La electrificación de camiones, más cercana con el desarrollo de las baterías de ion-litio

La comercialización de los camiones eléctricos está cada vez más cerca, pero quedan por solventar detalles fundamentales para equiparar su precio al de sus homólogos diésel. La clave, en opinión de Alexander Schey, son las baterías de ion-litio, asunto en el que Allison está trabajando tras la adquisición de Vantage Power, empresa pionera en tecnología de baterías.

La electrificación es un tema muy actual y un objetivo prioritario. Esta tendencia al alza a comercializar vehículos eléctricos comerciales, entre los que se incluyen los camiones, viene dada por una serie de circunstancias entre las que cabe destacar la creciente concienciación de la población debido a un mejor conocimiento del impacto que las emisiones de CO₂ causan en el cambio climático y el peligro que suponen las emisiones diésel. Por otro lado, también los propietarios de flotas y fabricantes se han dado cuenta de la mejora de los costes de la tecnología de los vehículos eléctricos.

El almacenamiento, conexión, control y gestión térmica de una batería requieren de una gran cantidad de elementos añadidos.

Todos estos factores pesan en la balanza a la hora de optar por vehículos electrificados pero, para su correcta implementación, aún hay salvar el escollo principal: optimizar la batería de ion-litio.

Este fue uno de los motivos que animó a Allison Transmission a adquirir el pasado mes de abril Vantage Power. Esta galardonada empresa, con sede en Londres, ha implantado sus tecnologías en una amplia gama de aplicaciones, incluidos sistemas híbridos eléctricos completos para almacenamiento de energía en autobuses. Y es que esta empresa pone una especial atención en el desarrollo tecnológico de baterías, su integración en el vehículo y los sistemas de control, además de la conectividad y la telemetría del vehículo.

Esta incorporación, unida a la adquisición de AxleTech, empresa tecnológica referente que diseña, fabrica, comercializa y suministra ejes y soluciones integrales de ejes electrificados para vehículos comerciales pesados, refuerza el liderazgo de Allison Transmission y su posicionamiento para innovar las actuales tecnologías de propulsión, complementando su actual capacidad y enfoque en pro de la electrificación de vehículos comerciales.

Alexander Schey, director comercial de Electrificación de Allison y director general y fundador de Vantage Power.

En palabras de Alexander Schey, director comercial de Electrificación de Allison y director general y fundador de Vantage Power: “El primer obstáculo para la adopción general de camiones eléctricos es el coste de la batería. Y es que suele ser el componente más caro de un vehículo pudiendo alcanzar más de la mitad de su coste. Son muchos los factores que influyen en el precio de una batería y los más importantes son tres: el precio de las celdas, el de la batería y su vida útil”.

En lo que se refiere al precio de las celdas, destacar que si bien ha habido una reducción notable (un 20,5% anual), este no es el único parámetro que hay que tener en cuenta.

“Una batería, compuesta por óxido de litio, níquel, manganeso, cobalto y NMC, representa entre el 50 y el 75% del coste total de la batería. Se prevé que las empresas de automóviles compren la gran mayoría de la producción de celdas en los próximos años. Esto supone que quedarán pocas unidades disponibles para nuestro mercado de vehículos comerciales (que es más pequeño que otros). Por tanto, para nosotros, adquirir una de estas celdas será mucho más caro. También existen dudas lógicas en cuanto a la seguridad en el suministro de cobalto, elemento fundamental que se emplea en la producción de celdas de ion-litio. Por todo ello, si bien la producción aumenta a una velocidad increíble e infinidad de ingenieros de todo el mundo trabaja para reducir la cantidad de cobalto de cada celda, el precio seguirá siendo un factor complicado y a tener muy en cuenta durante varios años”, apunta Alexander Schey.

En lo referente a la gestión térmica, una batería puede tener hasta 10 000 celdas individuales.

Adicionalmente, el almacenamiento, conexión, control y gestión térmica de una batería requieren de una gran cantidad de elementos añadidos. ¿El motivo? Que no se puede desarrollar un único tamaño estándar, especialmente en el ámbito de los camiones eléctricos, porque los vehículos operan en lugares con climas distintos y con diferentes ciclos de trabajo.

Así, por ejemplo, en lo referente a la gestión térmica, una batería puede tener hasta 10 000 celdas individuales; cada una de ellas debe calentarse o enfriarse a una misma temperatura, dentro de su rango térmico óptimo (entre 20 y 30°C), si bien un camión eléctrico puede utilizarse en temperaturas completamente fuera de ese rango. A este respecto, Alexander Schey resalta: “Si no se implementa bien esta tecnología se reduce la seguridad de la batería, así como su vida útil, durabilidad y fiabilidad. Al mismo tiempo, el coste y la complejidad de incluir esta tecnología puede aumentar significativamente el precio. Nosotros contamos con varias innovaciones en este área que emplean la refrigeración por evaporación junto a un 'efecto sifón' único para lograr las propiedades térmicas necesarias sin que el precio y la complejidad se vean afectados”.

Un vehículo con un uso relativamente reducido posiblemente necesitará solo una batería en toda su vida útil.

No hay que olvidar que la vida útil de la batería es parte fundamental de los gastos de explotación que la empresa propietaria de una flota debe soportar. “La capacidad, o cantidad de energía que puede almacenar una batería, va reduciéndose a lo largo del tiempo según el uso y las condiciones en que se utiliza. Se considera que una batería ha llegado al final de su vida útil una vez llega al 80% de su capacidad inicial”, añade Alexander Schey.

No hay que olvidar que la vida útil de la batería es parte fundamental de los gastos de explotación que la empresa propietaria de una flota debe soportar.

La vida de la batería depende del uso que se le dé. Es decir, un vehículo con un uso relativamente reducido posiblemente necesitará solo una batería en toda su vida útil. Por el contrario, otro vehículo con un uso más intensivo puede requerir un cambio de batería cada siete años, lo que incrementa notablemente los gastos de explotación del vehículo. Por eso resulta primordial saber el uso del vehículo con antelación. Así se podrá concretar el tamaño de su batería para controlar al máximo los gastos de explotación.

Para solucionar este escollo, uno de los puntos clave en los que se está trabajando actualmente es el desarrollo de tecnologías capaces de aumentar la flexibilidad y la modularidad de las baterías para permitir que las operadoras especifiquen la capacidad de las baterías que necesitan.

La vida de la batería depende del uso que se le dé.

Evidentemente, también hay otros asuntos, como la infraestructura de carga, el mantenimiento del vehículo y los perfiles operativos a tener en cuenta. Pero la buena noticia es que empresas de todo el mundo, entre las que se encuentran Allison Transmission y Vantage Power, se están empleando a fondo para salvar estos obstáculos, permitiendo que los camiones eléctricos puedan ser una alternativa real en un futuro próximo.