Un estudio encuentra que el reemplazo de baterías de vehículos eléctricos es poco común y el más cubierto por la garantía

Los reemplazos de baterías en autos eléctricos son raros y la mayoría de los reemplazos ocurren durante la vida útil de la garantía del vehículo, concluyó un estudio reciente realizado por Recurrent Motors, un proveedor de informes sobre el estado de la batería y proyecciones de alcance para autos eléctricos usados.

Basándose en una muestra de 15.000 automóviles, la investigadora de Recurrent Liz Najman descubrió que solo a 225 automóviles (1,5%) se les reemplazaron las baterías fuera de los retiros del mercado.

El estudio también descubrió que la degradación de la batería no es lineal. Ocurre más rápidamente en los primeros años de vida de un vehículo y luego más lentamente a medida que envejece.

El reemplazo de la batería puede ser un problema grave para el propietario de un vehículo eléctrico. Una batería nueva puede costar entre 5.000 y 22.000 dólares y, para una marca de lujo como Jaguar, hasta 100.000 dólares.

Aunque los fabricantes de automóviles dicen que las baterías de los vehículos eléctricos deberían durar hasta 20 años, hay poca idea de cómo se degradan con el tiempo, escribió Najman, pero hasta ahora, parece que las baterías de los vehículos eléctricos tienen una vida útil mucho más larga de lo que nadie imaginaba, ya que muy pocas de ellas tienen sido reemplazado, incluso una vez finalizado el período de garantía de ocho años y 100,000 millas.

"Las baterías para vehículos eléctricos están superando las expectativas originales porque los sistemas de gestión de baterías son más sofisticados de lo que la mayoría de la gente cree, y los primeros usuarios están bien informados sobre el estado de la batería", dijo a TechNewsWorld el jefe recurrente de marketing Andy Gaberson.

Manténgase alejado de los cargadores rápidos

Edward Sánchez, analista senior de automoción en TechInsights, una empresa global de inteligencia tecnológica, explicó que los ingenieros diseñan baterías de vehículos eléctricos modernos para que duren la vida útil típica de un vehículo de 150.000 millas.

"Algunos han tardado más", dijo a TechNewsWorld.

Sin embargo, la industria automotriz parece estar ajustando su visión de la vida útil de un vehículo.

“La industria está reconociendo que la mayoría de los vehículos están en las carreteras por mucho más de 10 años y 150.000 millas”, observó Sam Abuelsamid, analista principal de movilidad eléctrica en Guidehouse Insights, una empresa de inteligencia de mercado en Detroit.

"La edad promedio de un vehículo en circulación en los EE. UU. es de más de 12 años, y no es raro tener vehículos con entre 200.000 y 300.000 millas", dijo a TechNewsWorld.

"La industria lo sabe y quiere minimizar el riesgo de que un propietario reemplace una batería durante la vida útil del vehículo", continuó. "Están tratando de mantener la duración de la batería alineada con la vida útil del resto del vehículo".

Las baterías de los vehículos eléctricos pueden durar toda la vida útil de un automóvil si no se “cocinan”, señaló Rob Enderle, presidente y analista principal de Enderle Group, una firma de servicios de asesoría en Bend, Oregón.

"Lo que cocina las baterías son cargadores rápidos de Nivel 3, al igual que la batería de su teléfono inteligente se degradará más rápido si la carga rápidamente constantemente", dijo a TechNewsWorld.

Abuelsamid también recomendó minimizar el uso de cargadores rápidos. "Si cargas una batería más lentamente, le aplicarás menos estrés", dijo.

Cargar la batería es un proceso físico que mueve iones de litio y electrones en las celdas. A velocidades de carga más rápidas, los procesos físicos ocurren con más fuerza y ​​se produce más estrés físico o microdaños en los materiales de la batería.

Con la carga de muy alto voltaje, como la carga rápida de CC, también se genera mucho calor, lo que no es ideal para la longevidad de la batería, continuó. La carga rápida de CC es la hamburguesa con queso y tocino de la carga: excelente en un viaje por carretera, pero es mejor evitarla todos los días.

El calor mata la batería

Los expertos recomiendan no agotar una batería por debajo del 10% de su capacidad ni cargarla por encima del 100% para evitar estresar la batería y provocar la formación prematura de dendritas.

