En un importante desarrollo de Año Nuevo, Tesla Motors, en asociación con físicos de la Universidad Dalhousie de Canadá, presentó una patente el 26 de diciembre para una nueva tecnología de batería de iones de Litio (Li-Ion). El diseño patentado pretende superar significativamente a las baterías de iones de litio existentes, ampliamente utilizadas en vehículos eléctricos y otras aplicaciones de almacenamiento de energía en la actualidad. La nueva y mejorada tecnología probablemente esté relacionada con un anuncio de abril de 2019 del CEO de Tesla, Elon Musk, quien prometió un «paquete de baterías de 1 millón de millas» para los vehículos de Tesla en 2020 y más allá.
La batería de 1 millón de millas es parte integral de los planes de Musk para flotas de ‘robotaxis’ y camiones de larga distancia, que agotarían los rangos y la vida útil de las baterías de iones de litio actuales que se encuentran en los vehículos de pasajeros de Tesla.
Los modelos de mejor rendimiento de Tesla tienen un alcance máximo de batería de carga única de 370 millas, justo por debajo de la distancia entre Baltimore, MD y Boston, MA. – y una vida útil de 300.000 a 500.000 millas. Esto es impresionante, dado que la vida útil promedio de un automóvil en los Estados Unidos es de 150,000 millas, o aproximadamente 11 años utilizando el promedio anual AAA de 13,500 millas por año.
Pero si bien los paquetes de baterías de iones de litio actuales pueden ser más que suficientes para el propietario típico de un vehículo eléctrico (que en promedio usa menos de un ¼ estimado de la carga de la batería por día), su vida útil es inadecuada para el envío de carga de larga distancia o los servicios continuos de taxi. El camionero promedio, por ejemplo, conduce de 2,000 a 3,000 millas por semana, totalizando de 100,000 a 150,000 millas por año.
La vida útil de una batería se mide en ciclos de descarga (utilizando el 100% de la carga de una batería equivale a un ciclo completo). Con una batería de iones de litio típica de 100 kWh que se encuentra en un Tesla Model S que proporciona solo 1.000 a 2.000 ciclos de descarga, la tecnología actual de la batería sigue siendo poco práctica y poco económica para los conductores comerciales de larga distancia.
Aquí es donde entra en juego la nueva patente de Tesla para «Dioxazolonas Y Sulfitos De Nitrilo Como Aditivos Electrolíticos Para Baterías de Iones de Litio». La nueva química de la batería, que parece basarse en una patente de batería de septiembre, pretende aumentar la eficiencia, la densidad de energía y la longevidad a costos reducidos en relación con las baterías de iones de litio actuales. Es una actualización de la química de baterías NMC (litio, níquel, manganeso, óxido de cobalto) existente que Tesla utiliza en sus sistemas estacionarios de almacenamiento de energía, pero no en su flota de vehículos (que serían baterías de litio, níquel, cobalto, óxido de aluminio o del tipo NCA).
La estructura de cristal de cátodo y la composición química de la nueva batería significan que es mucho más resistente al daño inevitable que viene con el ciclismo.
Si se revela que esta patente es para la batería prometida de «millón de millas», podríamos esperar que mantenga el 95% de su vida útil después de 1,000 ciclos de descarga, donde los iones de litio típicos se encuentran en el último trimestre de su vida útil. La nueva batería se mantenga un impresionante 90% después de 4.000 ciclos (ver gráfico).
Aunque todavía no podemos confirmar si la tecnología patentada es la misma batería de un millón de millas que se prometió que llegaría a las líneas de producción el próximo año, una cosa está clara: la súper batería de Tesla está en camino, y tendrá importantes implicaciones para los vehículos eléctricos y más allá cuando llegue. Los sistemas de almacenamiento de energía, no solo los coches eléctricos, se beneficiarán de la cuadruplicación de la potencia ciclista. Esto hará que el almacenamiento sea más barato y eficiente, acelerando aún más la transición a la energía eléctrica y las energías renovables.
Con la ayuda de James Grant
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