Llevamos más de diez años con coches eléctricos modernos circulando por nuestras calles. Sin embargo, sus aspectos técnicos son todavía bastante desconocidos para la mayoría de conductores. Sigue habiendo ciertas dudas y algo de desconfianza hacia ellos, en particular en lo referente a sus baterías, su duración, su recarga, su cuidado, su vida útil y su coste de mantenimiento, reparación o reemplazo. Por ejemplo, sobre cuánto se tarda en recargar un coche eléctrico ya escribimos antes.
Tal como hemos mencionado en otras ocasiones, Volvo Cars comercializa ya dos modelos de coche 100% eléctrico y otros 7 modelos de coche híbrido enchufable. Aunque comparten muchas similitudes, es en los coches exclusivamente eléctricos donde más importancia tiene la vida útil de la batería, al depender totalmente la distancia que se podrá conducir con el coche, de la capacidad que conserve la batería.
Autonomía de un coche eléctrico
¿Sabes cuál es la autonomía de un coche eléctrico? Se entiende por autonomía, el rango de kilómetros que se puede alcanzar con la batería completamente cargada. Esta cantidad de kilómetros que se puede conducir, hasta verse obligado a parar y enchufar el coche para recargar su batería, depende fundamentalmente de dos factores principales:
- La capacidad de la batería (para que nos entendamos, cuánto “grande o pequeña” es esta).
- El consumo que realice el coche (que entre otras cosas, depende de la masa, aerodinámica, neumáticos y sobre todo, del estilo de conducción del conductor, pues una conducción eficiente y previsora puede ahorrar alrededor de un 20% de consumo).
En general, las baterías de los coches eléctricos que se venden actualmente, de diferentes fabricantes, suelen oscilar típicamente entre los 40 y los 100 kWh de capacidad, según el tamaño, precio y prestaciones del vehículo. La capacidad de la batería es la cantidad de energía eléctrica que esta puede almacenar, para que luego la utilice el motor eléctrico para mover el coche.
Piensa, por ejemplo, en un coche eléctrico con una batería de 60 kWh de capacidad neta, y piensa que el consumo que realizas con ese coche eléctrico es de 18 kWh/100 km. Entonces la autonomía que podrías tener sería de 333 km (60 entre 18).
La capacidad de una batería depende de la composición química de la misma (materiales del ánodo y del cátodo), así como del tamaño de esta (número de celdas y módulos, y en definitiva, volumen y masa). Una batería de iones de litio típica suele pesar entre 250 y 500 kg, según el tamaño de esta (más pequeña en coches eléctricos utilitarios, más grande en coches eléctricos de grandes dimensiones y altas prestaciones).
Para que te hagas una idea más exacta, la batería de un coche 100% eléctrico como el Volvo XC40 Recharge tiene 78 kWh de capacidad total bruta (siendo la capacidad útil neta algo inferior, pues siempre se deja algo de margen inferior y superior sin utilizar, para alargar la vida útil de la batería).
La autonomía típica de un coche eléctrico, de los diferentes modelos que se pueden comprar hoy en día, suele oscilar entre 200 y 600 km, nuevamente, dependiendo del tamaño y del precio del coche (en general, un coche asequible suele tener menos autonomía, mientras que un coche premium de mayor precio, suele tener mayor autonomía).
Con el tamaño de batería del Volvo XC 40 Recharge que hemos mencionado, este tiene una autonomía combinada, en ciclo de homologación WLTP, de 418 km. En ciudad, donde la velocidad es menor y se aprovecha mucho la frenada regenerativa, la autonomía suele ser mayor, mientras que en autopista, a alta velocidad, con un mayor consumo, la autonomía suele ser algo inferior.
Vida útil y coste de la batería de un coche eléctrico
Se entiende por vida útil de la batería de un coche eléctrico, el número de años y kilómetros que esta va a ser capaz de durar, hasta perder un determinado porcentaje de su capacidad inicial. La batería de un coche eléctrico, como la de cualquier otro dispositivo eléctrico y electrónico, va deteriorándose poco a poco, e irá perdiendo capacidad de carga. Esto es que, después de un tiempo, la batería “ya no dura lo mismo” que cuando era nueva.
