Baterías de ion-litio de bajo coste para vehículos eléctricos
Los vehículos eléctricos cumplen un papel importante en los planes de la UE para reducir las emisiones de los gases de efecto invernadero y los contaminantes aéreos del transporte por carretera. A fin de mejorar la competitividad, deben reducirse considerablemente los costes de fabricación de las baterías de ion-litio para coches eléctricos y el coste del kilovatio-hora. El proyecto financiado con fondos europeos BATTERIES2020 (BATTERIES2020: Towards realistic European competitive automotive batteries) se centró en tres métodos para incrementar el rendimiento y la vida útil, así como para reducir el coste total de propiedad de las baterías. El equipo investigador se centró en desarrollar células duraderas de altas prestaciones, herramientas fiables de previsión de la vida útil, así como en entender mejor los fenómenos de degradación y envejecimiento de las baterías. El equipo investigador utilizó materiales de cátodos a base de óxidos de níquel, manganeso/cobalto cuyas prestaciones son buenas en términos de seguridad, coste y rendimiento. Las células para automoción que emplean este material pueden alcanzar densidades energéticas en el rango de los 160 a 180 Wh/kg BoL (inicio de vida útil) y desarrollar más de 3 000 ciclos a un 80 % de profundidad de descarga (PDD). Se prestó una atención especial al desarrollo de una hoja de ruta centrada en los materiales con más posibilidades de ser comercializados. Un conocimiento exhaustivo de los fenómenos de envejecimiento y los mecanismos de degradación puede contribuir a identificar los parámetros críticos, los cuales afectan a las prestaciones durante la vida útil de la batería. El equipo investigador, mediante la combinación de ensayos acelerados, datos reales sobre el terreno, análisis de resultados, modelado y validación, adoptó decisiones mejor fundamentadas durante la selección de los materiales de electrodos. Además de utilizar materiales con una densidad energética elevada, el equipo modificó aditivos, componentes e interfases que habían sido identificadas como las causas principales de la degradación. Es necesario reducir el coste de la batería de los vehículos eléctricos al menos en un 50 % a fin de que sean competitivos frente a los vehículos convencionales. El equipo investigador identificó una alternativa prometedora que podría permitir una reducción del coste total de propiedad mediante la reutilización de las baterías en aplicaciones de segunda vida, sobre todo en el ámbito de las energías renovables. El proyecto BATTERIES2020 se propuso facilitar la adopción masiva de los vehículos eléctricos en Europa mediante la superación de los principales problemas de las baterías de ion-litio, especialmente su coste. Los enfoques del proyecto promoverán la utilización del coche eléctrico para la movilidad urbana gracias al desarrollo de baterías con una duración, autonomía y potencia elevadas, lo que también debería contribuir a incrementar la transición a una economía europea baja en carbono.
Palabras clave
Baterías de ion-litio, vehículos eléctricos, BATTERIES2020, coste de propiedad, envejecimiento, degradación
