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Degradación de la batería: ¿el mayor temor del coche eléctrico?

Actualmente la garantía está en torno a 8 años o 160.000 kilómetros con un 70% de la vida útil

La degradación es una pérdida de capacidad química para retener energía

El estado de California estudia limitar esta degradación, por ley, en 2035

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La degradación de las baterías y por extensión, su pérdida de autonomía, es una de las grandes preocupaciones de los usuarios que están pensando en comprar un coche eléctrico y una de las principales causas por la que algunos no se han decidido aún a dar el paso. Dada la importancia de este parámetro, queremos profundizar un poco más en cómo se degradan, sus principales factores, soluciones existentes y hacia dónde evolucionará la industria.

 

QUÉ ES LA DEGRADACIÓN DE UNA BATERÍA

Es la pérdida de capacidad química para retener energía y por lo tanto la merma de su rendimiento y la razón de la pérdida de autonomía con el paso del tiempo. Esto significa que la cifra que homologa un vehículo cuando sale de fábrica será diferente transcurridos unos años. Es idéntico a lo que nos sucede con los móviles. Cuando lo compramos la batería y su capacidad de uso es superior a la que tendrá pasados dos años. Un paralelismo no exacto es la pérdida de potencia de los motores de combustión con el paso de los años.

 

POR QUÉ SE PRODUCE ESA DEGRADACIÓN

En las baterías de iones de litio de los coches actuales, los ciclos de uso -carga y descarga- van mermando poco a poco la vida de la batería, ya que el litio líquido se va solidificando. Esta reacción química va comiendo el separador entre ánodo y cátodo creando lo que se conocen como dendritas –o cavidades–. Éstas provocan una caída de las prestaciones de la batería y, en casos extremos, un sobrecalentamiento, un corto circuito e incluso una explosión.

La degradación de la batería responde a muchos factores, como el calentamiento que se produce durante la carga y descarga, el exceso de cargas rápidas, el deterioro del la gestión térmica, los factores climatológicos o simplemente de cómo lo utilicemos. En cualquier caso, más rápido o más lento, este desgaste se produce independientemente del uso, al tratarse de un dispositivo químico.

 

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CUÁNTO TARDAN EN DEGRADARSE

Actualmente, la garantía de las baterías está en el entorno de los ocho años ó 160.000 kilómetros con un 70% de la vida útil. Sin embargo, estas cifras de rendimiento pueden mejorar o empeorar dependiendo de los factores comentados previamente, como son su uso, la climatología, etc.

Existen varios estudios que indican que la vida útil de estas baterías de nueva generación, que se montan en los coches de los últimos tres años, están perfectamente capacitados para aguantar no solo ese periodo de tiempo sino más allá de la vida real del propio coche. Para ello apuntan a una serie de factores principales:

  1. Ratios de degradación son constantes: Permiten un descenso muy paulatino del rendimiento de la batería, haciendo que supere la vida del coche.
  2. Pérdida media de almacenamiento de energía: Según varios estudios, esta cifra se sitúa en un 2,3% anual, salvo el primer año, que es cuando se pierde más carga, pudiendo alcanzar un 7,5%. Para un vehículo eléctrico con 240 kilómetros de autonomía se estima que los propietarios podrían perder unos 25-30 kilómetros tras cinco años de uso.
  3. Controlar la gestión de la temperatura de las baterías favorece a una degradación más lenta de las mismas
  4. Uso de reguladores de potencia: Los vehículos equipados con este dispositivo consiguen alargar la vida útil de las baterías.
  5. No existe una relación directa demostrada científicamente que afirme de manera rotunda que un mayor uso del vehículo implica una mayor degradación de la batería. Puede ser un factor que afecte, pero existen casos documentados de coches eléctricos con más de 200.000 kilómetros con una vida útil de la batería superior al 80%.
  6. Los vehículos que circulan en entornos de temperaturas extremas de frio o calor, muestran una mayor degradación de la salud de las baterías. Como os comentábamos en nuestro artículo de coches eléctricos en invierno y cómo sacar el mejor partido a la batería, ésta puede, en ciudades como Madrid, reducir su rendimiento en un 20% aunque en otros lugares puede alcanzar hasta el 40%, especialmente en las generaciones más antiguas.
  7. El uso de cargadores rápidos de Corriente Continua no acelera especialmente los procesos de degradación de la batería, aunque como siempre, es recomendable usar este sistema sólo para viajes y aprovechar la carga lenta para el día a día.

