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Duración de la batería de los coches eléctricos: despejamos cualquier duda

17 febrero 2021

Son muchos los conductores que aún no confían en los coches eléctricos, siendo su supuesta escasa autonomía el principal problema esgrimido. En la práctica, se ha demostrado, sin embargo, que las baterías de los coches eléctricos pueden recorrer muchos más kilómetros de lo estimado. En la actualidad, las tecnologías y los materiales utilizados por los fabricantes garantizan las condiciones ideales para maximizar la eficiencia de la batería y prolongar su vida útil.

Carga rápida y duración de la batería del automóvil: la duración de las pilas depende en gran medida del funcionamiento correcto.
Carga rápida y duración de la batería del automóvil: la duración de las pilas depende en gran medida del funcionamiento correcto.

Las dudas más habituales relacionadas con la tecnología de los coches eléctricos se refieren a cuestiones puramente operativas, la mayoría de ellas relacionadas con las baterías. Es cierto que las baterías de iones de litio utilizadas en los automóviles tienen una capacidad determinada, la cual va disminuyendo gradualmente a medida que pasa el tiempo y los ciclos de carga se van acumulando. Con el paso del tiempo y el uso continuado, llega un momento en que necesita ser reemplazada, siendo su precio bastante elevado.

Sin embargo, la experiencia en el uso de coches eléctricos en muchos países del mundo demuestra que la vida útil de la batería de un coche eléctrico supera las expectativas de los propios fabricantes y usuarios. Esto hace que, aunque en la actualidad los vehículos eléctricos no hayan llegado a los niveles de autonomía que los equipados con un motor de combustión interna, sus ventas aumentan cada año.

Además, los fabricantes de vehículos y los proveedores de tecnología están desarrollando nuevas soluciones de diseño y materiales para garantizar las condiciones óptimas de la batería y así extender su autonomía y ciclo de vida. Knauf Industries también está trabajando en esta línea con la introducción de un embalaje o protección para kit de baterías, el cual incluye componentes aislantes fabricados con un material innovador y eficiente: la espuma de Polipropileno Expandido (EPP).

¿Cuánto dura la batería en un coche eléctrico?

Existen muchos falsos mitos relacionados con la supuesta corta vida útil de las baterías de los automóviles eléctricos. Pero lo cierto es que estas opiniones y comentarios no son objetivos ni responden a la realidad, ya que suelen basarse en la simple y pura comparación de las baterías de los automóviles eléctricos, como las que utilizan, desde hace años, los smartphones y ordenadores portátiles. Según esta teoría, dado que cada ciclo de carga reduce progresivamente la capacidad de la batería (es decir, la cantidad de energía almacenada para alimentar el dispositivo), lo que ocurre en la práctica es que, a medida que el coche eléctrico se va usando, la batería va perdiendo eficiencia hasta que es inservible.

Pero la realidad es distinta. Hoy en día, debido a que los coches eléctricos se utilizan desde hace bastante años, es posible obtener datos empíricos y totalmente reales sobre la durabilidad de sus baterías. Por ejemplo, un estudio de la organización independiente Plug In America realizado en el modelo de coche eléctrico Tesla S concluyó que, tras los primeros 80.000 km las células apenas perdían el 5% de su capacidad y que, posteriormente, la caída era mucho más lenta.

Las marcas ofrecen garantías muy amplias y completas

Knauf Industrias kit de batería de coche.
Knauf Industrias kit de batería de coche.

Por otro lado, existe una cuestión que otorga una gran seguridad al comprador de un coche eléctrico y que le ayuda a disipar dudas y prejuicios sobre su funcionamiento: nos referimos a la garantía de las baterías de iones de este tipo de vehículos.

La gran mayoría de marcas de automóviles eléctricos reemplazan sin coste para el cliente las baterías de sus vehículos durante el periodo de garantía, en el caso que su capacidad se sitúe por debajo del 60-70% de los parámetros originales. Estos son algunos ejemplos concretos: Tesla es la marca que ofrece una garantía más completa, 8 años y un tope de kilómetros entre 500.000 y 800.000 km, según el modelo. Por su parte, Renault y Hyundai ofrecen también una garantía de 8 años, aunque con unos límites de kilometraje más bajos: 160.000 y 200. 000 km, respectivamente.

Vale la pena subrayar que el conductor europeo medio conduce unos 37 km al día, lo que significa que tendrá la batería de su coche asegurado unos 12-14 años en las marcas Renault y Hyundai, y en el caso de Tesla, ¡hasta 60 años!

En la práctica, existen coches eléctricos en Europa y Estados Unidos que ya han superado la barrera de hasta medio millón de kilómetros recorridos sin que la capacidad de la batería haya bajado del 80%. Y con el uso y las condiciones adecuadas, la duración total de las células de la batería se puede prolongar todavía más.

¿De qué depende la vida útil de la batería de un automóvil?

Separador de espuma EPP a la celda de la batería del coche eléctrico.
Separador de espuma EPP a la celda de la batería del coche eléctrico.

