Ford y la Universidad de Purdue podrían tener listo antes de tiempo el megacargador que tardará 5 minutos en cargar baterías

Allá por noviembre nos hicimos eco del trabajo que está realizando el profesor Issam Mudawar de la Universidad Purdue (Indiana, EEUU) con su equipo de investigación. Trabajan en un cable que soporte amperajes bestiales, hasta 2.500 A, sin que el exceso de temperatura que eso implica pueda derretir el aislamiento y el propio cable. Se basa en un refrigerante que funciona tanto en estado líquido como -he aquí lo especial- gaseoso, y mantener su eficacia.

Entonces Mudawar pensaba en una ventana de tiempo de dos años para realizar las pruebas, pero tal y como ha comunicado recientemente a Detroit Free Press, el trabajo va un poco más rápido de lo planeado. La tecnología que está desarrollando podría estar lista para llegar al mercado en 2023, lo cual abre enormes posibilidades ya no solo para Ford, que apoya el proyecto, también para otros fabricantes. Actualmente esta tecnología está en proceso de patente.

Sin embargo, tener megacargadores que consigan amperajes tan elevados y potencias por encima de 1.000 kilovatios (1 megavatio) solo soluciona una de las partes del problema de las recargas a velocidad ridícula/absurda ultra rápida. Una parte del problema es el punto de recarga en sí, la otra es el propio vehículo y, evidentemente, sus baterías, resueltos ya todos los problemas desde el conector hasta los terminales de las celdas.

Recientemente os hicimos llegar las conclusiones de otro trabajo de investigación sobre baterías de iones de litio con nanofibras vegetales para aumentar tanto la fiabilidad como la durabilidad y la estabilidad, especialmente con intensidades elevadas. Aún no hay baterías comerciales que soporten cargas y descargas tan bestiales en turismos. Se trabaja en ello.

Los amperajes elevados tienen una consecuencia directa, un aumento de temperatura que es inherente a las reacciones químicas que se suceden entre el ánodo y el cátodo, y viceversa. Los electrones fluyen de un lado al otro, y eso genera calor; es una reacción exotérmica. Aun controlando eso, también hay que considerar la posible degradación del electrolito por la formación de estructuras moleculares no deseadas que van restando eficacia y se pierde capacidad. A esto le llamamos degradación.

El profesor Issam Mudawar está en contacto con varios fabricantes, y antes de que los megacargadores de turismos sean una realidad habrá que realizar muchas pruebas. Ahora mismo resulta más viable aplicar esta tecnología en megacargadores para camiones y otros vehículos de gran tamaño con grandes baterías.

En el estado de la técnica actual, un coche tan especial -y astronómicamente caro- como el Rimac Nevera puede aprovechar casi toda la potencia de un punto de recarga ultrarrápido de IONITY, hasta 333 kW en pico, no de media. Para que podamos hacer realidad lo de la recarga en 5 minutos hay más que triplicar ese ritmo de carga, o no estaremos siendo realistas.

Os recordamos lo que comentó el científico jefe en Toyota, Gill A. Pratt, en una entrevista concedida recientemente a Autoline por videoconferencia con motivo del CES 2022. Hacen falta cargadores de más de 1 megavatio para llenar las baterías tan rápido, y eso si las baterías sin capaces de absorber tanta energía sin salir ardiendo. Los más rápidos disponibles en la actualidad en el mercado europeo son de 400 kW.

Os recordamos el cálculo que hicimos para la ocasión. Para que podamos introducir en unas baterías 100 kWh de energía en 5 minutos la potencia media tiene que ser de 1,2 MW, pero ya sabéis que ese ritmo no es constante. Por lo tanto, la potencia real debería ser del orden de 1,5 a 2 MW. Y si esos 100 kWh están contenidos en el 80% de las celdas, claro, como estén repartidos en el 100% entonces la potencia pico tiene que ser aún más alta, porque pasado el 80% la velocidad se desploma para equilibrar celdas.

En otras palabras, incluso siendo el afortunado propietario de un Rimac Nevera en la actualidad, no se puede beneficiar uno de las ventajas de un megacargador, la velocidad máxima seguirá estando condicionada por el más lento de los implicados en el proceso de transferencia (en este caso, su tope es de 0,5 MW). Para poder recargar en 5 minutos hará falta una nueva generación de coches eléctricos, y posiblemente ya tengamos que hablar de baterías de estado sólido.

Teniendo por un lado la tecnología de recarga ultra rápida, y baterías de estado sólido, es cuando los coches eléctricos serán competitivos en tiempo respecto a sus equivalentes térmicos cuando pasan por un surtidor de derivados del petróleo, tanto a presión ambiente (gasolina/gasóleo) como a presión (GLP o GNC).

Ahora bien, incluso cuando eso sea posible, el coste de las recargas ultra rápidas puede ser tan elevado como llenar un depósito de «zumo de dinosaurio», o más elevado, porque una infraestructura de megacargadores será muchísimo más cara que una de cargadores como los más potentes de la actualidad (más de 300 kW), y todo eso partiendo del supuesto que la red eléctrica local sea capaz de manejar esas intensidades…

Resumiendo: «son las matemáticas, estúpido».