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Los reemplazos de batería en autos eléctricos son raros y la mayoría de los reemplazos ocurren durante la vigencia de la garantía del vehículo, concluyó un estudio reciente realizado por Motores Recurrentesun proveedor de informes sobre el estado de la batería y proyecciones de autonomía para coches eléctricos usados.
Con base en una muestra de 15,000 autos, la investigadora de Recurrent Liz Najman encontró que solo 225 autos (1.5 %) cambiaron sus baterías fuera de los retiros de baterías.
El estudio también descubrió que la degradación de la batería no es lineal. Ocurre más rápido en los primeros años de vida de un vehículo, luego más lento a medida que envejece.
El reemplazo de la batería puede ser un problema grave para el propietario de un vehículo eléctrico. Una batería nueva puede costar entre 5.000 y 22.000 dólares, y para una marca de lujo como Jaguar, hasta 100.000 dólares.
Aunque los fabricantes de automóviles dicen que las baterías de los vehículos eléctricos deberían durar hasta 20 años, hay poca idea de cómo se degradan con el tiempo, escribió Najman, pero hasta ahora, parece que las baterías de los vehículos eléctricos tienen una vida útil mucho más larga de lo que nadie imaginó, ya que muy pocas de ellas tienen sido reemplazado, incluso una vez que finaliza el período de garantía de ocho años y 100,000 millas.
“Las baterías EV superan las expectativas originales porque los sistemas de administración de baterías son más sofisticados de lo que la mayoría de la gente cree, y los primeros usuarios están bien informados sobre el estado de la batería”, dijo a TechNewsWorld el jefe de marketing de Recurrent, Andy Gaberson.
Manténgase alejado de los cargadores rápidos
Edward Sanchez, analista senior de automoción en Perspectivas tecnológicasuna compañía global de inteligencia tecnológica, explicó que los ingenieros diseñan baterías EV modernas para que duren la vida útil típica de un vehículo de 150,000 millas.
“Algunos han durado más”, dijo a TechNewsWorld.
Sin embargo, la industria automotriz parece estar ajustando su visión de la vida útil de un vehículo.
“La industria está reconociendo que la mayoría de los vehículos están en la carretera por mucho más de 10 años y 150,000 millas”, observó Sam Abuelsamid, analista principal de movilidad eléctrica en Perspectivas de Guidehouseuna empresa de inteligencia de mercado en Detroit.
“La edad promedio de un vehículo en la carretera en los EE. UU. es de más de 12 años, y no es raro tener vehículos con 200,000 a 300,000 millas”, dijo a TechNewsWorld.
“La industria lo sabe y quiere minimizar el riesgo de que un propietario reemplace una batería durante la vida útil del vehículo”, continuó. “Están tratando de mantener la vida útil de la batería alineada con la vida útil del resto del vehículo”.
Las baterías de vehículos eléctricos pueden durar la vida útil de un automóvil si no se «cocinan», señaló Rob Enderle, presidente y analista principal de la Grupo Enderleuna firma de servicios de asesoría en Bend, Oregón.
“Lo que cocina las baterías son los cargadores rápidos de nivel 3, al igual que la batería de su teléfono inteligente se degradará más rápido si la carga rápidamente constantemente”, dijo a TechNewsWorld.
Abuelsamid también recomendó minimizar el uso de cargadores rápidos. “Si carga una batería más lentamente, la someterá a menos estrés”, dijo.
Cargar la batería es un proceso físico que mueve iones de litio y electrones en las celdas. A velocidades de carga más rápidas, los procesos físicos ocurren con más fuerza y se produce más estrés físico o microdaños en los materiales de la batería.
Con la carga de muy alto voltaje, como la carga rápida de CC, también se genera mucho calor, lo que no es ideal para la longevidad de la batería, continuó. La carga rápida de CC es la hamburguesa doble con queso y tocino de la carga: excelente en un viaje por carretera, pero es mejor evitarla todos los días.
El calor es un asesino de la batería
Los expertos recomiendan no agotar la batería por debajo del 10 % de su capacidad ni cargarla por encima del 100 % para evitar sobrecargar la batería y provocar la formación prematura de dendritas.
