La primera “batería de electrodo autoportante” cuenta con un cátodo que ofrece cuatro veces más densidad de energía que los actuales, duplicando la autonomía de los vehículos eléctricos.
Nikola Motors ha anunciado un gran avance en la tecnología de las baterías de iones de litio con un cátodo que ofrece cuatro veces más densidad de energía. Con esta “batería de electrodo autoportante” sus camiones eléctricos, diseñados para las distancias medianas y cortas, podrán recorrer hasta 1.300 kilómetros con cada carga de sus baterías. Para distancias más largas, mantendría el uso de la pila de combustible de hidrógeno respaldadas por estas baterías. Según la empresa americana, es posible ha logrado alcanzar una densidad energética de 1.100 Wh/kg de forma que sus camiones eléctricos pesarán 2.200 kilogramos menos que las de la competencia.
El principal producto del proyecto de Nikola Motors son los camiones eléctricos con pila de combustible de hidrógeno, cuyos primeros modelos piloto están previstos para 2020 y la producción definitiva para 2021. Esta tecnología se aplicaría a aquellos camiones que necesitan cubrir grandes distancias, entre 800 y 1.900 kilómetros con cada carga de sus tanques de hidrógeno, para los que, en el año 2028, planea tener más de 700 hidrogeneras en EE.UU. y Canadá.
Puesto de conducción de Nikola Motors.
Una batería revolucionaria
Sin embargo, para los camiones que realizan rutas más cortas, hasta los 800 kilómetros, Nikola plantea una solución basada en camiones eléctricos alimentados por baterías de litio. Para ellos, la nueva tecnología de baterías de electrodo autoportante es capaz de ofrecer una densidad de energía “de 1.100 Wh/kg a nivel del material y 500 Wh/kg a nivel de la celda de producción”. La célula prototipo Nikola es la primera batería que elimina el material aglutinante y los colectores de corriente, lo que permite un mayor almacenamiento de energía dentro de la celda. Con esta densidad energética, la capacidad de las baterías aumenta tanto como para multiplicar por dos la autonomía de los vehículos eléctricos sin aumentar su peso ni su tamaño. Además, Nikola afirma que espera cumplir con los estándares de seguridad ante la penetración, reduciendo así la posibilidad de incendio y explosión.
En el comunicado de prensa lanzado por la empresa se listan algunas de las características de esta nueva tecnología de la que, por otra parte, no se ha revelado ninguna información técnica que explique un logro tan importante como el que se describe. La batería de producción que Nikola ha logrado desarrollar incluye más del doble de celdas de batería de iones de litio actuales, además de la carcasa, los terminales y el separador. Su vida útil alcanza los 2.000 ciclos de carga y descarga manteniendo un rendimiento aceptable durante todos ellos. De esta forma se logra un 40% de reducción de peso en comparación con las celdas de iones de litio actuales y un 50% de reducción de los costes de material por kWh.
Nikola Tre.
Manteniendo el mismo tamaño y capacidad de la batería, los camiones de Nikola pesarían 2.300 kilogramos menos (5.000 libras) que los de similares características de la competencia. En consecuencia se podrían alcanzar los 1.300 kilómetros de autonomía (800 millas), lo que les permitiría cubrir recorridos medios para los que no sería necesario disponer de un camión de hidrógeno. Además, apoyando a la pila de combustible de hidrógeno, se podrían superar los 1.600 kilómetros entre recargas y recuperar toda la capacidad en 15 minutos.
Nikola afirma que también es “ecológica y fácil de reciclar”. Si bien las células convencionales de iones de litio contienen elementos tóxicos y caros de obtener, “la nueva tecnología tendrá un impacto positivo en los recursos de la tierra, los vertederos y las plantas de reciclaje”.
Según Trevor Milton, CEO de Nikola Motor Company, ““Este es el mayor avance que hemos visto en el mundo de las baterías. No estamos hablando de pequeñas mejoras; Estamos hablando de duplicar la capacidad de la batería en todos los vehículos eléctricos del mundo y también en los aparatos tecnológicos”.
Nikola Two.
Una batería que lo cambia todo, ¿dónde está el truco?
Nikola Motors dice que mostrara estas baterías en funcionamiento, cargándose y descargándose, en otoño de 2020, durante la celebración del el Nikola Word 2020. Según su comunicado de prensa, la compañía dice haber firmado este mes un contrato para incorporar a su plantilla 20 profesionales que formarán “un equipo de ingeniería que llevará la nueva batería a preproducción”. Por razones de confidencialidad y seguridad, el resto de los detalles no podrá ser revelado hasta el próximo año.
Si lo que Nikola Motors anuncia es cierto, se trata de un cambio radical en la industria automotriz, tanto para automóviles como para camiones autobuses, trenes, etc. Podría estar al nivel de lo que anunciaban las baterías de grafeno, que por ahora, no se han hecho realidad.
Nikola One.
Para confiar en que Nikola será capaz de mostrar que este anuncio es real es importante considerar su historial y su desarrollo desde que fue fundada en 2014. Nikola anunció por primera vez planes para un camión con tracción híbrida movido por gas natural hace cuatro años. Más tarde, cambió sus planes a camiones híbridos de pila de combustible de hidrógeno apoyados por una batería de almacenamiento, una cadena de suministros de hidrógeno y una red de estaciones de servicio. Sin embargo, las celdas de combustible de hidrógeno son, en el mejor de los casos, tres veces menos eficientes que las baterías eléctricas y necesitan de una red de suministro similar al que se utiliza para los combustibles fósiles.
Con la presentación del Tesla Semi, un camión totalmente eléctrico capaz de cubrir las necesidades de transporte, gracias al rango de sus baterías, Nikola Motors argumentó que era imposible lograr las autonomías con la tecnología de las baterías actual. Ahora, es la propia empresa la que afirma haber sido capaz de desarrollar esta tecnología hasta el límite de hacerlas viables prácticamente de forma inmediata.