Uno de los aspectos esenciales en la autonomía de un vehículo eléctrico son las baterías. Las baterías de los coches eléctricos han mejorado mucho en los últimos años y se han facilitado las condiciones para que circular con coches eléctricos por España sea mucho más fácil y cómodo.
Además, con la posibilidad de instalar un cargador de coches eléctrico en tu garaje o en el parking de tu empresa, muchos están descubriendo que el vehículo eléctrico es la forma más económica y menos contaminante de circular por carretera frente a los coches de combustión.
En este artículo vamos a ver cómo son las baterías de los coches eléctricos, sus tipos y características.
Características de baterías para los vehículos eléctricos
Las baterías para coches eléctricos son el elemento en el que se almacena la electricidad que utilizará el motor del vehículo eléctrico para su funcionamiento. Si las baterías están descargadas, tu coche eléctrico no funcionará de manera correcta, por lo que lo ideal es cargarlo por la noche en casa.
Hay varias características importantes de las baterías de coches eléctricos que hay que conocer:
- Potencia
Consiste en la capacidad de dar potencia al vehículo en el proceso de la descarga de la batería. La medimos en watios por kilo. En función de la potencia que tenga la batería, mayores prestaciones nos proporcionará nuestro vehículo.
- Grado de eficiencia
La eficiencia del vehículo eléctrico se mide como un porcentaje y pone en relación el uso de las fuentes de energía que utiliza el vehículo para su funcionamiento. La eficiencia global de los coches de combustión interna es inferior a la de los vehículos híbridos, y la de estos, inferior a los de los vehículos eléctricos puros.
- Densidad energética
Hace referencia a la acumulación de energía eléctrica por su unidad de peso y volumen. Cuanta mayor sea la densidad energética, más energía es capaz de almacenar y proporcionar tu batería por cada kg. Es un factor que influye en la autonomía del coche eléctrico, aunque también depende del tamaño y el peso del propio vehículo.
- Ciclos de carga y descarga
Es el ciclo de vida de un vehículo, en el que se suman todos los ciclos de carga y descarga de la batería. Cuanto mayor sea el número de ciclos, mayor será la vida útil de la batería y por tanto la durabilidad de la misma.
- Capacidad de la batería
La capacidad de la batería se puede medir en kilovatios hora (simbolizado como kW⋅h, kW h o kWh) o en amperios hora (Ah), y hace referencia a la energía desarrollada por una potencia de un kilovatio (kW) durante una hora, o a la cantidad de amperios hora que puede soportar una batería de un coche o moto eléctrica. Una capacidad de batería elevada aumenta también la autonomía del vehículo, aunque también es un factor que influye en el precio y en el peso.
Tipos de baterías para coches eléctricos
No todos los tipos de baterías se han utilizado realmente en vehículos eléctricos que se hayan llevado al mercado. Algunas son tan ineficientes que no nos resultarían útiles. Constantemente se investigan nuevas baterías más eficientes que puedan proporcionar una mayor autonomía al VE por menos precio.
- Batería de níquel-cadmio
Este tipo de batería se utilizó en los años 90 para las pilas recargables. Pero no es el tipo de batería adecuado para un vehículo eléctrico. Una de sus desventajas es que cuentan con un efecto memoria que obliga a que no se pueda recargar el acumulador de energía hasta que no se haya agotado por completo. Su bajo número de ciclos de carga perjudican también su vida útil.
- Batería de níquel-hierro
Son baterías clásicas y destacan por su bajo grado de eficiencia y su escasa potencia. Tienen un nivel de densidad energética parecido a las baterías de plomo ácido. No son tampoco el modelo de batería más adecuado para coches eléctricos y tampoco se utilizan actualmente.
- Batería de plomo ácido
Las baterías de plomo ácido son las más utilizadas, aunque tienen como desventaja el exceso de peso, si bien su costes es inferior a las de iones de litio (Li-ion). Su principal desventaja es su lentitud a la hora de recargarse, por lo que no es el tipo de batería más adecuada para los coches eléctricos. Corresponden a los modelos más antiguos de coches eléctricos y su grado de autonomía es muy inferior a las baterías actuales.
