Comparativa de baterías: lo que Tesla hace diferente a BYD
Un análisis pone bajo el microscopio las baterías de las dos marcas más importantes en cuanto a producción de coches eléctricos, exponiendo las grandes diferencias en cuanto a estrategia de cada una.
Investigadores de la Universidad Técnica de Aquisgrán han llevado a cabo un estudio comparativo entre las baterías de las dos marcas de coches eléctricos más importantes del momento, por volumen: Tesla y BYD. Analizaron tanto las celdas 4680 de Tesla y la Blade de BYD para descubrir que las diferencia en aspectos clave como diseño, composición química y rendimiento.
Baterías Tesla vs BYD: diseño y estructura
La celda 4680 de Tesla es de formato cilíndrico, con un diámetro de 46 mm y una altura de 80 mm. Utiliza una química NCM (níquel, cobalto, manganeso) y se fabrica en plantas de Tesla en Texas, California y Shanghái, implementándose en modelos como el Model Y.
Por otro lado, la batería Blade de BYD adopta un diseño prismático, compuesto por celdas estrechas alineadas en paralelo, similar a hojas de espada, y emplea una química LFP (fosfato de hierro y litio), que prescinde de metales pesados tóxicos como níquel, cobalto o cadmio.
Composición química y densidad energética
Uno de los aspectos que más llama la atención es la diferente estrategia que siguen los dos grupos. Por un lado, Tesla apuesta por un suministro variado, con producción propia, pero también con suministro de sus socios de Panasonic e incluso de la propia BYD. También se extiendo esto a las químicas, con modelos con baterías LFP, y otros con baterías NCM.
BYD, por otro lado, apuesta por usar exclusivamente las celdas LFP, que además fabrica ella de forma interna. No solo las fabrica, sino que su apuesta vertical le lleva incluso al origen de la propia batería, produciendo todos sus componentes, empezando por la extracción y refinado del litio. Una apuesta que da como resultado menores costes, con unas baterías que además son más sostenibles ya que prescinden de metales pesados, como el níquel, cobalto o cadmio.
El análisis confirmó que Tesla utiliza una química NCM811, mientras que BYD opta por LFP. Las densidades energéticas medidas fueron de 160 Wh/kg y 355,26 Wh/l para BYD, y 241,01 Wh/kg y 643,3 Wh/l para Tesla. Sorprendentemente, ambas baterías emplean ánodos de grafito sin contenido de silicio, a pesar de que el silicio se considera clave para aumentar la densidad energética.
Rendimiento y eficiencia
Se observaron diferencias significativas en las potencias de carga y descarga relativas a la capacidad máxima de cada batería. La Blade de BYD utiliza una técnica de laminación que alinea con precisión ánodos y cátodos, mientras que Tesla incorpora un nuevo aglutinante en sus electrodos.
Ambas baterías emplean soldaduras láser para conectar las delgadas láminas de electrodos, en contraste con la soldadura ultrasónica más común en la industria. A pesar de que las celdas de BYD son más grandes, la proporción de componentes pasivos, como colectores de corriente y carcasas, es similar en ambas.
Según RWTH, las celdas de BYD son más eficientes. Esto se debe a una mejor gestión del calor. Si se compara el calentamiento específico por volumen, la celda Tesla 4680 genera aproximadamente el doble de la cantidad de calor que debe disiparse con una carga de 1 C.
Entonces, si tienes un vehículo con exactamente la misma potencia, la refrigeración requerida para las celdas Tesla 4680 tendría que disipar aproximadamente el doble de calor por volumen que la celda BYD con la misma carga. Por lo tanto, el diseño del electrodo LFP es más favorable para desarrollar una estrategia de enfriamiento para una carga rápida.
Para comparar la eficiencia térmica de las celdas, se caracterizó la resistencia de corriente continua interna de la celda con un estado de carga (SOC) del 10 % a una temperatura de entre 10 °C, 20 °C y 40 °C para ambas celdas.
La resistencia celular del Tesla 4680 aumenta a valores de SOC altos, especialmente a bajas temperaturas, mientras que la resistencia celular de la celda BYD Blade disminuye a valores de SOC más altos.
Conclusiones
El estudio revela que Tesla y BYD tienen enfoques en tecnología de baterías difieren notablemente. Tesla prioriza una alta densidad energética y rendimiento, mientras que BYD se centra en la eficiencia volumétrica y en el uso de materiales más económicos y seguros. Estas diferencias reflejan estrategias distintas en el desarrollo de vehículos eléctricos, adaptadas a las prioridades y mercados de cada fabricante.
Fuente | Cell Reports
