Baterías más pequeñas y cargas ultrarrápidas: ¿es este el futuro de los coches eléctricos?

El futuro del coche eléctrico pasa por resolver una ecuación complicada: reducir los costes de fabricación y el consumo de recursos sin obligar a los conductores a renunciar a la versatilidad que esperan de su vehículo. Las baterías tienen mucho que decir en este desafío, tanto por su precio como por el peso que añaden al conjunto. Y reducir su tamaño puede ser una de las claves para conseguir coches eléctricos más asequibles, aunque hay una condición que no conviene pasar por alto.

La propuesta obliga a replantear una de las prioridades de la industria, que durante años ha apostado por una carrera por fabricar baterías cada vez más y más grandes para poder ofrecer cada vez más autonomía. En lugar de seguir ese camino, la Agencia Francesa para la Transición Ecológica (Ademe) plantea apostar por vehículos más ligeros y baterías más pequeñas. El problema es que menos capacidad significa menos autonomía, por lo que la recarga tendría que asumir una parte mucho mayor del protagonismo.

La idea tiene sentido sobre el papel. Una batería más pequeña cuesta menos, necesita menos materiales y permite reducir el peso del vehículo. También puede contribuir a disminuir el desgaste de los neumáticos y las exigencias estructurales del chasis. Sin embargo, convencer a los compradores de que renuncien a una parte de la autonomía no será sencillo, especialmente cuando los precios de los coches eléctricos siguen siendo un obstáculo para muchos conductores. La alternativa sería compensar esa menor capacidad con recargas mucho más rápidas, pero ahí aparecen nuevas dificultades técnicas y económicas.

Una batería pequeña que se recargue en pocos minutos

Para entender el impacto de reducir el tamaño de las baterías, basta con fijarse en su peso. Según las cifras recogidas en el análisis de la Ademe, un pack de 60 kWh pesa alrededor de 340 kg, mientras que uno de 90 kWh alcanza los 510 kg. La diferencia es considerable para un componente que condiciona tanto el coste como la eficiencia del vehículo. Además, los materiales activos que permiten almacenar la energía representan más de la mitad de la huella de carbono de la batería de referencia estudiada por el organismo francés. La fabricación de las celdas y el aluminio utilizado en ellas, los módulos y el conjunto también tienen un impacto importante.

Ahora bien, ¿aceptaría un comprador una batería de 30 kWh en un SUV compacto si eso supone quedarse con unos 200 kilómetros de autonomía? Para muchos conductores, esa capacidad puede resultar suficiente en los desplazamientos diarios, especialmente si disponen de un cargador doméstico. Sin embargo, los viajes largos seguirían siendo un problema si cada hora y media o dos horas hay que parar a cargar y esperar media hora o más. Por eso, la propuesta no consiste únicamente en instalar baterías más pequeñas, sino en conseguir que las paradas sean más cortas.

La recarga rápida tendría que convertirse en una herramienta capaz de compensar buena parte de esa pérdida de autonomía. En lugar de transportar una gran cantidad de energía almacenada en los bajos del coche, el conductor podría recurrir a la red cuando necesitase recuperar autonomía. De esta manera, una batería más pequeña podría cubrir los desplazamientos diarios y mantener una utilidad razonable en carretera, siempre que las estaciones de recarga estuvieran bien distribuidas y ofrecieran potencias elevadas de forma sostenida.

Pero hay una diferencia importante entre anunciar una potencia máxima de carga elevada y mantenerla durante una parte significativa de la sesión. Algunos coches eléctricos alcanzan cifras destacadas durante unos instantes, pero la potencia cae a medida que aumenta el nivel de carga o cuando la temperatura de la batería no es la adecuada. Para que esta estrategia funcione, no bastaría con alcanzar un pico de potencia llamativo: sería necesario mantener una recarga muy rápida durante una ventana de carga suficientemente amplia.

