Sorpresa: las baterías de los vehículos eléctricos podrían tener una vida útil más larga de lo que se pensaba
El mundo corre de cabeza hacia una nueva “era electrodigital” marcada por productos básicos de alta tecnología y operaciones mineras extractivas. Las grandes baterías de iones de litio que consumen muchos recursos y que alimentan las flotas de vehículos eléctricos emergentes ya están poniendo a prueba las cadenas mundiales de suministro de minerales. Cerca de Uno de cada cinco coches vendidos en el mundo. el año pasado fue eléctrico, una proporción que se espera que aumente rápidamente en los próximos años. Tanto los fabricantes de automóviles como los gobiernos se están apresurando a conseguir más litio, cobalto y otros “minerales críticos” necesarios para fabricar esas baterías.
Pero una nueva investigación sugiere que estas baterías, que alguna vez se pensó que tenían una vida útil corta e inherentemente prescindible, en realidad pueden durar mucho más de lo esperado. En algunos casos, los vehículos eléctricos bien cuidados pueden incluso sobrevivir a sus homólogos de combustibles fósiles. Esas son potencialmente buenas noticias: los vehículos eléctricos más duraderos podrían dar a los fabricantes el tiempo que tanto necesitan para fabricar los componentes necesarios para satisfacer las crecientes demandas globales.
Los nuevos hallazgos, publicado hoy en la revistal Energía de la naturaleza por investigadores del SLAC-Stanford Battery Center, sugieren que las baterías de los vehículos eléctricos en realidad pueden durar aproximadamente un tercio más que los pronósticos anteriores. Eso significa que los conductores podrían seguir conduciendo su vehículo eléctrico moderno sin reemplazar la batería durante varios años más. Los investigadores señalan que la sorprendente disparidad en las estimaciones de duración de la batería se debe a entornos de prueba fundamentalmente poco realistas que se convirtieron en un estándar de la industria. Cuando los investigadores probaron las baterías durante dos años de maneras que, según dicen, están más estrechamente alineadas con la forma en que los conductores realmente usan los vehículos eléctricos en el día a día, la esperanza de vida de la batería mejoró significativamente.
“No hemos estado probando las baterías de los vehículos eléctricos de la manera correcta”, dijo Simona Onori, profesora asociada de Stanford y autora principal del artículo. dijo en un comunicado. “Para nuestra sorpresa, la conducción real con aceleraciones frecuentes, frenadas que cargan un poco las baterías, detenerse para entrar a una tienda y dejar que las baterías descansen durante horas seguidas ayuda a que las baterías duren más de lo que pensábamos según los estándares de laboratorio de la industria. pruebas”.
Centro de baterías SLAC-Stanford afirma en su sitio web que su objetivo final es “acelerar el despliegue de tecnologías de almacenamiento de energía y baterías a escala”, en un esfuerzo por abordar el cambio climático. El trabajo de investigación fue financiado principalmente por el Programa de becas de investigación para graduados de la Fundación Nacional de Ciencias y la Beca Stanford Chevron en Energía.
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Una conducción más “realista” condujo a una menor degradación de la batería
Los investigadores probaron 92 baterías comerciales de iones de litio para vehículos eléctricos durante dos años en cuatro tipos diferentes de perfiles de conducción. El enfoque estándar de la industria utiliza una “tasa constante de [battery] descarga” seguida inmediatamente por una recarga. En el mundo real, esto sería como si alguien condujera su vehículo hasta que la batería se agotara casi por completo y luego lo enchufara para cargarlo por completo. Este proceso de gasto y recarga constante de la batería se asemeja a cómo la mayoría de la gente usa un teléfono inteligente.
Pero esa no es la cantidad de conductores que realmente utilizan sus vehículos. Los propietarios de vehículos eléctricos, señalan los investigadores, que conducen su vehículo en ráfagas cortas hacia y desde el trabajo o por la ciudad, pueden pasar varios días o incluso una semana sin recargar. Los investigadores intentaron representar ese método de conducción periódica más realista en uno de los perfiles de conducción. Al final, el perfil más realista resultó en una mayor vida útil de la batería hasta en un 38%.
“Este trabajo ilustra la importancia de probar baterías en condiciones de uso realistas y desafía la convención ampliamente adoptada de descarga de corriente constante en el laboratorio”, escribieron los investigadores en el artículo.
De manera similar, los hallazgos parecen contradecir las suposiciones comunes sobre qué tipos de conducción degradan rápidamente las baterías. Aunque muchos conductores creen que acelerar y frenar rápidamente degrada las baterías de los vehículos eléctricos más rápido que una conducción constante, los investigadores encontraron una correlación en sus datos que sugiere que las aceleraciones cortas y bruscas en realidad pueden conducir a una degradación más lenta de la batería. Presionar con fuerza los pedales con el pie adelantado no pareció acelerar el envejecimiento de la batería. En realidad, es posible que haya tenido el efecto contrario.
“Para los consumidores que usan sus vehículos eléctricos para ir al trabajo, recoger a sus hijos, ir al supermercado, pero en su mayoría no los usan ni los cargan, el tiempo se convierte en la causa predominante del envejecimiento sobre el uso de la bicicleta”, dijo el estudiante de doctorado de la Escuela de Ingeniería de Stanford y dijo el coautor del artículo, Alexis Geslin, en un comunicado.
Los vehículos eléctricos usados pueden ser más viables de lo que se pensaba
Los hallazgos se basan en un creciente cuerpo de investigaciones optimistas: los vehículos eléctricos más nuevos pueden durar más que las versiones anteriores. Un análisis reciente de 5.000 baterías de vehículos eléctricos realizado por la empresa de telemática Geotab, citado recientemente por cableado, encontró una degradación promedio de la batería de alrededor del 1,8% por año. Esto se compara con una degradación promedio de la batería del 2,3 % para los vehículos eléctricos más antiguos estudiados en 2019. Esos hallazgos sugieren que los sistemas de gestión de la batería están mejorando. Algunas estimaciones sugieren un vehículo eléctrico comprado hoy podría, en teoría, durar 20 añosque supone una esperanza de vida mayor que la de algunos coches con motor de combustión interna.
Queda por ver si los propietarios de automóviles realmente utilizan o no el mismo automóvil durante tanto tiempo. el promedio Edad de los automóviles en las carreteras de EE. UU. en particular son más antiguos que en años anteriores, aunque el La tendencia no se ha trasladado completamente a los vehículos eléctricos.. Es posible que eso cambie a medida que los costos de los vehículos eléctricos disminuyan y más conductores abandonen los motores de combustión interna más tradicionales. Los vehículos eléctricos de mayor duración podrían potencialmente aliviar la carga sobre las cadenas de suministro globales que actualmente están compitiendo para abrir nuevas instalaciones de minerales y baterías.
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