Sí, però...

2010/04/01 Lakar Iraizoz, Oihane - Elhuyar Zientzia Iturria: Elhuyar aldizkaria

• Materialak
• Teknologia
• Energia
• Garraioak

(Foto: Raúl Bogajo/ARGAZKI PRESS)

Tots els agents que treballen amb cotxes elèctrics miren les bateries en l'actualitat. Com afirma Igor Cantero, director d'I+D de Cegasa, "les bateries són el factor determinant dels cotxes elèctrics". Les bateries delimiten en gran manera les característiques dels cotxes, com la seva autonomia, capacitat d'acceleració, temps de recàrrega, etc.

La majoria dels experts afirmen que les bateries actuals són insuficients per a cobrir les necessitats dels cotxes elèctrics. De fet, les bateries més utilitzades ara en els cotxes elèctrics són les de l'hidrur de niquel metall, com les que tenien els telèfons mòbils i els ordinadors portàtils fa anys.

Més endavant es van introduir els d'ió liti en els dispositius electrònics, que donaven moltes millors característiques i capacitats, i ara només es veuen els de liti. Doncs bé, la introducció de bateries de liti en els cotxes elèctrics ha passat de tenir una autonomia de 60-80 quilòmetres a tenir una autonomia de 150 quilòmetres. A partir d'ara, les bateries d'ió liti tindran un desenvolupament més lent. "Ara les bateries poden aconseguir 150 watts-hora per quilogram i la intenció és que en els pròxims anys es donin 200 watts-hora per quilogram", explica Cantero.

El cotxe noruec Think és un dels pocs que s'embeni en l'actualitat. Les bateries proporcionen 92 watts per quilogram. En total, el cotxe té una autonomia d'uns 150 quilòmetres i triga nou hores a carregar completament les bateries. Ed. : Going Green.

Aquest avanç no serà suficient perquè el cotxe elèctric abast l'autonomia dels cotxes de combustió, ja que amb les densitats energètiques actuals es necessitarien bateries d'una tona. Però no es tracta d'això. L'objectiu dels investigadors és aconseguir una autonomia d'entre 200 i 250 quilòmetres, "suficient autonomia per als quals realitzen recorreguts diaris de cent quilòmetres", ha precisat I. Madina, responsable de l'àrea industrial de Cegasa.

Proposen utilitzar cotxes híbrids per a viatges més llargs. Actualment només existeixen en el mercat cotxes híbrids amb sistema paral·lel, segons Mikel Uribe, de Mondragón Automoci n, que disposen de motor elèctric i de combustió i que adquireixen força de tracció de l'un o l'altre motor. Aviat tindrem híbrids d'una altra tecnologia, com ha avançat Uribe: híbrids que treballen en sèrie. El motor elèctric serà sempre el responsable de la tracció i el motor no elèctric anirà subministrant energia a la bateria.

En Cegasa volen fer un pas endavant, i aquests últims cotxes híbrids també voldrien ser "amb emissions zero" en el futur. Com? Amb piles d'hidrogen que han quedat enrere en la carrera de la tecnologia alternativa al petroli. Com ha explicat Cantero, "es tracta que les piles d'hidrogen siguin les que subministren bateries de cotxes híbrids".

Seguretat creixent

Igor Cantero és director d'I+D de Cegasa. Cegasa porta deu anys investigant bateries d'ió liti i vol entrar en el mercat de bateries per a cotxes elèctrics. Seran l'únic fabricador de bateries d'ió liti a Espanya. Per a això compten amb diverses col·laboracions i projectes. En estreta col·laboració amb Cidetec s'està treballant en un projecte amb l'empresa Seat per a la fabricació de bateries. Ed. : Igor Cantero.

Un altre aspecte molt relacionat amb les bateries de liti és el de la seguretat. Fa uns anys es va escoltar molt que les bateries d'alguns aparells electrònics es van escalfar i van esclatar. En els cotxes elèctrics el problema seria enorme, tenint en compte que les bateries superen els 150 quilos.

