Las innovaciones en baterías impulsan la capacidad de los vehículos eléctricos europeos
Aunque el despliegue de los vehículos eléctricos (VE) es fundamental para reducir las emisiones relacionadas con el transporte, la preocupación de los consumidores por la duración de las baterías sigue limitando su penetración en el mercado. Entre los problemas más acuciantes que debe resolver el sector de los VE figuran los viajes de larga distancia, la disponibilidad de estaciones de recarga y los tiempos de recarga. Según afirma el coordinador del proyecto SUBLIME, Jens Ewald, de FEV Europe (Alemania): «Para ampliar la autonomía de los VE se necesitan mejores baterías. Sin embargo, esto puede hacer que los vehículos sean más pesados y caros. Las baterías también tienen que ser seguras».
Nueva tecnología pionera de baterías para VE
La tecnología de las baterías de estado sólido (SSB, por sus siglas en inglés), que podría ofrecer una densidad energética mucho mayor que las típicas baterías de iones de litio o de polímeros de litio, se ha determinado como una posible solución. Como estas baterías no contienen líquidos inflamables, también son teóricamente más seguras que las de base líquida. «La Unión Europea podría convertirse en un agente clave en este ámbito, ya que la tecnología aún debe desarrollarse —señala Ewald—. No podemos competir con las baterías de última generación actuales, porque otras regiones han optimizado sus procesos para producir baterías baratas. Tenemos que ser pioneros en nuevas tecnologías para ser competitivos». Para lograr este objetivo, el proyecto SUBLIME reunió a un consorcio de dieciséis socios de ocho países europeos diferentes, que abarcaban la industria, el mundo universitario y la investigación. Uno de los objetivos era reducir la necesidad de materiales raros como el cobalto. El azufre, disponible en mayor abundancia, se utilizó como componente fundamental para el electrolito sólido. «Empezamos fabricando pilas de botón pequeñas, como las del mando a distancia o la llave del coche —explica Ewald—. Se probaron y luego se escalaron hacia celdas de batería que podrías encontrar en un vehículo eléctrico; estas parecen más ladrillos».
Garantizar la seguridad y la reciclabilidad de las celdas
El equipo de SUBLIME demostró la viabilidad de producir estas SSB a escala comercial. El equipo del proyecto también pudo demostrar altos niveles de reciclabilidad, con alrededor del 90 % del material recuperable al final de la vida útil del producto. Otro resultado importante fue la seguridad. El equipo realizó varias pruebas, calentando las baterías a temperaturas muy elevadas. Estos ensayos demostraron bajos niveles de inflamabilidad, un elemento crítico para la eventual aceptación de esta tecnología. «Los próximos pasos son seguir optimizando los materiales de los componentes, fabricar SSB a mayor escala y, por último, realizar pruebas en aplicaciones de la vida real», señala Ewald. Otros aspectos que aún deben abordarse son la mejora de la estabilidad de la cadena de suministro y una mayor optimización de la tecnología. Un reto del proyecto era evitar la formación de dendritas, que pueden cortocircuitar las baterías. «Hemos encontrado formas de mitigar la formación de dendritas, pero se necesitan más pruebas», añade Ewald.
Una industria europea viable de fabricación de SSB de acero inoxidable
En la práctica, la integración de SSB basadas en sulfuro puede aumentar de forma rentable y segura la autonomía de los VE. «Hemos demostrado que esta tecnología de baterías es intrínsecamente segura —afirma Ewald—. Además, la eliminación de la necesidad de cobalto reduce los problemas de escasez de materiales componentes críticos, ya que el sulfuro está disponible en abundancia». El objetivo ahora es seguir avanzando hacia su comercialización final y el establecimiento de una industria europea viable de fabricación de SSB. «En SUBLIME se permitió a las instituciones de investigación y a las industrias europeas colaborar en este sentido —añade Ewald—. Esto no habría sido posible sin este proyecto». Es un momento crítico para invertir en esta tecnología. Otras regiones están trabajando para ampliar sus capacidades en este campo e intentan establecer plantas de fabricación propias. «Estamos en una posición en la que podemos ser competitivos», concluye Ewald.
Palabras clave
SUBLIME, batería, VE, vehículos eléctricos, sulfuro, cobalto, litio, reciclabilidad