- Batería de iones de litio (Li-ion)
Es el tipo de batería que utilizan la mayoría de los vehículos eléctricos, como por ejemplo el Tesla Model 3 de Gran Autonomía (no así la versión estándar de menos autonomía de 2.022, que emplea una batería de litio-ferrofosfato, Lithium Ferrum Phosphate o más conocidas como LFP o LiFePO₄).
Son baterías de alta capacidad, lo que permite a este coche tener una autonomía real de entre 400 y 600 kilómetros, según la versión de la que hablemos. También utiliza este tipo de batería el BMW i3, con una capacidad de 94 amperios hora.
Son altamente eficientes y tienen una alta densidad energética. Se trata de una batería formada por electrodos de litio, cobalto y óxito y un electrolito de sal de litio, y tiene una durabilidad de entre 400 y 1.200 ciclos completos de cargas y descargas.
- Batería de polímero de litio (LiPO)
Esta es una variación de las baterías de iones de litio. Tienen una mayor densidad energética (300 Wh/Kg) aunque un menor ciclo de vida (1.000 cargas y descargas).
- Batería litio-ferrofosfato, LFP o LiFePO₄
Son muy parecidas a las baterías de iones de litio, pero a diferencia de estas no utilizan el cobalto. Ofrecen una mayor seguridad y estabilidad de uso. Tienen varias ventajas, como su menor coste de fabricación, mayor número de ciclos de carga y descarga (2.000 ciclos) y mayor potencia de descarga. Sin embargo, su menor densidad energética es su peor desventaja.
- Batería de níquel e hidruro metálico (Ni-Mh)
Es el tipo de batería que podemos encontrar en muchos coches híbridos (HEV). Disponen de una buena densidad energética, aunque en menor medida que las baterías de iones de litio, si bien tienen también un precio inferior y también un adecuado número de ciclos de carga y descarga (entre 300 y 500 ciclos).
- Batería Zinc-Aire
Es una tecnología en baterías eléctricas avanzadas que tienen miles de ciclos de carga y descarga. Tienen una excelente densidad energética y aportan una mayor potencia que las baterías de iones de litio, a lo que hay que añadir que tienen un menor coste. Esto está permitiendo que las baterías de zinc-aire se estén posicionando como el tipo de batería más adecuado para los futuros vehículos eléctricos.
Cómo influye el tipo de batería en el rendimiento del coche eléctrico
Un aspecto clave es el rendimiento del coche eléctrico, que vendrá determinado, entre otros factores, por su peso, por su aerodinámica, por la fricción de las ruedas con el suelo y por la eficiencia del sistema eléctrico, en especial de la batería de almacenamiento. Influyen en ello dos factores muy importantes. Por una parte, tenemos la temperatura ambiental, ya que el frío altera la química de las baterías y reduce su autonomía (además de que para mantener su temperatura óptima de funcionamiento se usa energía almacenada en la batería del coche eléctrico para refrigerarla o calentarla).
Por otra parte, tenemos como factor influyente la densidad energética de la batería. Como se ha expuesto más arriba, es la cantidad de energía almacenada por unidad de peso. Por tanto, cuanta mayor sea la densidad energética de una batería de coche eléctrico mayor autonomía ofrecerá y podrá decirse que es más eficiente.
Por todo ello, si se pretende aumentar el rendimiento del coche eléctrico se deberá priorizar el uso de baterías con una elevada densidad energética. Ordenadas de mayor a menor densidad energética, tendremos las siguientes: batería de polímero de litio (LiPO), con 300 Wh/kg; batería de iones de litio, con entre 100 y 250 Wh/kg; batería de LFP, con entre 90 y 100 Wh/kg; batería de níquel-hidruro metálico (Ni-HM), con entre 30 y 80 Wh/kg; y batería de plomo-ácido, con entre 30 y 40 Wh/kg.
Instala un cargador de batería para tu vehículo eléctrico
La batería es sin duda uno de los elementos que influye en el precio de los coches eléctricos. Pero debemos tener también en cuenta que, en función de las características de cada una, el vehículo tendrá una mayor o menor autonomía, y por lo tanto, influirá también a la larga en el ahorro energético.
Disponer de un cargador de baterías en tu propio garaje es la opción ideal para ahorrar energía y que puedas disfrutar de la máxima autonomía y unas mayores garantías para un uso cómodo y adecuado de tu vehículo eléctrico.
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