Aquellas capaces de almacenar más carga por menos dinero podrían aumentar la autonomía de los coches eléctricos de los 120 kilómetros actuales a cientos de kilómetros más, convirtiéndose en una alte ativa real al motor de combustión inte a.
Para llegar a ese punto, los expertos están de acuerdo en que probablemente haga falta un cambio fundamental en la tecnología de las baterías. Los coches que son completamente eléctricos como el Nissan Leaf y el Chevrolet Volt, un híbrido con enchufe de GM, dependen de versiones más grandes de las mismas baterías de ión-litio que hacen funcionar los teléfonos inteligentes, iPads y portátiles superligeros. Estos aparatos deben su existencia exclusivamente al hecho de que las baterías de ión-litio tienen el doble de densidad energética que las baterías híbridas de níquel-metal que se usaban en los teléfonos móviles que eran como ladrillos y en otros aparatos eléctricos de la década de 1980.
Al usar baterías de ión-litio, empresas como Nissan, que ha vendido 20.000 Leafs en el mundo entero (el coche tiene un precio de 33.000 dólares en EE.UU., unos 25.500 euros) están afirmando que ya han dado con la mezcla perfecta de autonomía y precio para satisfacer a numerosos trabajadores que conducen distancias limitadas.
El problema, sin embargo, es que a pesar de varias décadas de optimización, las baterías de ión-litio siguen siendo caras y tienen un rendimiento limitado. Y, lo que es peor, no mejorarán demasiado. Las baterías instaladas de serie en un vehículo como el Volt cuestan aproximadamente 10.000 dólares (unos 7.700 euros) y proporcionan una autonomía de unos 65 kilómetros antes de que un motor de combustión inte a tenga que entrar en funcionamiento para aumentar la carga. La batería del Leaf cuesta, según el departamento de energía, unos 15.000 dólares (unos 11.000 euros) y proporciona unos 120 kilómetros de autonomía, dependiendo de varias condiciones. Según un análisis de la Academia Nacional de Ciencias (NAS en sus siglas en inglés), es “poco probable” que los vehículos híbridos enchufables con una autonomía eléctrica de 65 kilómetros sean competitivos en términos de costes con los coches convencionales antes de 2040, con la gasolina a 1 dólar por litro (unos 93 céntimos de euro).
Los cálculos respecto al coste de las baterías de ión-litio instaladas en los coches varían muchísimo. El informe de la NAS calculó que el coste estaba entre 625 y 850 dólares por kilovatio hora de energía (entre unos 480 y 650 euros aproximadamente); un coche como el Volt requiere una batería con una capacidad de 16 kilovatios. Pero la conclusión final sigue siendo la misma: las baterías tienen que ser mucho más baratas y proporcionar una mayor autonomía si queremos que los coches eléctricos sean realmente populares.
nY lo que aún no está claro es si eso se puede lograr con la tecnología de ión-litio convencional. Si bien algunos de los actores implicados en la fabricación de baterías afirman que la tecnología aún tiene margen para mejorar, el informe de la NAS señala, para empezar, que a pesar de que las baterías de ión-litio han bajado considerablemente de precio a lo largo de la última década, esas bajadas ya parecen estar estancándose. Concluye que, incluso en los escenarios más optimistas, lo más probable es que las baterías de ión-litio cuesten aproximadamente 360 dólares por kilovatio hora (unos 275 euros) en 2030.
Pero el Departamento de Energía de EE.UU. (DOE en sus siglas en inglés), tiene un objetivo mucho más ambicioso para las baterías de los vehículos eléctricos: bajar el coste a los 125 dólares por kilovatio hora para 2020. Para lograrlo probablemente hagan falta nuevas tecnologías radicalmente distintas. Como parte de su esfuerzo para animar a la innovación en la tecnología de las baterías, el programa ARPA-E del DOE ha financiado 10 proyectos, en la mayoría de los cuales hay start-ups involucradas, para descubrir “tecnologías que cambien el panorama” y que nos permitan tener un coche eléctrico con una autonomía de 500 a 850 kilómetros.
El DOE ha invertido 57 millones de dólares (unos 44 millones de euros) en esfuerzos que se están llevando a cabo para desarrollar toda una serie de tecnologías diferentes, entre ellas las de metal-aire, litio-azufre y baterías sólidas. Entre los proyectos financiados se encuentra Pellion Technologies, una start-up con sede en Cambridge, Massachusetts (EE.UU.) que trabaja en baterías de ión-magnesio que podrían proporcionar el doble de densidad energética que las de ión-litio. Otra start-up financiada por el programa ARPA-E, Sion Power, de Tucson, Arizona (EE.UU.), promete una batería de litio-azufre que tiene 3 veces la densidad energética de las baterías de ión-litio convencionales y podría proporcionar una autonomía de 500 kilómetros a los vehículos eléctricos.
El programa ARPA-E está creado para apoyar proyectos de alto riesgo, así que aún resulta difícil saber si alguna de estas nuevas tecnologías tendrá éxito, pero si el DOE cumple con sus ambiciosos objetivos, el panorama de la economía de los coches eléctricos será muy diferente. El cambio que se produjo en la densidad de las baterías ya ha transformado la manera en que nos comunicamos. Algún día podría transformar también la manera en que nos trasladamos.