 

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REDTOP: PREDICIENDO LA VIDA ÚTIL DE LA BATERÍA

Esta es la denominación que recibe un programa pionero y que nos llega de Reino Unido. Liderado por la compañía londinense de análisis de baterías Silver Power Systems, su objetivo es poder hacer clones virtuales de las baterías de vehículos eléctricos para predecir su vida útil. Esto, que hasta ahora se hace en laboratorios, permite, a través de modelos matemáticos, emplea ahora datos del mundo real que vienen de vehículos rodantes.

Para poder obtener esta información, SPS emplea los datos de dos compañías: Por un lado, London EV Company, propiedad del grupo chino Geely, ha recopilado información de medio centenar de taxis en un plazo de nueve meses con más de 500.000 kilómetros acumulados. Por el otro encontramos a Watt EV Company, que ha facilitado información sobre degradación de la batería de su nuevo deportivo eléctrico.

El Imperial College de Londres y el Advanced Propulsion Centre también se han unido a esta iniciativa para crear un ecosistema de empresas que pongan en común sus datos. De esta manera, los ingenieros disponen de información más precisa con la que mejorar sus diseños y los fabricantes dar garantías más ajustadas. También ayuda a las compañías aseguradoras a dar mejores valores residuales, incluso a futuro. 

 

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CALIFORNIA PIONERA EN LA LEGISLACIÓN SOBRE SU DURACIÓN

A falta de un consenso acerca del tiempo que han de durar las baterías de los coches eléctricos, las autoridades de California han decidido regularlo por ley. En la actualidad no existe, ni en Estados Unidos ni en el mundo, una reglamentación que facilite el conocimiento del estado del vehículo y sus derechos no solo a los conductores, sino también a quienes los reparan. 

Así, en el marco de la Advanced Clean Cars II, la Junta de Recursos del Aire de California –CARB– presentó, por primera vez, una serie de disposiciones para definir por ley el estado de la batería en este tipo de vehículos. Según explican "estas nuevas normas son necesarias dada la importancia que tiene la durabilidad y la fiabilidad de la batería para los usuarios y para que consigamos un objetivo de ventas en vehículos ligeros eléctricos del 80% para 2035".

La nueva normativa, que sería de aplicación a partir de 2026, requiere que la batería de los coches eléctricos mantenga el 80% de su autonomía homologada mediante el ciclo de pruebas certificado durante 15 años ó 150.000 millas – el equivalente a 241.400 kilómetros-.

Recordemos que a día de hoy la garantía de las mismas es de 8 años ó 160.000 kilómetros, pero con un 70% de vida. Esta norma también afectaría a los vehículos alimentados por pila de combustible, que deberán mantener el 90% de la potencia.

El borrador de la norma de la CARB, también contempla la divulgación explícita de estos umbrales y una "métrica del estado de salud de estos dispositivos, clara y legible por el cliente". El parámetro a utilizar sería el estado de salud –SOH– de la batería, que no hay que confundir con el SOC, o estado de carga.

Según David Reichmuth, ingeniero senior del Clean Transportation Program at the Union of Concerned Scientists, la propuesta de CARB sirve para proteger al consumidor y garantizar los objetivos ambientales. Al fabricar un vehículo se produce un aumento de emisiones en comparación con uno de gasolina, pero éstas se compensan con bastante rapidez durante el uso: "Cuanto más tiempo usemos ese automóvil eléctrico, más ahorros podremos acumular".

El organismo californiano quiere asegurarse de la capacidad que retiene la batería de los vehículos eléctricos en cualquier punto de su vida útil, para que los consumidores "no tengan preocupaciones a la hora de reemplazar un vehículo de gasolina y comprar un vehículo eléctrico de segunda mano".

Por su parte Europa también estudia diferentes vías para asegurar una vida útil superior a la que disponen actualmente los vehículos para poder facilitar la transición a la movilidad de cero emisiones que se quiere conseguir en el año 2050.

 

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LA BATERÍA DEL MILLÓN DE MILLAS

Si a día de hoy no es común ver nuestro parque automovilístico con más de medio millón de kilómetros, más allá de los transportistas, taxistas y comerciales; ahora el mundo eléctrico pretende crear baterías que duren, mínimo, un millón de millas o lo que es igual, 1,6 millones de kilómetros.

