Publicado el: 23. 11. 2023
Cambiar el depósito de gasolina por una batería de VE
2022 fue un año récord para las ventas de vehículos eléctricos (VE), las cosas no se han ralentizado en absoluto en 2023, ni parece que vayan a hacerlo en los próximos años. Está claro que las sociedades de todo el mundo están adoptando la movilidad eléctrica como el futuro del transporte por carretera.
Sin embargo, los vehículos eléctricos siguen siendo una experiencia desconocida para muchos y, sobre todo para los conductores noveles, la idea de cambiar el depósito de gasolina por una batería puede resultar desalentadora. Esta guía está hecha para aportar algo de claridad sobre cada batería de VE: su vida útil, su coste, su impacto medioambiental o incluso su peso. Esta guía le ofrecerá una visión general de todo lo que necesita saber.
¿Cuánto dura la batería de un VE?
Una de las principales preocupaciones de los conductores de coches eléctricos es, con diferencia, la longevidad de sus baterías: en nuestro estudio Mobility Monitor 2022, el 33% de los conductores potenciales de VE lo consideraron una preocupación esencial. Más recientemente, el Green Finance Institute descubrió que el 62% de los conductores que afirmaron que no comprarían un VE de segunda mano citaron preocupaciones relacionadas con la vida útil de la batería. Además, en ese mismo informe, la mayoría de los concesionarios reconocieron que la vida útil de la batería era una de las principales preocupaciones de los consumidores en el contexto de los VE de segunda mano.
La batería del VE sobrevivirá a tu coche eléctrico
Las baterías de los vehículos eléctricos están diseñadas desde el principio para ser resistentes y duraderas. Actualmente, se calcula que la mayoría de las baterías de los coches eléctricos duran entre 15 y 20 años antes de tener que ser sustituidas. En comparación, la esperanza de vida media de un coche tradicional es actualmente de solo 12 años, por lo que es probable que las baterías de los VE sobrevivan al vehículo en el que están instaladas.
Se calcula que los vehículos eléctricos pierden una media del 2,3% de la capacidad de sus baterías al año. En otras palabras, si compra hoy un VE con una autonomía de 240 km, sólo habrá perdido unos 27 km de autonomía accesible al cabo de cinco años. En general, se prevé que los VE duren entre 160.000 km y 320.000 km antes de tener que cambiar la batería. Conviene recordar también que la mayoría de los fabricantes ofrecen una garantía de 8 años o un límite de 160.000 km, por lo que estarás protegido frente a cualquier defecto inesperado o fallo prematuro.
Pero, ¿no están hechas las baterías de los vehículos eléctricos del mismo material que las de los smartphones?
En cierto modo, sí. Pero hay algo más.
Como la mayoría de los aparatos electrónicos de consumo, las baterías de los VE utilizan tecnología de iones de litio para almacenar y liberar energía. En comparación con otros tipos de baterías, las de iones de litio tienen una alta densidad energética, lo que significa que pueden almacenar una gran cantidad de energía en un peso determinado.
Pero las baterías de los vehículos eléctricos no se limitan al ión-litio.
La batería de un teléfono móvil, por ejemplo, es de consumo, lo que significa que está optimizada para ofrecer la máxima autonomía a bajo coste. Además, es mucho más pequeña.
Las baterías de los vehículos eléctricos se fabrican de acuerdo con las normas del sector y pensando en su longevidad. Una gran diferencia es cómo se utiliza la energía.
A diferencia de tu teléfono u ordenador portátil, los VE están formados por miles de celdas individuales de iones de litio y llevan incorporados mecanismos de protección contra el envejecimiento y el desgaste.
Después de cargar un móvil, la energía almacenada puede utilizarse plenamente hasta que la batería se agota. En otras palabras, el usuario tiene pleno acceso a la energía almacenada.
Hoy en día, los VE cuentan con un avanzado sistema de gestión de la batería, comúnmente conocido como BMS. Este sistema inteligente controla todos los aspectos de la carga y descarga de la batería, protege sus celdas y garantiza la autonomía necesaria durante años.
El BMS puede reservar cierta capacidad para proteger la batería y redistribuir la energía para garantizar que las celdas se utilicen de manera uniforme. También puede ajustar la carga en función de las condiciones meteorológicas, por ejemplo, ralentizando o deteniendo completamente la carga en climas extremadamente fríos o cálidos para proteger las celdas de la batería.
¿Cómo prolongar la vida útil de la batería de su VE?