Ahí es donde empiezan las complicaciones. Una batería pequeña que admita entre 300 y 400 kW necesita estar diseñada para soportar un flujo de energía muy elevado sin sufrir un deterioro prematuro ni alcanzar temperaturas excesivas. Esto exige una química adecuada, una electrónica de potencia avanzada y un sistema de refrigeración capaz de evacuar el calor con rapidez. Algunas soluciones, como la refrigeración directa de las celdas mediante líquidos, se han reservado hasta ahora principalmente para vehículos de altas prestaciones y modelos de gama elevada.

Todo ese equipamiento ocupa espacio, añade peso y eleva el coste de fabricación. La tecnología podría tener cabida en un SUV familiar de precio elevado, pero trasladarla a un coche urbano económico es mucho más complicado. En vehículos pequeños, cada kilogramo y cada centímetro cuentan, y un sistema térmico sofisticado podría comerse parte del ahorro conseguido al reducir la capacidad de la batería. Las soluciones de refrigeración más sencillas, por su parte, pueden limitar la potencia de carga durante trayectos largos.

El coste de una red de recarga ultrarrápida

El escenario ideal que plantea esta estrategia sería un coche eléctrico con una batería de unos 50 kWh, una autonomía real de unos 250 km en autovía. Para el día a día más que suficiente. Para viajar, las estaciones ultrarrápidas permitirían recuperar la energía necesaria en paradas cortas. Así, la industria podría reducir el tamaño de las baterías sin obligar a los conductores a aceptar necesariamente una experiencia de uso mucho más limitada.

Sin embargo, para que el planteamiento funcione, hace falta una infraestructura que todavía no está disponible en todas partes. Los puntos de recarga capaces de suministrar 400 kW o más siguen siendo menos habituales que los de potencias inferiores y requieren instalaciones eléctricas preparadas para soportar una demanda considerable. El problema no termina con la compra de los cargadores: también hay que estudiar la conexión a la red, las necesidades de transformación eléctrica y la capacidad disponible en cada emplazamiento.

El análisis publicado en Francia apunta a que una estación con media docena de puntos de recarga de alta potencia puede acercarse al millón de euros antes de impuestos si se incluye la conexión eléctrica. La inversión puede aumentar cuando la ubicación no dispone de una conexión adecuada y es necesario instalar un transformador específico. A esto se suman el mantenimiento y los costes asociados a la potencia contratada, que pueden ser especialmente elevados en instalaciones diseñadas para atender varios vehículos al mismo tiempo.

La dificultad está en que esas infraestructuras deben resultar rentables. Si las estaciones reciben un número insuficiente de usuarios, recuperar la inversión será complicado. Y si el coste de construcción y explotación es elevado, los operadores tendrán que buscar la forma de trasladarlo a sus clientes. En ese escenario, el ahorro conseguido al comprar un coche eléctrico con una batería más pequeña podría reducirse al pagar cada recarga, sobre todo durante los viajes largos y en los puntos de corriente continua de mayor potencia.

La propuesta de la Ademe abre, por tanto, un debate que va más allá de la capacidad de las baterías. Fabricar coches eléctricos más ligeros y asequibles puede ser una buena forma de reducir el consumo de materiales y facilitar su llegada a más conductores. Pero no parece razonable dar por hecho que una red de recarga ultrarrápida podrá sustituir sin más a las baterías de gran capacidad. Para que el cambio compense, será necesario equilibrar el precio del vehículo, su autonomía real, la velocidad de carga y el coste de la infraestructura.

En definitiva, el futuro no tiene por qué estar dividido entre coches eléctricos con baterías enormes y modelos con capacidades demasiado limitadas. La clave estará en encontrar un punto intermedio que permita reducir costes sin convertir cada viaje largo en un martirio de largas esperas en cada estación, y que permita tener coches capaces de satisfacer nuestras necesidades en el día a día, pero también nos permitan viajar sin tener que recurrir a cientos de kWh.