Ya en 2018, Elon Musk, fundador de Tesla, afirmaba que trabajaban en una batería que alcanzase esa cifra, para lo que contaban con la colaboración del físico canadiense Jeff Dahn. A finales del año pasado este científico aseguraba que es posible alcanzar 10.000 ciclos de carga y descarga, lo que permitiría una vida útil de más dos millones de millas, es decir 3,2 millones de kilómetros.

Con esta misma ambición, el fabricante chino CATL aseguró en 2020 que estaba preparado para producir un paquete de baterías con una duración de 16 años o dos millones de kilómetros, algo realmente llamativo.

Por su parte, Tim Grewe, director global de electrificación y baterías de General Motors también cree que es posible acercarse a esa cifra, de hecho, ya tiene en marcha una serie de proyectos de I+D, que se irán implementando con el tiempo, y que tiene como objetivo acercarse a esa cifra gracias al empleo de nuevos electrolitos, ánodos sólidos de metal de litio, químicas sin cobalto y nuevos separadores.

En el otro lado de la moneda encontramos a BMW que dice 'basta' a la autonomía de los coches eléctricos como te comentábamos en otro artículo hace unos días. En palabras de David Ferrufino, máximo responsable del BMW i4, ha asegurado que "el techo lógico en cuanto a la autonomía de los coches eléctricos ha de ser de 600 kilómetros.  No es un objetivo para nuestros coches eléctricos alcanzar una autonomía de 1.000 kilómetros, ni siquiera para vehículos que puedan afrontar con garantías viajes largos por su tamaño".

En un plano mucho más cercano en el tiempo, hace unos días y anticipándose a las legislaciones futuras, Toyota presentaba el bZ4X, que anuncia una vida útil del 90% o 10 años.

 

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CERTIFICADO DEL ESTADO DE LA BATERÍA

A principios de este año 2021, Renault lanzaba Mobilize, una división centrada en los servicios relacionados con la movilidad y la energía. Ahora añade además la posibilidad de generar un certificado de batería para los coches eléctricos de Renault y Dacia. Esta aplicación permite a los propietarios de este tipo de automóviles conocer la capacidad energética restante de su batería directamente en su smartphone y en internet. El punto fuerte es que este documento, que se puede imprimir, sirve como certificado de vida útil de la misma lo que incrementa el valor residual y acelerar la velocidad de venta de los coches eléctricos de ocasión. Así, el comprador tendrá transparencia en aspectos como el estado de degradación de la batería mediante una medición oficial.

La aplicación se encuentra disponible en MY Renault para los clientes particulares, en EASY CONNECT for Fleet para las empresas y próximamente en MY Dacia, de momento, sólo para el Spring.

Los datos para el certificado proceden del BMS –Battery Management System– de las baterías o se calculan fuera del vehículo a partir de los datos de rodaje y de carga. Por ejemplo, si para una batería de 40 kilovatios hora, el SOH es del 94%, significa que su capacidad residual es de 37,6 kilovatios hora.

Actualmente este certificado está disponible para Renault ZOE, la Renault Kangoo de 33 kilovatios hora y Twingo ZE; aunque se extenderá a futuros vehículos eléctricos e híbridos enchufables de Renault y Dacia.

 