“La degradación de la batería generalmente se debe a la formación de dendritas, que son proyecciones de metal que pueden acumularse en la superficie del litio y penetrar el electrolito sólido, eventualmente cruzando de un electrodo a otro y provocando un cortocircuito en la celda de la batería”, explicó Sánchez.

La excepción a la regla del 100%, señaló, son las baterías de fosfato de hierro y litio (LFP), que se recomienda cargar al 100% para que el sistema de gestión de la batería obtenga una lectura más precisa.

Las baterías LFP también suelen funcionar a un voltaje más bajo que otras químicas, dijo.

Las baterías de iones de litio utilizadas por los vehículos eléctricos se diferencian de las utilizadas en los dispositivos de consumo en varios aspectos. Las baterías de dispositivos de consumo están diseñadas para durar sólo dos o tres años, mientras que un vehículo eléctrico de iones de litio puede alimentar un vehículo durante 150.000 millas y aún mantener el 70% de su capacidad.

Una de las distinciones más importantes entre las baterías de iones de litio utilizadas en dispositivos de consumo y los vehículos eléctricos es la gestión térmica, señaló Abuelsamid.

"Las baterías de portátiles y teléfonos no tienen gestión térmica", afirmó. "No hay nada que pueda controlar la temperatura de la batería durante su vida útil".

"Cuanto más rápido se carga una batería, más calor entra en esa batería", continuó. “El calor mata las baterías. Si una célula se calienta demasiado, se produce un daño interno a la misma”.

"En un vehículo, las baterías tienen una gestión térmica mucho más sofisticada que se esfuerza por mantener la temperatura de la batería en su punto óptimo, ni demasiado fría ni demasiado caliente", explicó.

Evitar el apocalipsis de los residuos sólidos

A medida que las baterías se degradan, el estudio encontró que la autonomía de un vehículo eléctrico disminuye. Por ejemplo, el Model S de Tesla, con el paquete de baterías de 100 kilovatios-hora, pierde aproximadamente 75 millas de autonomía, en promedio, después de 100.000 millas.

Sin embargo, el Modelo S más antiguo, que tiene paquetes de baterías más pequeños de 70 y 85 kilovatios-hora, casi no perdió autonomía de conducción después de cubrir la misma distancia.

En comparación, los modelos 2014 y 2017 del BMW i3 registraron 100.000 kilómetros y les quedaba aproximadamente el 80% de la capacidad original de la batería.

Mientras tanto, el Hyundai Ioniq 5 2021 perdió aproximadamente 15 millas de alcance durante las primeras 20,000 millas, pero casi no se degradó más hasta las 90,000 millas.

Mientras que algunos ven los vehículos eléctricos como un paso esencial para abordar el cambio climático, otros ven una avalancha de desechos peligrosos generados por los vehículos. Según algunos expertos, no tiene por qué ser así.

“A medida que aumente la producción de vehículos eléctricos, inevitablemente habrá un problema de gestión de materiales al final de su vida útil, pero empresas como Redwood Materials, fundada por el cofundador de Tesla, JB Straubel, Li-Cycle y otras están trabajando para adelantarse a este problema y reciclar y recuperar responsablemente las baterías de los vehículos eléctricos”, dijo Sánchez.

"Algunas empresas de servicios públicos también están reutilizando baterías de vehículos eléctricos usadas como medio para nivelar la carga de la red y almacenar energía renovable durante la noche", continuó.

"Aquellos que afirman que las baterías de los vehículos eléctricos serán un desastre ambiental catastrófico no están teniendo en cuenta el valor de los elementos y metales recuperados de las baterías de los vehículos eléctricos, de los que habrá una demanda significativa en el futuro", sostuvo.

Abuelsamid coincidió en que podríamos evitar un problema de residuos sólidos.

"Se puede recuperar el 98% de los minerales críticos de una batería durante el reciclaje", dijo. "Dado que no es razonable esperar que satisfagamos toda la demanda futura de baterías con materiales vírgenes, la industria dependerá mucho más de los materiales reciclados".

"No queremos tirar pilas a los vertederos", declaró. "Esa no es una opción viable".