Por supuesto, como cualquier otro producto, con el tiempo su rendimiento dejará de ser óptimo.
Aunque los avances en la tecnología de baterías para VE han aumentado la longevidad de los vehículos eléctricos, es importante tomar las medidas adecuadas para mantener y optimizar el rendimiento de la batería. Aquí tienes 3 consejos prácticos para alargar la vida útil de la batería de tu VE:
- Minimice la carga diaria: Evite cargar su VE a diario para reducir el estrés de la batería.
- Mantenga una carga del 20-80%: Sólo cargue el 100% cuando sea necesario para viajes largos.
- Gestione el estado de carga para el almacenamiento: Durante el almacenamiento a largo plazo, mantenga la carga de la batería entre el 25% y el 75%.
Más información
2. ¿De qué están hechas las baterías de los VE?
Normalmente, las baterías de los VE están compuestas por miles de celdas recargables de iones de litio conectadas entre sí para formar el paquete de baterías. Además de litio, también contienen diversos materiales raros o difíciles de extraer, como níquel, cobalto, manganeso y grafito.
Aunque se asocien las pilas de iones de litio con las baterías de los vehículos eléctricos, hay otros tipos de baterías que pueden utilizarse para propulsar coches eléctricos. Las de níquel manganeso cobalto (NMC) y las de níquel metal hidruro (Ni-MH), por ejemplo, fueron populares en los primeros tiempos de los vehículos eléctricos y aún se utilizan en algunos modelos híbridos.
Pero ni siquiera las baterías de iones de litio están compuestas exclusivamente de litio. Como otras baterías, las de iones de litio tienen un cátodo con carga positiva y un ánodo con carga negativa. El primero suele estar hecho de una mezcla de litio, níquel, cobalto y manganeso, mientras que el ánodo suele ser de grafito.
El paquete de baterías está contenido en una carcasa de acero o aluminio que mantiene unidas las celdas individuales y ofrece protección contra daños mecánicos.
Diferentes tipos de celdas de baterías para VE
Aunque tendemos a pensar que las baterías de los vehículos eléctricos son una sola unidad, en la práctica se dividen en módulos, cada uno de ellos compuesto por cientos o incluso miles de celdas individuales. Estas celdas pueden adoptar diferentes formas, y actualmente existen tres tipos principales en el mercado.
- Células cilíndricas: Algunas de las más baratas y fáciles de fabricar, pero pueden ser algo limitadas en su potencia de salida en comparación con otros tipos de células.
- Células prismáticas: Requieren menos material para la carcasa, pero a menudo pueden almacenar más energía y suministrar mayor potencia en un cuerpo más pequeño.
- Pilas de bolsa: Contenidas en una carcasa de plástico blando, lo que las hace muy versátiles para diferentes formatos. Eso sí, su carcasa es frágil de por sí, por lo que requieren protección adicional contra golpes mecánicos.
Más información
3. ¿Cuánto cuesta la batería de un VE?
La batería es, con diferencia, el componente más caro de un VE. Su precio depende del tamaño, la potencia y el fabricante. Dicho esto, por término medio, las baterías para VE cuestan actualmente entre 10.000 y 12.000 dólares.
Las baterías de los vehículos eléctricos dependen de una serie de metales y minerales raros o difíciles de extraer que van más allá del litio. Por ejemplo, níquel, cobalto, manganeso y grafito, así como acero y aluminio para la carcasa. La obtención de estos materiales, especialmente en las cantidades necesarias para fabricar una batería de VE, no es barata y suele suponer la mayor parte del coste de una batería de VE.
¿Quién fabrica las baterías de los VE?
Alrededor del 70% de la producción de baterías para vehículos eléctricos se concentra en China, aunque EE.UU., Japón y Corea también poseen importantes cuotas de mercado. Aunque EE.UU. y la UE están invirtiendo para aumentar su producción nacional de baterías, es probable que China siga siendo el principal productor de baterías para VE al menos hasta 2030.
Por ejemplo, CATL (Contemporary Amperex Technology Co. Limited), una empresa china, posee alrededor del 34% de la cuota total del mercado de baterías para VE.
Más información
- ¿Son las baterías de los VE malas para el medio ambiente?
Desde que salieron al mercado los primeros coches eléctricos se ha debatido si son mejores o peores para el medio ambiente que los coches con motor de combustión.
En pocas palabras, los coches eléctricos son mucho mejores que los vehículos con motor de combustión interna.