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29 comentarios
Imagen de RenaultF1_fan
#25 Hola Manu, en este momento es casi imposible que personas como tú se puedan plantear el coche eléctrico. Hoy por hoy o tienes garaje o comprar coche eléctrico o PHEV es económicamente una ruina. El precio de un eléctrico se compensa con el tiempo gracias a pagar menos por la fuente de energía pero teniendo que cargar fuera de casa o te dedicas a ir buscando supermercados (afortunadamente cada vez hay más con carga gratis) o puedes pagar incluso más cara la electricidad que la gasolina. Dentro de unos años, cuando un coche eléctrico cueste lo que cuesta ahora uno de combustión y haga una red de recarga decente será otro panorama.
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#23 En Europa sólo existen gobiernos de izquierdas, ¿no? Pensar que algo por lo que está apostando toda la Unión Europea está relacionado con la derecha o la izquierda es vivir cegado.
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#19 Ves como no tienes ni idea, preguntas si tengo un híbrido o un eléctrico sin contemplar que existe un tercer camino, el híbrido enchufable, que permite conducir en modo eléctrico total o en modo híbrido. Le aporto datos, si con una batería de 8,9 kw, de los cuales el coche utiliza el 85% hasta saltar el modo híbrido puedo recorrer mínimo 50 km, ¿qué consumo tiene mi coche a los 100 km? - El 85% de 8,9 son 7,565. - Con 7,565 hago 50 km, con el doble haré 100. 7,565 x 2 = 15,13. * Y esos 50km con el mínimo que le hago, haciendo ciudad he llegado a 70km con una carga.
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#25 Yo estoy en la misma, de momento in me lo puedo plantear, por mucho que se me tache de defensor del eléctrico por decir las cosas como son y no andar inventándome cosas para defender mi postura... La recarga en el domicilio no va a ser la tónica general, salvo para los que tengan garaje o vivan en un chalet. Tendremos que cargar cada 2-3 días, una carga corta de 10-15 minutos en una "electrolinera"
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Buenas tardes. Interesante debate. No entro a valorar opiniones, simplemente me gustaría que alguien me dijera como hacerlo si vivo en un 6º sin garage y con cierta dificultad para aparcar frente al portal de mi casa. Gracias.
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#23 Yo pienso lo mismo del hidrógeno. Creo que es el futuro y que realmente ya está inventado y probado pero como en todo nos tienen que ir vendiendo "las maquetas" de la investigación por el camino. . El compañero ya dice en el #5 que tiene un hibrido y no un eléctrico: " Mi coche en modo eléctrico, cargando por la noche, me supone un gasto de 2,85€ a los 100" por lo que los consumos ya aporté un enlace a consumos reales. Ahora que cada uno coja su factura de la electricidad, la multiplique, le sume los peajes por acceso, potencia, etc y haga números. Para mi, independientemente del consumo, el coste y la duración de estos vehículos siguen siendo peores para la salud que los de combustión. La electricidad no es sana, vivir cerca de una línea de alta tensión no es saludable, estar cerca de una simple pila no es sano, de hecho en los colegios se dejó de recoger pilas para no almacenar ciertos químicos cerca de los niños. Yo no le veo ventajas en ninguno de los aspectos pero el tiempo nos dirá porque parar esta política lo veo imposible. . Muchos no se enteran de que esto no es más que una "guerra" por el poder económico que nada tiene que ver con la contaminación. Los EEUU eran la primera potencia mundial pero al irle quitando el poder del petróleo mira hacia donde van. El resto ya se puede uno ir imaginando.
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#18 Correcto. Y a lo que hace este tipo de personas, que te dejan el negativo y te faltan y menosprecian descaradamente sólo por pensar distinto, se le tiene puesto un nombre, desde hace años: fas cis mo. Negar que el lobby eléctrico está completamente politizado y rodeado de extraños intereses interesados, sí que es negar la realidad y estar desinformado. ¿Cambio climático? El clima en sí mismo está en constante evolución y cambio, es que ni los nombrecitos rimbombantes que les ponéis a la excusa de turno para seguir sacando pasta al currante, tienen sentido alguno. Como sostenibilidad. Ya os digo yo lo que me podéis sostener con tanta idea "progresista" mientras me seguís llamando ignorante impunemente desde la seguridad de vuestro anonimato. ¡Hidrógeno! ¡Ni una sóla hipercontaminante batería más!
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#19 Y luego los que faltamos somos los demás... tu faltas, pero a la verdad, tu odio no te deja ni siquiera abrir los ojos Leaf: https://www.motor16.com/pruebas/prueba-de-consumo-real-nissan-leaf-40-kwh-260-kilometros-por-2-34-euros/ Model 3 https://es.motor1.com/reviews/448803/tesla-model3-2020-prueba-consumo-otono/
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#18 Donde te hemos faltado al respeto? o es que como no tienes argumentos para defender tus "argumentos" te escudas en el victimismo? porque sigues hablando de amortizar a 160.000km como si a ese kilometraje tengas que cambiar la batería y si leyeras un poco hablan de una pérdida de 2.5% anual en TAXISTAS que hacen una barbaridad de kilómetros.
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#10 No se trata de defender con la verdad absoluta, se trata de decir la verdad, punto¡¡ Dime en que punto hemos faltado al respeto al forero, solo hemos dicho que habla sin saber, porque es una verdad como una casa, no tiene ni idea de lo que habla. En lugar de atacar, indica que hemos dicho que sea mentira y que tiene de verdad lo que ha indicado YoFerrari
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