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  17/06/2016

La batería, esa gran desconocida (y 2)

La batalla industrial es también geoestratégica. Panasonic ha logrado notoriedad como fabricante de células de ión de litio gracias a su participación en la gigafactoría de Tesla. Las coreanas Samsung SDI y LG Chemical tienen capacidad de producción y tecnología, sin que se sepa bien quien es el líder porque todos cultivan el secretismo. Al supuesto triple empate quieren sumarse otros suministradores de baterías recargables: SK Innovation – también coreana – aliada con Daimler Benz; NEC, japonesa, que planea una planta con Nissan-Renault. Interfiere la china BYD, con tecnología propia y diferente, aunque no por ello deja de apostar, como los demás, por las baterías de ión de litio.

En este juego de alianzas, los fabricantes occidentales de coches dependen de los fabricantes asiáticos de baterías. Unos y otros buscan emparejarse, lo que no tiene por qué significar exclusividad, como ha demostrado el coqueteo de Tesla con Samsung SDI para poner nerviosa a Panasonic. Con Samsung SDI trabajan BMW y Fiat Chrysler para propulsar eléctricamente sus futuros vehículos, pero LG Chem ha encontrado el modo de colaborar con Daimler Benz, General Motors, Volkswagen y… Ford, dispuesta a jugar varias cartas. Al tiempo, Toyota explora un camino propio adicional, con las células de hidrógeno.

Todas las partes están interesadas: los fabricantes de baterías porque se les abre un inmenso mercado potencial; la industria de automoción tienen que responder a la exigencia de contaminar menos, y el motor eléctrico es la alternativa más a mano, al menos en las distancias cortas. Pero todos los acuerdos esbozados son complejos, porque cuesta mucho hacer un vehículo que sea suficientemente atractivo para la venta masiva y a la vez rentable para las marcas y los usuarios.

En principio, da igual cuál sea el destino de la batería recargable, porque se trata de conectar más o menos células en función de la cantidad de energía que se necesita almacenar, y de que la forma externa de la batería se adecúe al aparato a alimentar. Sin embargo, las baterías para vehículos eléctricos puros y los llamados híbridos conectables difieren en sus requerimientos: el éxito de un vehículo dependerá mayormente de la batería, y de ahí nacen las alianzas estratégicas que, invariablemente, tiene un capítulo crítico, cómo compartir inversiones.

La tecnología más empleada para fabricar células recargables es la llamada de ión de litio, relativamente bien resuelta para alimentar la mayoría de dispositivos actuales: smartphones, portátiles, motocicletas y drones. Cuando se trata de dar mucha autonomía a un vehículo con una batería, surgen dilemas de todo tipo. De ahí que la mayoría de las marcas – excepto Tesla, recién llegada a esta industria – apuesten por una solución híbrida, con un motor eléctrico y otro convencional. En un vehículo híbrido, la batería sirve para alimentar el motor eléctrico los primeros 30 o 50 kilómetros, según su capacidad; después, debe recargarse o dar paso al motor de combustible.

Para contextualizar: la energía que almacena la típica bateria de un PC portátil es de 50 a 100 vatios-hora (Wh), diez veces más que la de un smartphone o una tableta. La batería de un coche híbrido conectado es de 20 a 30 kWh, para una autonomía máxima de 50 kilómetros. El modelo S de Tesla lleva una batería de 72 kWh, con una autonomía limitada a 200 millas (320 kilómetros) según informó la compañía la semana pasada. La batería de un híbrido conectable es así unas 300 veces más grande que la de un portátil en cuanto a energía almacenada. En el caso del Tesla, es 1.000 superior a un portátil. El coste, volumen y peso de las baterías está muy relacionado con su capacidad, porque el coste de las células de ión de litio, el componente básico de toda batería de este tipo, es muy proporcional a su capacidad energética.

La batería de un híbrido conectable es así unas 300 veces más grande que la de un portátil en cuanto a energía almacenada. En el caso del Tesla, es 1.000 veces superior a un portátil. El coste, volumen y peso de las baterías está muy relacionado con su capacidad, porque el coste de las células de ión de litio, el componente básico de toda batería de este tipo, es muy proporcional a su capacidad energética.

En cuanto a la batería recargable de ión de litio de un portátil o cualquier dispositivo electrónico, puede costar de 30 a 100 euros, según su capacidad; en cualquier caso, no suele superar el 10% del precio del dispositivo. En un híbrido, la batería necesaria para 30 o 40 kilómetros puede costar 10.000 euros, un tercio del total, mientras que para un vehículo totalmente eléctrico puede superar los 30.000 euros, cerca de la mitad del precio del vehículo. Este es un punto crítico, sobre el que la industria prefiere pasar de puntillas.

