Las baterías de iones de litio moverán los vehículos eléctricos en los próximos años

Las baterías de iones de litio, que están empezando a sustituir a las de níquel en aplicaciones avanzadas, probablemente será la opción de la química de las baterías utilizadas en los vehículos híbridos enchufables y en los coches eléctricos puros, al menos hasta 2025, según los ponentes de la sesión dedicada a Nuevas Tecnologías de Baterías en el Congreso Mundial del SAE en Detroit.

Prabhakar Patil, director general de Compact Power Inc., filial de la coreana LG Chem, señala que el coste de los sistemas de iones de litio se ha reducido en un 97% por kilovatio-hora desde principios de la década de los noventa. Prabhakar Patil predice que los costes caerán otro 25% a 50% en los próximos cinco años, lo que ayudará a introducir el coche eléctrico. Patil ve un gran potencial en las baterías de zinc-aire y aluminio-aire, aunque no en aplicaciones en la industria del automóvil eléctrico, por ahora.

Las baterías de zinc-aire tienen 3,5 veces más energía potencial que las de iones de litio, y las aluminio-aire almacenan 21 veces más, pero aún queda mucho por investigar antes de fabricarlas en grandes cantidades, por lo que en principio se destinarán a pequeños aparatos, como audífonos, y su posible aplicación en el vehículo eléctrico tendrá que esperar unos años.

Patil señala la capacidad de EE.UU., con una larga historia en la tecnología de iones de litio, y dice que debe ser capaz de alcanzar a Japón y Corea del Sur. LG Chem proporcionará las células de las baterías de litio para el montaje en Michigan por General Motors Corp. para el híbrido enchufable GM Chevrolet Volt, o vehículo eléctrico de autonomía extendida.

Patil espera que las fábricas en EE.UU. progresen, desde realizar sólo el montaje, a la producción del electrolito, las materias primas y, finalmente, la batería completa. Una instalación avanzada podría tardar hasta 18 meses en construirse y el coste no sería mayor que el de una fábrica de motores. Patil señala que no existe ningún problema de recursos de litio. La mayor concentración de depósitos de litio se encuentra en América del Sur (especialmente en Bolivia), pero EE.UU. y Canadá tienen importantes reservas (ocupan el 4º y 5º lugar en recursos, respectivamente).

Las baterías se alimentan de electricidad, que puede producirse de múltiples maneras, y su impacto fundamental es el de la propia generación de electricidad. Pueden recargarse en las horas valle, de menor demanda, e incluso en un futuro podrían verter electricidad a la red en horas punta de máxima demanda (V2G). La red de distribución existe, a diferencia del hidrógeno, y la infraestructura básica podría construirse en poco tiempo y sin grandes dificultades. Pero también hay importes desventajas e inconvenientes. En primer lugar la capacidad y el coste de las baterías.

Las baterías de ión-litio mejoran la capacidad y la autonomía de los vehículos, pero son costosas, se recalientan y, sobre todo, existe un debate no resuelto sobre si hay recursos suficientes de litio para fabricar millones de nuevos automóviles. El precio de la tonelada de litio pasó de costar 350 dólares en 2003 a 3.000 dólares en 2008.

Otros inconvenientes son las limitaciones de tamaño y prestaciones de los vehículos eléctricos, el tiempo de recarga de las baterías, la ausencia actual de puntos de recarga o de cambio de baterías, y los cambios que deberían producirse en la generación de electricidad y en la red de distribución. No obstante, las ventajas económicas, políticas, sociales y ambientales a medio y largo plazo son muy superiores a los inconvenientes reales, lo que explica el apoyo de numerosos gobiernos al desarrollo de los vehículos eléctricos recargables.

Un hecho es incontestable: la gasolina y el gasóleo proporcionan mayor densidad energética y flexibilidad que la más avanzada de las baterías: 13 kWh/kg en la gasolina (8,9 kWh por litro) y 12,7 kWh/kg en el gasóleo, frente a 0,16 kWh de la última generación de baterías de iones de litio. La mayor densidad energética de los hidrocarburos garantiza una mayor autonomía, a pesar de su ineficiencia para convertir la energía química almacenada en kilómetros recorridos.

Además, se requieren sólo unos minutos para llenar el depósito, frente a las varias horas necesarias para recargar los actuales vehículos eléctricos, y existe toda una infraestructura bien desarrollada de gasolineras, frente a su ausencia en el caso de los vehículos eléctricos.