó por ellos.

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  3. No entiendo esta frase:
    «La intensidad de carga y descarga conocida como C-Rate de 1C-1C, significa un suministro continuo de 1 Amperio durante 1 hora.»

    ¿No significa que se carga y descarga la batería completa en 1 hora? A no ser que la batería del estudio fuera de 1 Ah, entonces coincidiría con lo que dice el artículo.

    Lo digo porque, si cargamos la batería de un coche a 1 A, necesitaremos más de una semana…

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  4. Fernando, lo importante es la curva:
    Si te fijas la bajada del 10% se produce en los primeros 100 ciclos y después se estabiliza. Veo un descenso en los últimos 50 ciclos por lo que sería interesante resultados a 1000-1500-2000 ciclos. Me preocupa que muestren 800 ciclos ya que cada compañía enseña sólo lo que le interesa.
    De todas formas las ventajas de las baterías en estado sólido son su densidad energética, estabilidad y velocidades de recarga.

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  5. Es decir, si cargo todos los días el vehículo del 20 al 80% porque hago kilómetros en 3 años ya me queda un 80% de batería. Eso contando si no abuso de cargas potentes. Es decir, en 6 años ya tengo que cambiar la batería. Unos 450.000 km.

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    • es un muy buen rendimiento si tenemos en cuenta el precio descencente de las baterias te puedes encontrar con que en 6 años te vale una bateria nueva la mitad de lo que te costo.

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    • Si no te he entendido mal estás hablando de, aproximadamente, 75000 kilómetros anuales. Calcula únicamente los costes de mantenimiento con esas cifras en un térmico. Y eso sin tener en cuenta el ahorro en combustible.

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    • No no, no es así. Si cargas del 20 al 80, harás 0.6 ciclos cada día.
      Es decir, 365 x 0.6 = 219 ciclos al año. Esto significa que habrás alcanzado los 800 ciclos en cuatro años. Y dado que no has hecho ciclos de 0 a 100%, la salud de la batería será mucho mejor que ese 89% de la gráfica. Pero aún así:

      En cuatro años habrás hecho 360.000km, cosa que veo del todo improbable y tendrás un coche con una autonomía de (450 x 0.89) = 400 Kms. Nada mal para un coche ya más que amortizado, ya que un térmico te habría gastado como mínimo sin contar mantenimientos 30.000€ en combustible.

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  6. Las baterías de estado sólido son más seguras (mayor resistencia térmica) y por ello el pack no necesita refrigeración (o será más sencilla). Esto unido a los materiales que las componen hace que sean POTENCIALMENTE más baratas. Lo serán cuando se sigan mejorando los procesos de producción (ahora mismo ni está desarrollada la configuración de celda definitiva, se está en proceso de desarrollo y mejora) y sobre todo cuando se fabriquen a gran escala y se amorticen inversiones.
    Otro punto fuerte de esta tecnología es que potencialmente pueden tener una densidad energética muy superior.
    La pega que tenían a día de hoy era su degradación, por lo que en mi opinión estas noticias son buenísimas, y creo que están ya al nivel de las mejores baterías existentes. 800 ciclos a 1C del 0-100% de carga y descarga es una prueba muy exigente. Aunque una carga ultra-rápida pueda ser a 2C-3C en los modelos actuales, estas son las excepciones, y la mayoría de cargas serán en carga lenta entre el 20-80%. Lo mismo para la descarga, lo normal no es fundirse la batería completa en una hora…
    En fin, es un paso más de desarrollo y van a seguir añadiendo capas y mejorando, pero parece que lo que ya tienen sería más que suficiente en cuanto a degradación, a falta de conocer el precio y la densidad energética (datos que obviamente es muy difícil estimar ahora mismo con un prototipo que no ha llegado a la configuración definitiva).
    Saludos!!