No nos equivoquemos, los vehículos eléctricos y sus baterías son un paso crucial hacia un futuro más sostenible en el transporte, ya que ofrecen una alternativa más limpia y ecológica a los coches tradicionales con motor de combustión. El funcionamiento en carretera de los vehículos eléctricos reduce significativamente las emisiones de gases de efecto invernadero, con cero emisiones del tubo de escape.
Dicho esto, sigue habiendo un impacto sobre el medio ambiente. La mayor parte procede de la producción de la batería del VE y de la extracción de las materias primas necesarias. Analicemos el impacto medioambiental de la fabricación de baterías para VE.
Impacto medioambiental de la producción de baterías
Las baterías de los VE se fabrican con muchos materiales raros y difíciles de extraer, denominados elementos de tierras raras (ETR), como el litio, el cobalto y el manganeso. Aquí hemos analizado más a fondo el impacto ambiental de la extracción de cada uno de estos materiales. No nos equivoquemos, los responsables políticos y los líderes de la industria tienen el deber de mejorar las condiciones de trabajo relacionadas con la extracción y producción de baterías y están trabajando para mejorar todo el proceso de producción y ciclo de vida de las baterías.
Miles de millones frente a millones
En uno de nuestros Podcasts REVOLUTION, hablamos con Julia Poliscanova, Directora Senior de Vehículos y Cadenas de Suministro de e-movilidad en Transport & Environment (T&E). Y le preguntamos por la minería.
«Creo que hoy en día, no sé, cada vez que la gente oye la palabra coche eléctrico, probablemente piensa en una mina, lo cual es muy injusto». – Julia Poliscanova
¿Sabía que cada año extraemos la asombrosa cantidad de 15.000 millones de toneladas de carbón, petróleo y gas natural para satisfacer nuestras necesidades tradicionales de movilidad y las economías actuales?
Contrasta esta cifra con los metales esenciales para los vehículos eléctricos: aproximadamente 7 millones de toneladas al año. Y las previsiones muestran que para 2050, incluso con la adopción generalizada de los vehículos eléctricos, necesitaremos entre 30 y 40 millones de toneladas anuales de estos materiales.
Para ponerlo en perspectiva, recordemos que mil millones equivalen a mil millones.
Pero aquí está la diferencia que quizá importe más:
El combustible del motor de combustión que se utiliza en los coches, la gasolina o el gasóleo, cuando se quema, desaparece para siempre. Por tanto, la extracción de recursos es un gasto corriente.
En nuestro episodio del podcast, Julia destacó que los metales en bruto necesarios para la movilidad eléctrica ofrecen una ventaja única: son un coste de capital. Una vez extraídos e integrados en las tecnologías de los VE, contribuyen a años de conducción sin emisiones, reduciendo la necesidad de extracción constante.
Por supuesto, es vital adoptar un enfoque más responsable a lo largo de todo el trayecto y utilizar prácticas de reciclaje responsables. El abastecimiento y el seguimiento éticos son primordiales. Desde la huella de carbono hasta la eliminación del trabajo forzado, las baterías deben adherirse a prácticas éticas en toda su cadena de suministro, extendiéndose incluso a las operaciones mineras.
Una nueva ley sobre baterías más sostenibles, circulares y seguras
En julio de 2023, el Parlamento Europeo aprobó una nueva normativa sobre baterías. Refuerza las normas de sostenibilidad para pilas y baterías usadas. El reglamento regulará todo el ciclo de vida de las pilas -desde su producción hasta su reutilización y reciclaje- y garantizará que sean seguras, sostenibles y competitivas.
«Así que la idea es que no importa de dónde venga la batería, tiene que haber este rastreo digital de la cadena de suministro unido a la batería». – Julia Poliscanova
Por primera vez, garantiza la protección del medio ambiente en todo el ciclo de vida de las pilas, desde el abastecimiento de materias primas hasta la producción y el reciclado.
¿Sabía que las repercusiones del Reglamento comunitario sobre pilas no se limitan a Europa? Las pilas producidas en todo el mundo deben cumplir estrictos criterios medioambientales y éticos, garantizando un futuro sostenible para todos.
El auge de las baterías LFP
Por suerte, los fabricantes de vehículos eléctricos están abandonando cada vez más materiales como el cobalto y buscando alternativas más sostenibles. Una de estas tecnologías, que ha ido ganando popularidad, es el litio hierro fosfato (LFP o Li-FP), que sustituye el cobalto por hierro, que no es tóxico y es más fácil de obtener éticamente.
