En la carrera por volverse eléctrica, los fabricantes de automóviles se han centrado en la autonomía para aliviar la ansiedad de los consumidores sobre la infraestructura de carga, pero los fabricantes de baterías ya están trabajando en las baterías más pequeñas, más duraderas y más baratas del futuro que también se cargan más rápido.

Mientras que los fabricantes de automóviles hoy persiguen al líder del mercado Tesla Inc, buscando construir automóviles que puedan viajar 300 millas (482 km) o más entre cargas, las nuevas empresas de baterías esperan que la autonomía importe menos a medida que los cargadores de vehículos eléctricos públicos (EV) se vuelvan omnipresentes. En la búsqueda de baterías más pequeñas que se carguen extremadamente rápido, las nuevas empresas están experimentando con materiales como el carbono de silicio, el tungsteno y el niobio.

La batería es la parte más costosa de un EV, por lo que la verdadera carga rápida junto con cargadores ampliamente disponibles (hoy en día se considera que la falta de infraestructura de carga ralentiza la adopción más amplia de EV) permitiría a los fabricantes de automóviles construir automóviles con baterías más pequeñas a precios más asequibles, pero impulsar obtener ganancias vendiendo más vehículos a un público más amplio.

«Los primeros usuarios en el extremo superior del mercado querían paquetes de baterías más grandes y de mayor alcance porque podían pagarlo», dijo Sai Shivareddy, director ejecutivo de Nyobolt, una empresa emergente que desarrolla materiales de ánodo de óxido de niobio para baterías que pueden cargarse en minutos. «Para una adopción generalizada más sensible a los costos, necesita paquetes de baterías más pequeños… pero con la misma experiencia que hoy (con automóviles de combustibles fósiles) donde puede llenar en 5 minutos».

China domina la producción mundial de baterías para vehículos eléctricos y empresas como Contemporary Amperex Technology Co (CATL) están desarrollando baterías para llegar más lejos con una sola carga.

Los fabricantes de automóviles en China han lanzado vehículos eléctricos pequeños y de bajo costo como el Wuling Hongguang Mini, que incluso con los recientes aumentos en el precio de la batería todavía se vende por alrededor de 6,500 dólares. El automóvil es una empresa conjunta de SAIC Motor Corp Ltd, General Motors Co y Wuling Motors.

Nuevas empresas occidentales como Nyobolt y Echion Technologies, con sede en Cambridge, o Group14 Technologies, con sede en Woodinville, Washington, están trabajando en materiales de electrodos para llevar al mercado baterías de carga súper rápida.

Según la plataforma de datos de inicio PitchBook, las inversiones en tecnología de baterías para vehículos eléctricos se multiplicaron por más de seis a 9.4 mil millones de dólares en 2021 desde 1.5 mil millones de dólares en 2020 a medida que los fabricantes de automóviles se enfocaron en el futuro.

«Estamos en las etapas iniciales del desarrollo de la batería», dijo Lincoln Merrihew, vicepresidente de la firma de análisis de datos Pulse Labs.

Las inversiones en tecnología de baterías aumentaron en 2021

Ser pequeño también podría aliviar los cuellos de botella que se avecinan en el material de la batería a medida que aumenta la demanda de EV, mientras se usa menos cobalto y níquel, donde China domina la refinación y el procesamiento.

Otro beneficio es que los fabricantes de automóviles podrían reclamar victorias en sostenibilidad al usar materiales menos dañinos en los vehículos eléctricos y emitir menos CO2 al fabricarlos.

«Rediseñar el vehículo para minimizar el tamaño de las baterías, ya que es muy caro, va a cambiar las reglas del juego», indicó el director ejecutivo. El fabricante de automóviles estadounidense, agregó, quiere «la batería más pequeña posible para el rango competitivo» en su próxima generación de vehículos eléctricos a partir de 2026.

Otros están exprimiendo más eficiencia de las baterías existentes, como lo ha hecho Mercedes-Benz con su prototipo EQXX con un alcance de 1.000 km (621 millas).