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  7. Claramente esta tecnología va en la buena dirección pero aún le queda camino hasta ser viable comercialmente y superar a las actuales en cuanto a coste…

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  8. En el estudio pone una tasa de descarga y carga de 1c, pero lo que suele degradar las baterías son tasas de carga y descarga altas como 6c que comporta calentamiento. Por cierto la temperatura de la batería pone 25grados.

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  9. Viendo estos datos, todavía queda mucho laboratorio por delante, y luego queda mucho tiempo para encontrar sistemas de producción en masa, que la hagan viable y económicamente rentable.

    En el buen camino, pero mucho camino por delante todavía.

    A las Blade de BYD y a las 4680 de Tesla les queda larga vida, tiempo para bajar más de precio (el factor decisivo) y nichos para compartir pastel. El mix de baterías de distintas tecnologías conviviendo parece que será un hecho en la próxima década.

    Las esperas a la batería milagrosa de electrolito sólido están poco justificadas. Ya hace un año, que Toyota, Mercedes, BMW, Fisker, etc. deberían de tenerlas en sus coches, según las declaraciones anteriores, y la realidad es la que es.

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  10. 1C= 1 Amperio por hora???? comor?????
    Vamos a ver, una Bateria de 77kw/h de capacidad cargando a 77kw es 1C. si carga a 154kw son 2C.
    Por eso me hace gracia cuando relacionan la tensión de 800V con la velocidad de carga cuando viene determinada por la capacidad de carga de cada celda individual siendo cercana a 4C en el mejor de los casos puntualmente pero siendo 2C lo normal. Es decir, cargar a 2C=30 minutos sea la bateria del tamaño que sea cargando al doble de su capacidad expresada en w/h. Y siendo su tension individual de cada celda en 3V mínimo y 4,2V maximo.

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    • Por mucho que lo repitas (repitamos), no se enteran o no quieren enterarse.

      Volverán a insistir. No lo dudes. Es un caso perdido.

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  11. Si es en baterías de 500 o 600 kms de autonomia y salen una vida útil de 450000 kms sin refrigeración y al 80% de capacidad sin refrigeración activa y con cargas de 0 a 100. Si haces la carga en 7 kWh y la mantienes entre un 20 y un 80 % la vida será muchísimo más larga. Como nota yo en mi coche he tardado unos 20 años en hacer 400000 kms. O sea que a estas alturas estaría en un 80% yo creo k es un dato muy importante.

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  12. Entonces sino cargar nunca completamente, la batería es eterna?
    Ya sabemos cómo es esto del mundo del automovil, te dicen que que bajarán las baterías, que los coches serán más baratos, etc etc… Pero lo que pasa, siempre, se las arreglan para que ese futuro que nos prometen nunca llegue… Es como poner una zanahoria a un conejo con un palo, y así pasa la vida, creyendo que cuando consigan lo que dicen hoy todo será maravilloso, menuda sarta de mentiras… Llevamos toda la vida con el mismo cuento! Por cierto, en el caso de que suceda y todos los coches sean eléctricos y más baratos ( que no lo creo) se inventarán un impuesto nuevo, el precio de la luz, como todos cargaremos, fluctuará como les convenga para sacar rédito, como hacen ahora, etc etc… Un cuento chino!.
    Saludos.

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  13. Otro tema, estáis haciendo cálculos con kms WLTP, no entiendo porque os hacéis trampas al solitario, esos kms distan muchísimo de de los kms reales…
    Decir, que no estoy en contra del coche eléctrico, sólo un poco decepcionado.
    Un saludo.

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  14. Sinceramente a mi, de momento, no me parece que haya ningún éxito… Supongo que todo lleva un proceso y esto es un avance y por ello se dan palmaditas en la espalda… O igual sólo es marketing… Pero yo vería un exito que dijeran que con 3000 ciclos a 6c han conseguido mantener un 90%. Eso si sería un éxito y algo por lo que alardear y avanzar un cambio importante en las baterias de automoción. Esto lo veo un avance en la investigación, no un gran éxito…

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