Son muchos los que esperan una nueva generación de baterías para empezar a apostar por los coches eléctricos. Se habla mucho de las baterías de estado sólido, que solucionarían buena parte de los problemas actuales, pero su llegada a producción en masa se dilata en el tiempo. Ahora los tiros van más orientados a reducir el uso de materiales escasos, de ahí que se barajen nuevas materias primas que bajen costes. Entre ellos, las baterías LFP (litio-ferrofosfato). Y ojo, que CTL ha anunciado mejoras notables.
CATL es el mayor fabricante de baterías para vehículos eléctricos del mundo. Sus paquetes, celdas y tecnologías acaban en las entrañas de BMW, Mercedes, Honda, Tesla, Volkswagen y la mayoría de marcas chinas. Y, dentro de poco puede que monten su primera batería LFP de carga superrápida. En su evento anual de lanzamiento de producto, anuncian hasta 700 km de autonomía y capacidad para recuperar 400 km en 10 minutos.
Los ingenieros de CATL la han bautizado como batería Shenxing y no hablamos de una innovación en sus primeras fases de gestación. Esperan que esté en producción en masa a finales de 2023, pero aún deben concretar en qué tipo de coches eléctricos (y de qué fabricantes) pueden montarse.
Faltan datos específicos clave. No se ha dicho la energía específica por peso ni la capacidad total del paquete de baterías para alcanzar esos registros de 700 km de autonomía (debería estar entre 80 y 100 kWh, en el rango de un Kia EV9), pero obviamente variará en función de lo eficiente que sea el vehículo). Lo que nos parece interesante de la batería Shenxing es el hecho de incidir en una mayor potencia de carga en lugar de sumar capacidad (y peso), que es lo que se ha hecho hasta ahora.
¿Cómo lo consigue? Con la tecnología de «anillo de iones rápidos» implementada en los electrodos de grafito, creando «carriles» para acortar las distancias de viaje para los iones de litio a medida que viajan hacia y desde las superficies activas. Estas son las cuatro claves:
- Aceleración de la extracción de iones de litio: La Shenxing aprovecha la tecnología de cátodo de red superelectrónica y el material del cátodo LFP nanocristalizado para crear una red superelectrónica, lo que facilita la extracción de iones de litio y la respuesta rápida a las señales de recarga.
- Mejora de la tasa de intercalación de iones de litio: En cuanto a innovación en grafito, se utiliza la última tecnología de anillos de iones rápidos de segunda generación de CATL para modificar las propiedades de la superficie del grafito. Esto aumenta los canales de intercalación y reduce la distancia de intercalación para los iones de litio. Es lo que crea una vía rápida para la conducción de la corriente. Además, se desarrolló un diseño de electrodos con capas multigradiente para conseguir el equilibrio entre la recarga rápida y la gran autonomía.
- Redución de la resistencia al movimiento de iones de litio: CATL desarrolló una nueva fórmula de electrolitos superconductores que reduce la viscosidad del electrolito. Esto permite una mejor conductividad. También mejoró la película SEI ultradelgada que reduce la resistencia al movimiento de iones de litio.
- Mejora de la tasa de transmisión de iones de litio: En el separador, CATL redujo la resistencia de la transmisión de iones de litio con alta porosidad y menor distancia de transmisión.
La nueva «fórmula de electrolitos superconductores» reduce la viscosidad, lo que ayuda a que los iones muevan la carga más rápidamente.
CATL dice que la batería se cargará del 0 al 80 % en 10 minutos, por lo que cargaría hasta 400 km de autonomía muy rápido con un cargador potente. Y parece que no se han olvidado de uno de los problemas de las baterías LFP, lo mal que van a bajas temperaturas. La marca asegura que por debajo de -10 °C la carga hasta el 80 % con el calentamiento de batería incorporado costará 30 minutos. Eso sí, las bajas temperaturas no afectarán la capacidad de la batería para entregar toda su potencia a las ruedas si es necesario. Así lo logra:
- Más de 700 km de autonomía: Travesaños cruzados internos y placas finales integrados en su tecnología CTP 3.0, con lo que se gana eficiencia con esa agrupación. Así consigue superar los límites del desempeño de la química LFP.
- Recarga con normalidad a bajas temperaturas: CATL dice haber aprovechado la tecnología de control de temperatura celular en las plataformas del sistema para que las celdas se calienten con rapidez hasta la temperatura óptima operativa.
- Seguridad: Un electrolito mejorado y el separador con un revestimiento altamente seguro aportan la doble protección de la batería Shenxing. Se regula el campo de temperatura general dentro de las celdas mediante algoritmos inteligentes y así se ha construido un sistema de pruebas de fallos en tiempo real que puede resolver los problemas causados por una recarga rápida.
De lo que no cabe duda es que en CATL no paran. Es la segunda batería innovadora que la compañía lanza este año, la primera es una «batería condensada» de producción en masa, dirigida al mundo de la aviación eléctrica, con 500 Wh/kg, el doble de energía por peso que la batería de Tesla Model Y. ¿Qué será lo próximo?
Fuente: CATL