Muchos fabricantes chinos ya han adoptado las baterías de LFP, mientras que los fabricantes de automóviles occidentales también están empezando a adoptarlas. Tesla, por ejemplo, ya fabrica la mitad de sus coches con baterías LFP sin cobalto.
El impacto medioambiental de las baterías de los VE a lo largo de su vida útil
A lo largo de sus 15-20 años de vida útil, los VE contribuirán a evitar enormes cantidades de emisiones de gases de efecto invernadero, y un VE típico alcanza la paridad en términos de emisiones con un coche con motor de combustión tras unos 33.000 km en carretera.
Más información
- ¿Las baterías de los VE son reciclables?
Incluso con el mejor cuidado y mantenimiento, llega un momento en que las baterías de los VE ya no sirven para alimentar un coche. Afortunadamente, hay muchas formas de reutilizar, mejorar y reciclar las baterías antiguas de los VE.
Reciclaje de baterías de VE
De hecho, las nuevas técnicas permiten recuperar hasta el 95% de las materias primas de una batería de VE, mucho después de que haya superado su vida útil inicial en el vehículo. Para conseguirlo, las baterías se trituran y los materiales restantes se separan aplicando calor o diversas soluciones químicas para extraer las sustancias valiosas adecuadas.
Pero incluso antes de reciclarse, una batería de VE puede tener una segunda vida mucho después de que el vehículo deje de circular.
Reutilización y reciclaje de las baterías de los vehículos eléctricos antiguos
Aunque puede que ya no sirvan para propulsar coches, las baterías viejas de los vehículos eléctricos conservan una parte importante de su capacidad original: hasta un 60-70%, según Nissan. Esto abre muchas posibilidades de uso en aplicaciones menos intensivas en energía, como el almacenamiento de electricidad para la red, el hogar o la empresa.
Por ejemplo, nuestro socio, The Mobility House, ha utilizado 148 baterías viejas del Nissan Leaf para crear una solución de almacenamiento de 3 megavatios para el Johan Cruijff ArenA de Ámsterdam, que ayuda a cubrir los picos de demanda de energía durante los eventos.
Más información
¿Cuánto pesa una batería de VE?
Por término medio, las baterías de los VE pesan unos 454 kg (1.000 libras). El peso de un VE y de su batería depende en gran medida del vehículo: algunas baterías de VE pesan sólo unos cientos de kilogramos, mientras que otras pueden llegar a pesar más de 900 kg (2.000 libras).
¿Qué determina el peso de la batería de un VE?
Una batería de VE típica contiene 8 kilogramos de litio, 14 kilogramos de cobalto y 20 kilogramos de manganeso, aunque esto puede variar mucho según el modelo.
En total, las celdas individuales de la batería suponen entre el 60 y el 75 por ciento del peso total de una batería, mientras que el 25 o 40 por ciento restante está compuesto por la carcasa de la batería, los cables y los sistemas de gestión térmica y de la batería (TMS y BMS).
Impacto del peso de la batería en las especificaciones de conducción
Añadir unos 500 kilogramos de peso de batería a un VE no perjudica su conducción; de hecho, los VE de
tienden a ser más estables y a menudo se manejan mejor que sus homólogos de gasolina.
Este peso añadido ayuda a bajar el centro de gravedad del coche, haciéndolo mucho más estable en carreteras resbaladizas o curvas cerradas. Esto también mejora en gran medida la seguridad de los pasajeros al minimizar la posibilidad de vuelco en caso de accidente.
Avances en la tecnología de baterías y materiales ligeros
Aunque los VE tienden a ser más pesados que los coches con motor de combustión por término medio, esto no va a ser necesariamente así durante mucho tiempo.
De hecho, materiales como las aleaciones de magnesio, las aleaciones de aluminio, la fibra de carbono y los compuestos de polímeros pueden reducir el peso del coche hasta en un 50%, lo que ayuda a disminuir el consumo de energía y a aumentar la eficiencia.
Más información
Más información sobre la recarga de vehículos eléctricos
Los vehículos eléctricos son una experiencia nueva para muchos y, en comparación con el conocido depósito de gasolina, las baterías de los VE a menudo pueden parecer extrañas y poco familiares. Ya sea por lo que cuestan, lo pesadas que son o su impacto medioambiental y reciclabilidad, esperamos que lo anterior le haya ofrecido una visión general de las baterías de los VE.
Si acabas de comprar tu primer VE, o estás pensando en comprar uno, echa un vistazo a nuestra guía detallada para aprender todo lo que necesitas saber sobre la carga de los vehículos eléctricos.
