¿Qué va a pasar con las baterías a largo plazo?
Densidad energética en aumento, pruebas ‘en estado sólido’, construcción de mega-factorías donde fabricarlas por cientos de miles para abaratar los precios, autonomías cada vez mayores… El presente de las baterías de vehículos eléctricos suena esperanzador, pero ¿qué sucederá con este importante componente dentro de unos años?
Prácticamente todo el mundo tiene claro que la batería es el elemento fundamental de la mayoría de modelos 100% eléctricos (y también en los híbridos enchufables, donde su protagonismo y tamaño no deja de crecer). Y resulta muy positivo que los principales fabricantes le estén dedicando tiempo, medios y esfuerzos a que resulten cada vez mejores, porque es más que evidente que su evolución marcará la del vehículo eléctrico en general. Sin embargo, ¿qué pasará con este elemento en el futuro, cuando los, de momento, novedosos vehículos eléctricos (y con ellos, sus baterías) comiencen a acumular años?
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En primer lugar habría que recordar que una batería de alta tensión en este tipo de vehículos es el sistema que almacena y entrega la energía para mover el motor (o motores) de tracción y, en algunos casos, alimentar otros componentes del coche. Es decir, es como si tuviésemos un gran teléfono móvil u ordenador que recurre a ese componente para funcionar (o, mejor dicho, ‘circular’). ¿Cuáles son las principales inquietudes que les pueden surgir a los usuarios acerca de este elemento tan importante?
Antes que nada: ¿Cuánto tiempo dura una batería en buen estado?
Lo primero que hay que decir es que una batería es como otras piezas de desgaste y que no es que, pasado un tiempo, de repente deje de funcionar de un día para otro. Lo que sucede es que se irá degradando y perdiendo facultades con el discurrir de los años y de los usos.
Ahora que ya hay acumulados un buen número de millones de vehículos eléctricos en funcionamiento por todo el mundo y que muchas unidades también han estado mucho tiempo en circulación, se pueden sacar datos relevantes. Por ejemplo, el Laboratorio Nacional de Energías Renovables (NREL) en EE. UU. ha documentado que muchas baterías de iones de litio (que son de las más habituales) en vehículos eléctricos mantienen más del 80% de su capacidad tras 12 años de uso.
Tesla, por su parte, estima que sus packs de baterías pierden en torno a un 10-15 % tras 320.000 km. Por otro lado, según estudios de Geotab, la degradación anual promedio ronda el 1,8%; eso quiere decir que un vehículo con una autonomía homologada de 500 km cuando es nuevo, se quedaría en 410 km de autonomía cuando el vehículo tuviese diez años.
¿Es posible conseguir la cifra de autonomía que declara el fabricante?
Por supuesto, es posible sustituir la batería en tal caso, pero el coste es considerable, pues puede alcanzar unos 10.000 euros en un Nissan Leaf (que emplea una batería no demasiado grande) o cerca de 15.000 euros en un Tesla Model 3, por lo que los expertos consideran que el reemplazo sólo debería llevarse a cabo si la degradación de la batería afecta de forma considerable a aspectos como la autonomía o la seguridad. Y es que hablamos de un componente que puede representar un tercio del valor total del vehículo.
¿Qué garantía ofrecen las baterías de los vehículos eléctricos?
Las marcas saben que la batería es un elemento que preocupa al usuario. Es por ello que los fabricantes suelen ofrecer una garantía específica, más amplia, para este elemento que para el resto de componentes mecánicos.
Si nos centramos en algunos de los fabricantes qué más eléctricos venden en la actualidad, Tesla ofrece ocho años de garantía o un kilometraje que oscila entre los 160.000 km en los Model 3 y Model Y de propulsión trasera, los 192.000 km de esos mismos modelos pero en las versiones de mayor autonomía (y, por tanto, con batería más grande), y los 240.000 km de los Model S y Model X. En todos los casos, Tesla dice que “con un mínimo del 70% de conservación de la capacidad de la batería a lo largo del periodo de garantía”.
En el caso de la asiática BYD, la garantía para la batería de cualquiera de sus modelos es de ocho años (que, como veremos, es el plazo habitual en el sector) o bien 200.000 km. Aquí la peculiaridad es que esa misma garantía es extensible a la parte del motor y el controlador. Por su parte, Volkswagen en su gama ID ofrece, por ahora, una garantía de ocho años y 160.000 km para la batería de sus eléctricos… que es exactamente lo mismo que Ford, Renault, Hyundai, Mini, Toyota o BMW, por ejemplo.
Un poco por debajo se encuentran tanto MG como Kia, con siete años o 150.000 km; también hay que destacar que en el caso de la firma surcoreana, esa garantía se extiende a todos los elementos mecánicos del vehículo.
¿Qué formas hay de contribuir a que la batería ‘envejezca’ mejor?
En realidad, los consejos y recomendaciones se asemejan a los que se podrían aplicar en otros tipos de dispositivos que también recurren a las baterías. En primer lugar, hay que evitar cargarlas siempre al 100 % o dejar que se vacíen por completo.
