CATL, el gigante chino de baterías, presentó a mediados de agosto una nueva batería de carga rápida. Según la empresa, puede aumentar la autonomía hasta 400 kilómetros en 10 minutos.

CATL afirma que las nuevas celdas, que tiene previsto producir comercialmente a finales de 2023, "abrirán una era de carga superrápida de los vehículos eléctricos". Eso si el producto final cumple las promesas de la empresa en cuanto a capacidad, vida útil y coste de la batería.

Los vehículos eléctricos representan una parte cada vez mayor de las ventas mundiales de vehículos nuevos, el 14% en 2022. Pero muchos conductores siguen preocupados por la limitada autonomía de la actual tecnología de baterías y se sienten desalentados por la necesidad de estacionar para cargar durante más de media hora, incluso en las estaciones de carga rápida. La innovación en los materiales de las baterías, acompañada de avances en la infraestructura de recarga, podría imitar la comodidad de los coches de gasolina y fomentar la adopción de los VE.

CATL, acrónimo de Contemporary Amperex Technology Co. Limited, es el mayor fabricante mundial de baterías para vehículos eléctricos. La empresa suministra celdas a grandes fabricantes de automóviles como Tesla, Mercedes y Volkswagen.

El anuncio de agosto es la última noticia tecnológica destacada de la empresa en 2023. Entre otras cosas, planea fabricar baterías de materia condensada de alta densidad energética para aviones, y producir en serie nuevas baterías para vehículos eléctricos fabricadas con sodio en lugar de litio.

Las nuevas baterías de carga rápida de CATL serían el doble de rápidas que las de la competencia, afirma Jiayan Shi, analista de BNEF, una empresa de investigación energética. La carga rápida de Tesla suma unos 320 kilómetros de autonomía en 15 minutos.

Según David Schroeder, director técnico de Volta Energy Technologies -una empresa de capital riesgo dedicada a la tecnología de baterías y almacenamiento de energía-, algunas baterías disponibles en el mercado ya alcanzan las velocidades anunciadas por CATL. Pero esas baterías se utilizan en productos como el almacenamiento estacionario de energía. CATL sería la primera en colocar estas células de carga rápida en vehículos eléctricos.

En el caso de las baterías de iones de litio, suele existir una gran diferencia entre la cantidad de energía que pueden almacenar y la rapidez con la que se cargan. Por lo general, estas baterías pueden dividirse en dos categorías: celdas de energía y celdas de potencia. Las primeras priorizan almacenar la mayor cantidad de energía posible, lo que resulta útil para ampliar la autonomía de un vehículo eléctrico sin añadir demasiado volumen. En cambio, las celdas de potencia tienden a priorizar la carga y descarga rápidas, útil para usos como el almacenamiento de energía estacionaria que estabiliza la red eléctrica.

En la actualidad, las pilas eléctricas pueden alcanzar velocidades de carga rápida, pero pueden ser demasiado voluminosas para utilizarlas en un coche y no durarían cientos de miles de kilómetros. Unas baterías capaces de cargarse con rapidez y, al mismo tiempo, sean pequeñas, ligeras y duraderas supondrían un paso adelante.

La disyuntiva entre alta capacidad y carga rápida se reduce a la forma en que las moléculas cargadas, los iones, se mueven en las baterías. Cuando una batería se carga, una corriente eléctrica empuja los iones de litio de un lado a otro de la célula. Entonces, los iones anidan en los ánodos. espacios de una parte de la batería donde esperan. Con el tiempo, volverán corriendo para liberar la electricidad almacenada cuando alguien utilice la batería para alimentar un dispositivo.

Para aumentar la capacidad total de una batería, estos ánodos pueden fabricarse con capas de material más gruesas, lo que significa que habrá mucho espacio donde los iones puedan anidarse. Sin embargo, en las baterías con ánodos más gruesos, parte del espacio de almacenamiento estará en el interior de las capas. Por lo tanto, los iones tendrán que viajar más lejos hasta llegar allí, ralentizando el proceso de carga. Para acelerar la carga, los fabricantes de baterías pueden reducir el grosor de esas capas, de modo que los iones no tengan que viajar tanto.

Las innovaciones en los materiales podrían resolver este problema. En el anuncio de CATL sobre su batería de carga rápida, la empresa menciona varios cambios en el ánodo, como modificaciones en la superficie del grafito y un diseño multicapa para ayudar a acortar el camino de los iones y acelerar así la carga.

Sin embargo, no solo se trata del ánodo, todos los componentes de la batería parecen contribuir a aumentar la velocidad de carga, según Kevin Shang, analista de investigación de Wood Mackenzie, una consultora energética. El comunicado de CATL también atribuye el mérito, por ejemplo, a un nuevo electrolito (el líquido por el que se mueven los iones en una batería) que mejora la conductividad. Con sus nuevos productos, los gigantes de las baterías como CATL no apuestan por una sola innovación, sino que suman una serie de esfuerzos de investigación y desarrollo para combinarlos en un solo producto, explica Shang.

No obstante, aún quedan interrogantes sobre esta batería y lo que significará para los vehículos, afirma Shang. Al decir que las baterías podrían utilizarse en un vehículo con una autonomía de 700 kilómetros, el anuncio de CATL implica una alta densidad energética. Pero no está claro qué tamaño deberán tener el vehículo y la batería para alcanzar esa autonomía.

Además, una mayor velocidad de carga suele implicar una vida útil más corta y un precio más elevado, afirma Schroeder. En respuesta a una pregunta de MIT Technology Review sobre la vida útil de las nuevas baterías de carga rápida, CATL aseguró: "Con carga rápida o sin ella, la garantía de nuestros productos sigue siendo la misma". La garantía actual dura ocho años u 800.000 kilómetros, según su web. CATL también afirmó que había "mejorado la eficiencia de los costes", pero no dio detalles sobre el precio de la batería.

En última instancia, la rapidez de carga de las baterías estará limitada no solo por su diseño, sino también por la infraestructura de recarga disponible. Aunque China es líder mundial en instalación de cargadores, se necesitarán muchos más cargadores de vehículos eléctricos para satisfacer la creciente demanda. Además, puede que se necesiten nuevos cargadores para alcanzar las velocidades de carga que pueden soportar las nuevas baterías de CATL, lo que plantea más retos para el desarrollo de infraestructuras.

Los anuncios de las empresas de baterías sobre avances son "siempre buenas noticias", reconoce Shang, "y las acogemos con satisfacción". La cuestión es si las empresas pueden cumplir lo prometido.