Además, a la hora de pronosticar el desarrollo de células más eficientes, hay que pensar que deben ser absolutamente fiables, preparadas para recorrer al menos 75.000 kilómetros sin degradarse mucho, que no haya riesgo de incendio, que la tecnología de fabricación permita hacerlas en cantidades masivas y que haya materia prima suficiente. Evidentemente, los números se pueden afinar y lograr que sean atractivos con el tiempo, pero se parte de una situación inicial de desventaja.

En los países nórdicos, las generosas subvenciones públicas han hecho que los automóviles híbridos superaran el 10% de las ventas totales el año pasado, pero en Francia y Gran Bretaña apenas representan el 1% y en España el 0,2%. En Cataluña, donde la Generalitat ha aprobado la instalación de 21.000 nuevas estaciones de recarga para estimular las ventas – pese a reconocer que las 5.000 existentes está casi siempre en desuso – se vendieron el año pasado 512 híbridos, menos del 0,5% del total, calculándose que el parque no supera los 5.000.

Frente a este panorama desigual en torno a las baterías de ión de litio, asoman lentamente las alternativas. BYD, una compañía china poco conocida en Occidente, ha patentado una tecnología de baterías recargables que parece prometedora y asequible, a base de fosfato de hierro y litio (Li-Fe). El desarrollo de las baterías de Li-Fe se remonta a 1966 y treinta años después su inventor, Wang Chuan-Fung creó su empresa con un nombre singular, Build Your Dreams (BYD) y montó en Shenzhen un complejo en el que ahora trabajan nada menos que 200.000 personas.

BYD ha montado sus baterías de Li-Fe en 10.000 autocares y autobuses eléctricos para mostrar su viabilidad. La estrategia Wang pasa no sólo por vender sus baterías, sino también por fabricar vehículos de transporte de pasajeros que funcionan con ellas, lo que explica la dimensión alcanzada por la empresa.

Esta tecnología tiene ventajas frente a la de ión de litio, según BYD: las baterías de Li-Fe se pueden recargar hasta 2.000 veces, comparadas con las 500 a 1.000 de Li-ion. Su capacidad de carga en Wh/kg es un 20% inferior, pero su potencia típica es un 30% superior, de 2.000 W/kg. Su capacidad es aún del 65% al cabo de 10.000 horas de funcionamiento, equivalente a ocho años de servicio, datos muy difíciles de comparar con las de ión de litio. Su principal ventaja, con todo, sería que no contiene elementos químicos peligrosos o nocivos, como plomo, cromo o cadmio, y no hay riesgo de explosión porque apenas se calienta. Siempre según los datos aportados por BYD y que han aparecido en la prensa francesa.

Para la industria, BYD no es un desconocido. Fabrica todo tipo de baterías, como las clásicas de níquel-cadmio o las de ión de litio para múltiples aparatos electrónicos. DaimlerBenz creó una joint venture en 2011 con BYD para fabricar el pequeño Mercedes Denza eléctrico para el mercado chino. Cada día, BYD fabrica 100.000 células de Li-Fe de 3,8 V en plantas muy automatizadas, lo que equivale a una capacidad anual de 10 GWh. Y está construyendo una segunda planta con capacidad anual de 6 GWh. Se ha publicado que Berkshire Hattaway, vehículo inversor del financiero Warren Buffett, adquirió en 2008 el 10% de las acciones de BYD.

Claro está que, como todo lo que ocurre en China, es difícil contrastar los datos. Pero es notorio que en ese país circulan ya cientos de millones de motos y bicicletas eléctricas y miles de coches y autobuses propulsados por baterías. Asimismo, la inmensa mayoría de baterías que llevan los dispositivos electrónicos de todo tipo se ensamblan en China, aunque muchas células se fabriquen en Corea del Sur o Japón.

Sería paradójico que en Europa se aprobaran cuantiosas subvenciones públicas para estimular las ventas de los vehículos eléctricos e híbridos y el componente principal viniera de Asia. Así se repetiría lo sucedido con los paneles fotovoltaicos, que inicialmente se fabricaban en Europa (en España, sin ir más lejos) pero cuando realmente despegó el mercado gracias a las primas, los paneles pasaron a importarse de China, que se apoderó del mercado.

[informe de Lluís Alonso]


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