La durabilidad de una batería depende de su construcción y condiciones de funcionamiento. En este último punto, los mayores enemigos de las baterías de iones de litio son:

  • El calor. Las temperaturas extremadamente bajas provocan que las baterías se sobrecalienten y reduzcan significativamente su capacidad. Este problema estuvo particularmente presente en los primeros modelos de coches eléctricos con sistema de refrigeración por aire pasivo. Hoy en día, las unidades de batería suelen estar equipadas con sistemas activos de refrigeración y calefacción por líquido, por lo que este problema se ha reducido significativamente.
  • Cargar al 100% o descargarla completamente. Está demostrado que esta práctica reduce la vida útil de la batería e influye negativamente en su eficiencia. Afortunadamente, en la actualidad los coches eléctricos llevan incorporada una computadora de control de distribución de energía, la cual asegura que la batería del automóvil eléctrico funcione dentro de rangos de carga óptimos: entre 20-80%.
  • Periodos de inactividad. La vida útil de la batería también se ve afectada negativamente por largos períodos de inactividad durante los cuales no se pone en marcha la misma. Para evitarlo, es muy recomendable encenderla con cierta frecuencia, aunque no vayamos a utilizar el vehículo.
  • Carga rápida. La experiencia de conductores que usan este sistema como medio habitual de carga de sus baterías, lo que ocurre con muchos profesionales del taxi europeos y estadounidenses, ha demostrado una reducción de su vida útil. La solución es evitar la carga rápida siempre que sea posible.
  • Golpes y vibraciones. La batería está expuesta a diversos tipos de golpes y vibraciones, que en el peor de los casos pueden provocar que se dañe. Una construcción adecuada del embalaje de la baterías y, en particular, el tipo de materiales utilizados para su aislamiento eliminan o reducen drásticamente las posibilidades de sufrir este problema.

¿Por qué vale la pena utilizar sistemas de aislamiento de baterías para coches eléctricos?

Cada carga provoca un cambio químico que puede provocar daños y problemas como: aumento del tamaño de las celdas, deformación de la batería del coche, problemas con la regulación efectiva de la temperatura, elevación de temperatura o penetración en celdas adyacentes.

Para evitar todos estos problemas es fundamental aislar óptimamente las celdas de la batería con los materiales adecuados con el fin de lograr el aislamiento térmico y acústico necesario, así como proteger las celdas y conexiones eléctricas de deformaciones o daños mecánicos en condiciones de uso complicadas.

La propuesta de Knauf Industries: componentes para aislar las baterías de EPP

La espuma de Polipropileno Expandido (EPP) producida por Knauf Industries para la construcción de diversos componentes de automóviles, entre ellos las baterías, es un material excelente valorado por las principales marcas de automóviles.

El principal punto fuerte del EPP es que proporciona un aislamiento térmico y eléctrico eficaz en las baterías, aportándoles además una gran resistencia a las altas temperaturas que pueden ocurrir durante la carga rápida, ya que cumplen con los requisitos de UL94. Otro valor añadido, muy apreciado por la industria de la automoción, es el bajo peso de este material, lo que permite "adelgazar" la construcción de baterías de automóvil y reducir así el peso real total de los vehículos eléctricos, lo cual también aumenta su autonomía.

Lea también: ¿Cómo influirá la COVID-19 en el desarrollo de los coches eléctricos y autónomos?

¿Qué tipos de aislamiento para baterías de automóvil se pueden conseguir con EPP? ?

Uno de los tipos de aislamiento de espuma EPP son los separadores de celdas de batería, que no solo absorben los golpes, sino que también evitan que las celdas se deformen debido a cambios químicos. El Polipropileno Expandido es un material ideal para este tipo de componente, ya que no sufre deformaciones permanentes y vuelve a su forma original. Por otro lado, se trata de un excelente aislante térmico que asegura una distribución uniforme de la temperatura en todos los componentes del coche.

Además, al aislamiento térmico hay que sumarle también el aislamiento eléctrico, puesto que los componentes fabricados con este material tienen también un alto valor de voltaje de ruptura y evitan cortocircuitos incontrolados entre las celdas individuales de la batería.

Las características del EPP lo hacen también ideal para la producción de otro tipo de componentes: los que actúan como riel de sujeción de cables. La experiencia demuestra que las fijaciones fabricadas de Polipropileno Expandido son muy flexibles y resistentes, lo que garantiza una fijación segura del cableado, evitando la necesidad de usar, por ejemplo, conexiones roscadas. Los componentes individuales se conectan rápida y fácilmente con un simple pestillo.

Gracias a su capacidad para perfeccionar y añadir y seguridad a las baterías de los coches eléctricos, los nuevos materiales de EPP están provocando una auténtica revolución en la industria de los vehículos eléctricos lo que, indudablemente, tendrá un notable impacto en el aumento de su popularización. En Knauf Industries estamos empeñados en ser una compañía protagonista en la producción, innovación, perfeccionamiento y desarrollo de la tecnología EV (vehículo eléctrico), trabajando en estrecha colaboración con las principales marcas de automóviles.

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