De hecho, según el NREL de EE. UU., mantener el nivel de carga entre el 20% y el 80% ayuda a reducir el estrés químico de las celdas. La mayoría de los modelos permiten limitar el nivel máximo de carga de la batería accediendo al menú correspondiente localizado en el dispositivo multimedia o bien desde la app que se vincula con el vehículo y que el usuario controla desde su teléfono móvil. Además, también es inteligente cargar la batería solo hasta el 80% porque el último 20% hasta completar el proceso suele resultar muy lento.
Por otro lado, es interesante que no se abuse de los puntos de carga rápida y ultra-rápida (por ejemplo, la de aquellos lugares que suministran 100 kW o más). Este tipo de carga genera más calor y acelera el desgaste interno. ¿Lo ideal? Si es posible, recurrir a la carga lenta en un punto de carga doméstico por la noche o del trabajo por el día (que, además, tienen un precio más razonable que el de los cargadores rápidos).
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Otro aspecto que afecta a la salud, a largo plazo, de las baterías tiene que ver con la temperatura ambiente, ya que sufren si se ven expuestas tanto al calor como al frío extremo (entendiendo como tal más de 40 Cº o bien por debajo de los diez grados negativos). En este caso, sería perfecto que el vehículo pudiera estar siempre ‘a cubierto’ en un garaje cuando no se está utilizando.
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Como recomendaciones curiosas, si el coche va a estar parado muchos días, lo ideal es dejar la batería con un nivel medio de carga, ni muy alto ni muy bajo (por ejemplo, entre el 40 y el 60%). Y por último, siempre hay que estar atentos para aceptar cualquier actualización de software del vehículo cuando el fabricante lo indique (normalmente lo hace saber a través de un mensaje de alerta que se muestra en la pantalla del sistema de infoentretenimiento), ya que muchos modelos ajustan la gestión de la batería con mejoras que protegen su salud a largo plazo.
Y qué se hace con las baterías al llegar al final de su vida útil
Que las baterías de alta tensión de los vehículos eléctricos cuenten con un rendimiento cada vez mejor es solo uno de los retos al que deben enfrentarse quienes las fabrican… pero luego hay otro apartado, incluso, más importante: el tema medioambiental. ¿Qué se puede hacer con ellas cuando lleguen al final de su vida útil?
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Hay que decir que, por fortuna, no terminan siendo simples residuos de difícil gestión, sino que hay muchas de sus partes que se pueden reutilizar. Por poner un empleo, el cátodo (que es el polo positivo donde se almacenan los electrones que luego se liberan para generar energía), contiene metales valiosos como litio, níquel, cobalto y manganeso, que pueden recuperarse mediante procesos químicos y mecánicos.
El ánodo (que es el polo negativo de la batería, donde se liberan los electrones que luego viajan hacia el cátodo para generar corriente), hecho de grafito, también es reutilizable, al igual que el cobre de los colectores de corriente y el aluminio de las carcasas. Según el Politécnico de Milán y PwC Strategy, más del 90 % de los materiales de una batería de iones de litio pueden reciclarse recurriendo a las tecnologías adecuadas.
Sin embargo, no todo es tan sencillo como parece. De hecho, el electrolito líquido (que es altamente inflamable), y los separadores plásticos son más difíciles de tratar y pueden generar residuos peligrosos si no se gestionan con cuidado. Además, el desmontaje de los módulos requiere equipos especializados y protocolos de seguridad estrictos, ya que las baterías aún pueden contener carga eléctrica residual.
Entre los fabricantes de vehículos eléctricos hay ya un buen número de marcas que se están tomando muy en serio todo lo relacionado con el reciclaje de baterías. De hecho, par esa labor, Tesla ya tiene su propio sistema interno en la planta de Nevada (Estados Unidos). Por otro lado, Volkswagen también inauguró una planta piloto dentro de sus instalaciones en Salzgitter (Alemania, que dan empleo a 7.500 personas), donde pretende recuperar nada menos que el 95% de los materiales que hay en sus baterías.
Renault, de la mano de Veolia y Solvay (que son una empresa de gestión de residuos agua y energía y una compañía química avanzada, respectivamente), trabaja en un ecosistema circular para baterías en Francia. Y BYD, desde China, ha implementado programas de segunda vida para sus baterías, de tal forma que se puedan seguir utilizando en condiciones menos exigentes, como por ejemplo a modo de almacenamiento estacionario.
En parte, estas iniciativas de los fabricantes tienen que ver con el hecho de que existen normativas como la Directiva Europea de Baterías que obligan a que exista una trazabilidad y recuperación de materiales críticos. Y no es solo eso. El reciclaje de baterías es una buena estrategia industrial, ya que reutilizar sus componentes reduce la presión sobre los recursos naturales, minimiza el impacto ambiental del vehículo eléctrico y abre la puerta a una economía circular real (que es algo de lo que les gusta mucho ‘presumir’ a los fabricantes) en este tipo de movilidad.