"Els problemes d'explosió estan superats", explica I aki Madina. Els materials amb problemes d'explosió han estat substituïts per uns altres molt més segurs, dotant a les bateries de sistemes de refrigeració especials per a fer front a possibles increments de temperatura.

Superats els problemes d'explosió, ara s'està estudiant la "ubicació" de les bateries en el cotxe. "La bateria ha d'estar situada en un lloc segur en el cotxe --explica Canterok-, s'haurien de prendre tantes mesures de seguretat com places de passatgers, perquè en cas d'accident l'energia de l'impacte no danyi la bateria".

Preu, problema pendent

Les bateries d'ió liti són ara com ara molt cares, ja que es fabriquen en petites quantitats. Ed. : Ricardo.

Una vegada obtingudes les bateries que satisfan les necessitats dels cotxes, i superats els problemes de seguretat, el següent problema per a resoldre-les serà el preu de les bateries de liti. Perquè no és una ximpleria: les bateries costen entre 6.000 i 15.000 euros.

Les bateries de liti per a automòbils són avui dia molt més cares que les del metall hidrur de níquel. La raó és que es fabriquen molt poques bateries de liti per als cotxes, i en petites quantitats bastant més cares que les de níquel. No obstant això, a mesura que augmenta la fabricació, s'abarateix més la producció de liti que la producció de níquel i, a partir d'un moment donat, arriben a ser més barates que les de níquel. Això és el que va ocórrer amb els petits dispositius electrònics, i per això tots els dispositius electrònics tenen bateries de liti.

Els cotxes elèctrics estan creant els primers cotxes amb bateria de liti. "Però no tenim cap dubte que en els pròxims anys les bateries dels cotxes elèctrics seran de liti --ha dit Canterok-, i per tant, s'abaratiran molt". El Ministeri d'Economia, Comerç i Indústria japonès, per exemple, ha fixat com a objectiu per a l'any 2030 aconseguir el 40% del cost actual de les bateries. Cal destacar que el Japó és en aquest moment el país més avançat en cotxes elèctrics.

A més de les bateries cal investigar

Al marge de les bateries, els cotxes elèctrics tenen bàsicament altres dos components: el motor i el convertidor. La bateria aporta energia, el motor mou i el convertidor adapta la quantitat d'energia que ha de passar de la bateria al motor; en accelerar més, en alentir-se, menys... el conductor prem l'accelerador o el fre, però la veritable coordinació la realitza el convertidor.

Mikel Uribe és director de Tecnologia i Innovació de Mondragón Automoci n. Mondragón Automoci nen té tres objectius relacionats amb els cotxes elèctrics: crear un cotxe elèctric a partir de zero, adaptar els components i productes que desenvolupen les empreses de la Corporació Mondragón al cotxe elèctric i crear una enginyeria per al disseny industrial de cotxes elèctrics. Ed. : Oihane Lakar.

"La resta de components dels cotxes elèctrics estan bastant desenvolupats respecte a les bateries; sempre hi haurà coses que millorar, però estan molt avançats", afirma Ibon Ajuria, tècnic d'electrònica de Mondragon Unibertsitatea.

Els motors elèctrics s'utilitzen en molts altres sectors, sent els més desenvolupats en els últims anys en el camp de la màquina eina. És llavors "fàcil de fer: adaptar la tecnologia tan desenvolupada per a l'automoció", afirma Mikel Uribe, de Mondragon Automoci.

Encara que els motors de màquina eina estan molt avançats, per al seu ús en automoció han de redissenyar-se: "la potència i els girs dels motors de màquina eina són massa petits per als quals necessiten els cotxes", explica Uribe.

Doncs bé, tant les recerques relacionades amb el motor i el convertidor, com les millores quant a les bateries, són recerques i desenvolupaments que s'han de realitzar de manera ràpida per a no retrocedir en el mercat dels cotxes elèctrics. Com deia Igor Cantero, "Estem duent a terme els projectes. En 2-3 anys hem de ser capaços de construir cotxes que satisfacin les necessitats del mercat".