Más allá de las baterías de litio actuales, los fabricantes investigan nuevas composiciones químicas de las baterías con el objetivo de bajar su coste y hacerlas más eficientes. Desde las baterías de estado sólido hasta las de iones de sodio o incluso de potasio, las opciones en las que trabajan los fabricantes de baterías y de automóviles son variadas. ¿Traerán las nuevas composiciones de baterías eléctricos más baratos?
Unos 10.400 euros al cambio es lo que vale el BYD Seagull en China. Parece una utopía si vemos los precios de los coches eléctricos europeos, pero es una realidad. El Seagull es un coche urbano de 3,78 metros de longitud -16 cm más largo que un Renault Twingo Electric- con capacidad para cuatro pasajeros. En la parte baja del piso, una batería con un nuevo tipo de química celular, se trata de una batería de iones de sodio.
Limitado a 55 kW de potencia y anuncia una autonomía de 305 kilómetros según las homologaciones chinas. El Seagull lo tiene todo para revolucionar por completo el mundo de los modelos eléctricos baratos. Y es que su producción es aproximadamente un 40 por ciento más barata que una batería de iones de litio comparable.
No es el único modelo de este tipo, Sehol, marca conjunta de JAC y Volkswagen, vende su modelo básico E10X salió la mercado desde los 6.500 euros. Su batería proveniente del fabricante HiNa almacena 25 kWh. Este fabricante al igual que el líder del mercado mundial CATL, comenzó a producir baterías de iones de Na hace unos meses. En el caso de BYD, su proveedor es su filial Findreams.
Ventajas de las baterías de sodio
El sodio es un metal alcalino reactivo, estrechamente relacionado con el litio. Está contenido en el electrolito líquido. Sus iones tienen más masa y tamaño que los de litio. Esto aumenta el peso de las células, les impone una mayor tensión mecánica y reduce la densidad energética. De hecho el Sehol E10X tiene 160 vatios hora por kg, un tercio menos que una batería de iones de litio con química NMC (níquel, manganeso y cobalto).
Pero esta desventaja se compensa con grandes ventajas. Por un lado, las células de iones de sodio tienen una baja resistencia interna e irradian poco calor. De esta forma se pueden compactar más (lo que mejora la densidad de energía a nivel del sistema) y requieren poca refrigeración. Además su electrolito no es inflamable. La alta densidad de potencia es particularmente eficaz durante la carga; Sehol dice que se necesitan 20 minutos para una carga completa. Por otro lado, las baterías de sodio no necesitan calentarse como las baterías de fosfato de hierro y litio (LFP), que son la alternativa al NMC.
Pero hay más. Una de las grandes ventajas del sodio es su disponibilidad. Es el sexto elemento más abundante de la corteza terrestre. Se encuentra en la sal. Un litro de agua de mar contiene once gramos. Y, cuando se compra, el carbonato de sodio es 80 veces más barato que el carbonato de litio.
Además en una celda de iones de sodio, el ánodo está hecho de carbono y aluminio, más barato que los de grafito/cobre de las baterías de iones de litio. CATL ha estimado los costes de producción en unos 30 euros kWh. Es decir, una batería de 50 kWh costaría menos de 2.000 euros.
En busca del fin de la dependencia
Los fabricantes europeos también investigan en el cambio de la química de las baterías de coches eléctricos con el objetivo de reducir la dependencia de China. Aunque éste saca varias cabezas de ventaja a los demás. Pero las nuevas tecnologías celulares podrían suponer un punto de inflexión.
Y es que China no solo domina las celdas y los sistemas de baterías sino también el procesamiento de las mismas. El País del Gigante Asiático domina el procesamiento del litio que procede de Chile y Australia. El grafito se extrae en el país y el cobalto de África. Y estos materiales son básicos en las baterías NMC de los eléctricos europeos. Pero dañan el clima. Se estima que la extracción y procesamiento de litio, cobalto, manganeso y grafito producen alrededor de 100 kilogramos de CO2 por cada kWh de capacidad de la batería. Y las nuevas baterías LFP ya no contienen manganeso, níquel ni cobalto, lo mismo que las baterías de iones de sodio.