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La carga rápida hoy en día está limitada por la capacidad de las baterías EV para absorber energía rápidamente. La carga rápida puede acortar la vida útil de las baterías o sobrecalentarlas, por lo que la mayoría de los vehículos eléctricos limitan la velocidad de carga para protegerlas.

En la sede de Nyobolt, el director ejecutivo Shivareddy carga cuatro baterías en unos tres minutos y las conecta a una aspiradora robótica que limpia el piso detrás de él mientras habla.

El niobio es un metal estable que se usa a menudo para fortalecer el acero: los depósitos más grandes del mundo se encuentran en Brasil y Canadá. Usado en ánodos o cátodos, las nuevas empresas como Nyobolt y Echion dicen que el niobio puede manejar una carga súper rápida mientras dura muchos años más que las baterías actuales.

Nyobolt se está enfocando en vehículos eléctricos de carreras de alto rendimiento y Shivareddy dijo que tomará años de validación antes de que los fabricantes de automóviles estén listos para usar sus baterías en modelos de mercado masivo.

A unas pocas millas de Nyobolt, los ánodos de niobio de Echion son inicialmente para vehículos eléctricos comerciales como vehículos mineros que funcionan continuamente y necesitarán una carga rápida.

El CEO Jean de La Verpilliere dijo que el objetivo de Echion es tener baterías listas para los vehículos eléctricos de pasajeros para 2025.

«Baterías más pequeñas significan precios más baratos y, por lo tanto, más personas pueden pagar los vehículos eléctricos», indicó.

La empresa minera brasileña CBMM domina la producción de niobio y ha invertido en Echion y otras empresas emergentes y está probando el niobio con otros, incluida la empresa de materiales para baterías Nano One, Toshiba y Volkswagen Caminhoes e Onibus, una subsidiaria brasileña de Volkswagen.

Rogerio Marques Ribas, director del programa de baterías de CBMM, dijo que aunque la densidad de energía del niobio puede ser hasta un 20 % más baja que la de algunas baterías contemporáneas, «podemos brindar entre tres y diez veces más vida útil y más seguridad mientras se carga en minutos».

«Las materias primas serán un cuello de botella para las baterías», agregó Ribas. «En un futuro cercano, la gente preguntará, ¿por qué tener un paquete de baterías grande?»

‘EL MERCADO DECIDE RANGO’

El nióbio no es el único material que están explorando las nuevas empresas.

Group14 Technologies fabrica material de ánodo de carbono y silicio que permite que las baterías de iones de litio contengan hasta un 50 % más de energía. La compañía recaudó 400 millones de dólares de inversionistas en mayo.

Al probar el material de Group14, el fabricante de baterías StoreDot, respaldado por Mercedes, ha cargado las baterías al 80 % de su capacidad en 10 minutos. El CEO de Group14, Rick Luebbe, dijo que su material de ánodo podría ofrecer una carga EV rápida en cinco minutos.

«Cuando puedo recargar mi paquete de baterías en cinco o 10 minutos… entonces realmente no importa mucho cuál sea el rango, si son 150 millas o 300 millas», indicó Luebbe.

La empresa emergente Our Next Energy (ONE) con sede en Michigan ha desarrollado su batería de «química dual» Gemini que presenta una batería de tracción de fosfato de hierro y litio (LFP) estándar con una segunda batería de «extensor de rango» que utiliza químicas más avanzadas y costosas, proporcionando bajo, medio y opciones de gama alta.

«En última instancia, el mercado decide el nivel correcto de rango», dijo el director ejecutivo Mujeeb Ijaz.

Según los datos de la industria, el automóvil estadounidense promedio conduce menos de 30 millas por día. En Europa, el promedio es menos de la mitad de eso.

Isobel Sheldon, directora de estrategia de la compañía británica de baterías Britishvolt, dijo que a medida que los propietarios de vehículos eléctricos se den cuenta de que están pagando más de lo que necesitan, el mercado demandará menos autonomía.

«A medida que el mercado madure, la gente comenzará a preguntarse por qué estoy pagando miles… por una batería que nunca usaré», dijo. «La mayoría del uso del automóvil es para ir de compras, ir a ver amigos o dejar a los niños en la escuela, no para conducir a Mónaco».

Fuente: Reuters