Normalmente, los fabricantes suelen considerar que este porcentaje de pérdida de carga sea de entre el 20% y el 30%. Es decir, se calcula su vida útil de modo que cuando se reduzca la capacidad de carga de la batería al 80% de la inicial, por ejemplo, esta se considera no apta para seguir siendo utilizada en el coche, aunque realmente seguirá funcionando sin problemas, sólo que con menos kilómetros de autonomía.
Esto puede tardar en ocurrir varios años. Hace unos 10 años, con coches eléctricos más antiguos, la vida útil podía ser de unos 6 u 8 años (unos 150.000 a 200.000 km). En la actualidad, con lo que han evolucionado las baterías de iones de litio, normalmente la vida útil es ya de más de 10 o 12 años, y también normalmente más de 250.000 o 300.000 km. Se sigue investigando y trabajando en nuevas químicas de batería, por lo que el futuro inminente nos traerá baterías con aún mayor vida útil, superior a los 500.000 km (e incluso a 1 millón de km).
Es muy importante tener en cuenta que la vida útil de la batería de un coche eléctrico depende de diversos factores (entre otros):
- Química de la batería (es decir, de la composición química de los materiales que conforman el cátodo y el ánodo de la batería), pues hay determinadas químicas más resistentes y duraderas que otras.
- Temperatura a la que se ve expuesta la batería. Las altas temperaturas, por encima de 40 o 45 grados, aceleran el deterioro de la batería, y reducen su vida útil. Esto a su vez depende de la temperatura ambiente del lugar donde se está utilizando el coche, y también del sistema de refrigeración con el que cuente el paquete de batería. Normalmente, para proteger mejor la batería de las altas temperaturas, se suele recurrir a un sistema de refrigeración por líquido (más avanzado que un sistema de refrigeración por aire, por efecto Peltier o por control de la resistencia interna de las celdas de la batería).
- Frecuencia con la que se realizan recargas rápidas y super-rápidas. Lo mejor para cuidar una batería es recargarla a poca potencia, a entre 2,3, 3,7 y 7,4 kW, en una toma de corriente convencional monofásica, de 10, 16 o 32 A. Esta sería la recarga lenta normal nocturna en el garaje de casa. El uso de la recarga rápida (unos 50 kW de potencia), o super-rápida (por encima de 100 kW de potencia), debe ser solo ocasional, cuando se realice algún viaje de larga distancia. A mayor potencia de recarga, mayor es la temperatura que alcanza la batería, y por lo dicho anteriormente, más se acelera su degradación.
Sea como fuere, las baterías de los coches eléctricos vienen a estar pensadas para soportar alrededor de entre 2.000 y 3.000 ciclos de recarga. Por lo que si se recarga el coche, por ejemplo, cada 3 días, estaríamos hablando de unos 15 años de vida útil, teórica, de la batería. Los fabricantes suelen ofrecer garantía de vida útil de la batería de los coches eléctricos de alrededor de 8 años o 160.000 km, siendo muy raro que antes de estos plazos pueda haber algún problema de vida útil.
En general, se considera que la vida útil de la batería coincidirá con la vida útil del coche. La vida útil de la batería de un coche híbrido, o de un coche híbrido enchufable, suele ser muy similar a la de un coche 100% eléctrico.
En términos generales, la batería de un coche eléctrico no tiene mantenimiento, salvo verificar su estado de salud (SOH) mediante la computadora de diagnóstico en el taller, y la sustitución cada ciertos años del líquido refrigerante (si lo hay).
En todo caso, si por el tipo de química de la batería, o por el uso que ha tenido el coche, en lugares con alta temperatura ambiente, aparcando el coche con frecuencia al sol en verano, recurriendo con mucha frecuencia a la recarga rápida, y realizando habitualmente descargas profundas de la batería, esta pierde mucha capacidad, entonces será necesario repararla. Según su estado de salud, puede ser suficiente con sustituir algunos de los módulos de la misma, o bien sustituirla entera al completo.
Llegado ese momento, hay que tener en cuenta que hoy la batería suele ser el componente más caro de un coche eléctrico, y su coste de sustitución completa puede oscilar entre 5.000 y 12.000 euros (aunque en casos especiales, con baterías de muy gran tamaño, en coches premium de altas prestaciones, podríamos estar hablando de aún más dinero).