“La degradación de la batería generalmente se debe a la formación de dendritas, que son proyecciones de metal que pueden acumularse en la superficie de litio y penetrar el electrolito sólido, y eventualmente cruzar de un electrodo a otro y provocar un cortocircuito en la celda de la batería”, explicó Sánchez.
La excepción a la regla del 100 %, señaló, son las baterías de fosfato de hierro y litio (LFP), que se recomienda cargar al 100 % para que el sistema de administración de baterías obtenga una lectura más precisa.
Las baterías LFP también suelen funcionar a un voltaje más bajo que otros productos químicos, dijo.
Las baterías de iones de litio que utilizan los vehículos eléctricos difieren de las que se utilizan en los dispositivos de consumo en varios aspectos. Las baterías de los dispositivos de consumo están diseñadas para durar solo dos o tres años, mientras que un EV Li-ion puede alimentar un vehículo durante 150,000 millas y aún mantener el 70% de su capacidad.
Una de las distinciones más importantes entre las baterías de iones de litio utilizadas en los dispositivos de consumo y los vehículos eléctricos es la gestión térmica, señaló Abuelsamid.
“Las baterías de las computadoras portátiles y los teléfonos no tienen gestión térmica”, dijo. “No hay nada que controle la temperatura de la batería durante su vida útil”.
“Cuanto más rápido cargue una batería, más calor entrará en esa batería”, continuó. “El calor es un asesino para las baterías. Si una celda se calienta demasiado, eso causa daño interno a la celda”.
“En un vehículo, las baterías tienen una gestión térmica mucho más sofisticada que se esfuerza por mantener la temperatura de la batería en su punto ideal, ni demasiado fría ni demasiado caliente”, explicó.
Evitando el Apocalipsis de los Residuos Sólidos
A medida que las baterías se degradan, el estudio encontró que la autonomía de un EV disminuye. Por ejemplo, el Model S de Tesla, con el paquete de baterías de 100 kilovatios-hora, pierde aproximadamente 75 millas de alcance, en promedio, después de 100,000 millas.
Sin embargo, el Model S más antiguo, que tiene paquetes de baterías más pequeños de 70 y 85 kilovatios-hora, casi no perdió rango de manejo después de cubrir la misma distancia.
En comparación, los modelos 2014 y 2017 del BMW i3s registraron 100,000 con alrededor del 80% de la capacidad original de la batería restante.
Mientras tanto, el Hyundai Ioniq 5 2021 perdió aproximadamente 15 millas de alcance durante las primeras 20,000 millas, pero casi no se degrada más hasta las 90,000 millas.
Mientras que algunos ven a los vehículos eléctricos como un paso esencial para abordar el cambio climático, otros ven una avalancha de desechos peligrosos generados por los vehículos. Ese no tiene por qué ser el caso, según algunos expertos.
“A medida que aumenta la producción de vehículos eléctricos, inevitablemente habrá un problema de gestión de materiales al final de su vida útil, pero compañías como Redwood Materials, fundada por el cofundador de Tesla, JB Straubel, Li-Cycle y otras están trabajando para adelantarse a este problema y recicle y recupere responsablemente las baterías de los vehículos eléctricos”, dijo Sánchez.
“Algunas empresas de servicios públicos también están reutilizando baterías EV usadas como un medio para nivelar la carga de la red y el almacenamiento de energía renovable durante la noche”, continuó.
“Aquellos que afirman que las baterías EV serán un desastre ambiental catastrófico no están teniendo en cuenta el valor de los elementos y metales recuperados de las baterías EV, para los cuales habrá una demanda significativa en el futuro”, sostuvo.
Abuelsamid estuvo de acuerdo en que podríamos evitar un problema de desechos sólidos.
“Puedes recuperar el 98 % de los minerales críticos en una batería durante el reciclaje”, dijo. “Dado que no es razonable esperar que satisfagamos toda la demanda futura de baterías con materiales vírgenes, la industria dependerá mucho más de los materiales reciclados”.
“No queremos tirar las baterías a los vertederos”, declaró. “Esa no es una opción viable”.
