Tesla ha estado a la altura de las expectativas. Esperábamos que la compañía dirigida por Elon Musk recurriese a su 'Battery Day' para presentar sus próximas innovaciones en el ámbito de las baterías, que, como todos sabemos, son un componente clave en sus coches eléctricos, y así ha sido. Las novedades han llegado, y, además, describen cuál será el camino que recorrerá esta compañía durante los próximos años.
Los retos que es necesario resolver durante la puesta a punto de nuevas tecnologías para baterías son numerosos, pero algunos de los más relevantes consisten en simplificar y abaratar su fabricación, incrementar su vida útil y desarrollar su capacidad de almacenamiento de energía. Las innovaciones que Musk acaba de dar a conocer apuntan en esta dirección no solo para incrementar las prestaciones de los coches eléctricos de Tesla, sino también para reducir drásticamente su precio hasta unos relativamente comedidos 25.000 dólares.
Las nuevas celdas 'tabless' son el corazón de la estrategia de Tesla
Musk ha comenzado su discurso reconociendo algo que todos sabemos: la cuota de mercado de los coches eléctricos se está incrementando año tras año, pero este tipo de vehículos aún no está al alcance de todo el mundo. Y su propósito es que lo esté. El coste de las baterías tiene un impacto muy profundo en el precio final de los coches eléctricos, por lo que la estrategia más eficaz si queremos abaratarlos consiste en reducir el coste de producción de este componente.
El coste de las baterías tiene un impacto muy profundo en el precio final de los coches eléctricos, por lo que la estrategia más eficaz si queremos abaratarlos consiste en reducir el coste de producción de este componente
La estrategia de Tesla consiste en atacar simultáneamente dos frentes. Por un lado quiere hacer más eficiente el proceso de producción de las baterías para conseguir que las fábricas sean capaces de responder frente a la demanda creciente de este componente. Y, además, pretende incrementar sus prestaciones y reducir su coste para que el precio final de los coches eléctricos sea equiparable al de los vehículos de combustión.
Musk ha confirmado que Tesla va a comenzar a producir sus propias baterías. Seguirá comprándoselas a las empresas que se las suministran actualmente, como Panasonic, LG Chem o CATL, entre otros proveedores, pero fabricar sus propias baterías le permitirá satisfacer su demanda de este componente en el futuro. No obstante, las baterías que tiene en mente Musk son muy diferentes a las que podemos encontrar actualmente en los coches eléctricos de Tesla.
Una de las principales innovaciones que, al parecer, van a hacer posible que sus nuevas baterías sean más fáciles de fabricar, y también más baratas, consiste en eliminar el componente que actúa como interfaz entre las celdas y el dispositivo al que transfieren la energía. Además, han rediseñado las celdas para reducir la trayectoria que deben seguir los electrones con el propósito de evitar fallos por sobrecalentamiento.
Así son las celdas que quieren cambiar las reglas del coche eléctrico
Las nuevas celdas diseñadas por los ingenieros de Tesla son sensiblemente más voluminosas que las que utilizan actualmente en la fabricación de sus baterías. Tienen una altura de 80 mm y un diámetro de 46 mm (lo que ha provocado que las llamen 'celdas 4680'), pero lo más relevante es que son capaces de almacenar cinco veces más energía que las celdas convencionales y de entregar seis veces más potencia. Por esta razón, en teoría, su impacto tanto en la autonomía como en el rendimiento de los coches eléctricos debería ser notable. De hecho, según Tesla su autonomía se incrementará en un 16% gracias al incremento del volumen de las celdas.
Otro de los ingredientes esenciales en la receta de las nuevas celdas de Tesla es el silicio, un elemento químico muy abundante en nuestro planeta y relativamente fácil de procesar que está presente en los electrodos de las nuevas celdas. Las propiedades fisicoquímicas de este elemento, unidas al nuevo diseño de los electrodos, consiguen reducir la degradación que experimentan las baterías al ir sumando ciclos de carga y descarga. Y esto, según Tesla, tiene un impacto beneficioso tanto en la vida útil de la batería como en su autonomía, que gracias a esta innovación se incrementa en un 20% adicional.
Uno de los rumores que han adquirido más consistencia durante los últimos meses defiende que Tesla va a eliminar el cobalto del cátodo de sus baterías. Y, efectivamente, va a ser así. La extracción y el procesado del cobalto son complejos, lo que provoca que su coste sea alto. No es un material muy abundante en las baterías, pero, a pesar de ello, tiene un impacto directo en su precio. Por esta razón Tesla lo va a eliminar completamente del cátodo de sus nuevas celdas, reemplazándolo por una mayor cantidad de níquel, un elemento químico que, al parecer, tiene un impacto menor en el coste de las celdas.
En la siguiente diapositiva podemos ver, además de la evidente diferencia que existe entre el tamaño de las celdas actuales y las que Tesla planea utilizar en el futuro, la ausencia de algunos de los elementos estructurales que confinan las celdas. Eliminar estos componentes permite reducir tanto el peso como el volumen de las baterías, lo que, de nuevo, tendrá un impacto positivo en la autonomía de los coches eléctricos porque permitirá instalar más celdas en el mismo espacio. Las celdas pasarán a formar parte de la estructura del propio coche.
Objetivo: fabricar más baterías que nadie y de una forma más eficiente
Durante su charla Elon Musk insistió varias veces en el esfuerzo que están haciendo no solo para diseñar celdas más eficientes y con un coste de fabricación menor, sino también para conseguir que sus fábricas de baterías actuales y futuras sean mucho más productivas. Solo así conseguirán satisfacer su propia demanda y abaratar el precio de las baterías lo suficiente para que el coste del coche eléctrico se equipare con el que tienen los vehículos de combustión.
Todo lo que hemos visto hasta ahora suena bien, pero para que no quede solo en un plan ambicioso y bienintencionado es necesario concretarlo. Poner fechas sobre la mesa. Y Musk nos ha dado algunas pistas. Y es que ha cerrado su intervención asegurando que están a punto de poner en marcha su nueva tecnología de fabricación de celdas en una planta piloto. Y si todo sale como esperan escalarán la fabricación de sus nuevas celdas a otras plantas para iniciar la producción masiva de baterías con esta tecnología en unos tres años. Les seguiremos la pista y os mantendremos puntualmente informados.
Imagen de portada | Oleg Alexandrov
