Hacia una nueva generación de baterías para vehículos eléctricos
Con la promesa de emisiones próximas a cero, mayor eficiencia, mejores prestaciones y menor consumo de combustible, los vehículos eléctricos (VE) tienen el potencial de ayudar a Europa a alcanzar sus objetivos climáticos y energéticos. Sin embargo, para hacer realidad este potencial es necesario que estos vehículos ofrezcan unas prestaciones comparables a las de los vehículos de motor tradicionales. Actualmente no es el caso. Por ejemplo, la mayoría de los VE tienen una autonomía considerablemente inferior a la de los coches de gasolina, y el hecho de que cargar la batería pueda llevar hasta una hora (o mucho más) puede hacer que conducirlos resulte menos cómodo. Lo que necesitan los VE es una batería mejor, que es exactamente lo que el proyecto HELIOS(se abrirá en una nueva ventana), financiado con fondos europeos, se propuso ayudar a construir. «Aplicando un método holístico, el equipo del proyecto HELIOS investiga diseños ecológicos óptimos y procesos avanzados para demostrar conjuntos de baterías de vehículos eléctricos innovadores, más ligeros y ecológicos como modelos eficaces para la electromovilidad urbana», afirma Tomas Jezdinsky, consultor independiente de la «International Copper Association» (Asociación Internacional del Cobre), socia responsable de la difusión de los resultados.
Dos conceptos de batería para unos vehículos eléctricos totalmente funcionales
El núcleo del proyecto es un concepto único de un conjunto de batería modular y escalable. El conjunto también es híbrido, lo que significa que contiene celdas de batería de alta energía (HE) y de alta potencia (HP), un concepto que desvincula la energía de la potencia y aumenta así la flexibilidad del concepto. «Utilizando una combinación de células de alta energía y alta potencia, nuestra tecnología está diseñada para ampliar la autonomía de los VE y acelerar los tiempos de carga, abordando así dos de los principales obstáculos para la adopción de los VE», explica Jezdinsky. Al final, en el proyecto se desarrollaron dos conceptos de baterías para vehículos eléctricos totalmente funcionales: uno para un turismo pequeño y otro para un autobús eléctrico. Cada concepto utiliza una arquitectura de sistema inalámbrico de gestión de baterías (BMS, por sus siglas en inglés) y cuenta con una subcaja de circuito térmico cerrado formada por cuatro módulos (HP o HE). «Esta configuración no solo significa que nuestro conjunto de baterías puede ampliarse y adaptarse a diversos casos de uso de vehículos eléctricos, sino que lo prepara para el futuro al garantizar que las células de próxima generación puedan integrarse fácilmente al conjunto existente», añade Jezdinsky.
Un conjunto de baterías sostenible, duradero y reciclable
En el proyecto HELIOS no solo se construyó una batería mejor, sino que también tomó medidas para garantizar su sostenibilidad. Por ejemplo, su diseño modular permite reconfigurar fácilmente el conjunto para fines de almacenamiento de energía, una reconfiguración que amplía el ciclo de vida integral del sistema. Además, al aplicar principios de ecodiseño en la selección de materiales, el diseño y el montaje, en el proyecto se contribuye a mejorar el ciclo de vida integral del envase y el reciclaje de sus componentes. También significa que la tecnología apoya iniciativas de la Unión Europea (UE) como la Ley de Materias Primas Fundamentales(se abrirá en una nueva ventana) y el Reglamento sobre baterías(se abrirá en una nueva ventana).
Colaboración con otros proyectos financiados con fondos europeos relacionados con las baterías
Aunque la tecnología híbrida HELIOS sigue siendo un concepto, avanza hacia una nueva generación de baterías. «Al explorar los pros y los contras de un método híbrido, hemos aportado nuevas ideas que otros proyectos pueden utilizar para seguir desarrollando una tecnología sostenible de baterías para VE», concluye Jezdinsky. Algunas de las tecnologías innovadoras desarrolladas durante el proyecto, como el sistema BMS inalámbrico, ya están avanzando hacia su comercialización mediante los socios del proyecto. Como parte del grupo de proyectos de I+D sobre baterías COLLABAT Cluster(se abrirá en una nueva ventana), los investigadores de HELIOS siguen colaborando con otros proyectos financiados con fondos europeos, como ALBATROSS, LIBERTY, MARBEL, InnoBMS, iBattMan, ARISE y S4MILE.
