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Futuros sistemas de baterías: de los iones de litio a tecnologías que derriban mitos

18/04/2020 - 

VALÈNCIA. El sistema de baterías es quizá el componente más crítico de los vehículos eléctricos. Además de obtener la mayor densidad de energía posible, aspectos como la seguridad, el peso y la sostenibilidad juegan un papel fundamental. El Prof. Dr. Andreas Hintennach, director de investigación de celdas de batería en Daimler, además de explicar los fundamentos de las celdas actuales de iones de litio, describe qué tecnologías futuras tienen verdaderamente una oportunidad.

El sistema de baterías es un elemento clave de la movilidad eléctrica. Todos los días en Daimler expertos de diversas disciplinas se ocupan de todos los aspectos de esta tecnología de almacenamiento de energía, desde la investigación básica hasta la madurez en su producción. Los requisitos son complejos y varían según la aplicación. Esto se debe a que los Mild-Hybrid (híbridos suaves) de 48 voltios, los híbridos enchufables y los puramente eléctricos requieren diferentes enfoques en su desarrollo. Con el fin de mantener una visión general sobre este tema tan debatido, Andreas Hintennach expone la visión de los principios técnicos, así como los objetivos de desarrollo e investigación de Daimler.

Profesor Hintennach, usted trabaja en la investigación y el desarrollo de baterías, el tema “candente” de la actualidad en términos de movilidad eléctrica. ¿Cómo aborda Mercedes-Benz este tema?

La tecnología de baterías es un elemento clave de la movilidad eléctrica y no como producto en sí mismo, sino una parte integral de la arquitectura del vehículo. Por lo tanto, cubrimos todas las etapas, desde la investigación fundamental hasta la madurez de la producción. Nuestras actividades incluyen la optimización continua de la generación actual de sistemas de baterías de iones de litio, el desarrollo futuro de celdas disponibles en el mercado mundial y la investigación de sistemas de baterías de próxima generación. Pero, por supuesto, hay más cuando se trata de baterías para vehículos eléctricos. También estamos trabajando en el sistema de gestión de la batería, que es un computador complejo en el que siempre puedes mejorar. La gestión térmica también es un tema importante. Es responsable tanto de la vida útil como del rendimiento de la batería. Debe comprenderse a fondo el mecanismo de las tecnologías para poder tomar las decisiones correctas.

¿Cuál es su enfoque actual?

Mientras nuestro nuevo modelo EQC se está introduciendo en los mercados, estamos preparando el camino para las próximas generaciones de potentes vehículos eléctricos. Las baterías de iones de litio son el tipo más común utilizado en la electrónica y los vehículos eléctricos en la actualidad. En los próximos años, esta tecnología continuará marcando el camino, pero hay más por venir. Constantemente innovamos y trabajamos en alternativas más allá del ion-litio, no solo en relación con la densidad de energía y el tiempo de carga, sino también con la sostenibilidad. Por ejemplo, hemos acordado una colaboración para la sostenibilidad con Farasis Energy (Ganzhou) Co., Ltd. para adoptar un enfoque holístico a lo largo de toda la cadena de valor: parte de las celdas de batería de la próxima generación de vehículos de nuestra marca de productos y tecnología EQ se producirá con el empleo de electricidad que provenga en su totalidad de energías renovables. Nuestras competencias para la evaluación tecnológica de materiales y celdas, así como las actividades de investigación y desarrollo, están constantemente en expansión.

¿Entonces, es más que aumentar simplemente los kWh de las baterías?

La capacidad energética es importante, por supuesto. Pero hay más: la seguridad es un factor decisivo para nosotros. Los cambios relacionados con el material podrían permitir obtener una mayor capacidad, pero comprometiendo la seguridad. Para nosotros, esto definitivamente está fuera de toda consideración. Un Mercedes-Benz tiene que ser el punto de referencia cuando se trata de seguridad y esto también se aplica a su paquete de baterías. Uno de nuestros principios rectores en el desarrollo es también la flexibilidad: en Daimler hay muchas aplicaciones para las baterías, desde los smart, los automóviles y furgonetas de Mercedes-Benz hasta autobuses y camiones pesados y, finalmente, desde Mild-Hybrid (híbridos suaves) de 48 voltios, híbridos echufables o puramente eléctricos. Y, por supuesto, las soluciones que encontremos deben ser sostenibles.

¿Qué importancia tiene la sostenibilidad en el desarrollo?

La sostenibilidad se ha convertido en el principio general de cualquier actividad de desarrollo en Daimler. Dado que la fabricación de vehículos requiere una gran cantidad de materias primas, uno de nuestros enfoques de desarrollo es minimizar la necesidad de recursos naturales, pero también aumentar la transparencia en primer lugar. Durante el desarrollo, creamos un concepto para cada modelo de vehículo en el que todos los componentes y materiales se analizan para determinar su idoneidad en el contexto de una economía circular. Con respecto a las baterías, este concepto ya se utiliza para investigaciones fundamentales en las que los materiales preciosos pueden sustituirse, minimizarse o utilizarse de manera más eficiente. Además, la capacidad de reciclaje se tiene en cuenta desde el principio. Por lo tanto, la producción de baterías se convierte en parte de un enfoque holístico: un circuito cerrado; una llamada economía circular.

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