Parece que la arquitectura de las baterías para camiones va dirigida hacia las de ion-litio como en el resto de la industria automovilística. Aunque algunas de ellas se han visto descartadas por el momento en vehículos ligeros, parece que en el sector de los vehículos industriales van a tener su nicho de mercado.
El mundo del transporte ofrece un sinfín de aplicaciones. De ahí precisamente la amplia variedad de transformaciones y potencias de motores. Hasta ahora, con las mecánicas de combustión, el cliente escogía el propulsor en función de la utilidad de su camión.
En cierto modo, este hecho, con las baterías va a cobrar más sentido que nunca. Más celdas, menos celdas, una batería de un tipo u otro. Para analizar esta tecnología, hemos recurrido a dos expertos de Mercedes-Benz Trucks; Pedro Sanz, responsable de eConsulting, y Alberto León, jefe de producto, para que nos den luz sobre este asunto.
Baterías de ion-litio
Los tipos de baterías más empleados son las de iones de litio. Entre las más habituales en la automoción, y en concreto en el vehículo industrial, tenemos tres tipos. Las diferencias entre ellas vienen marcadas por los materiales que componen los cátodos. La función de estos es reducir el estado de oxidación recibiendo los electrones, pero en función de los diversos materiales, ofrecen características técnicas distintas.
Las más habituales son las que el cátodo está formado por níquel, cobalto y manganeso (NMC). En la misma línea, le siguen las formadas por níquel, cobalto y aluminio (NCA). Por último, estarían las que el cátodo está compuesto de litio, hierro y fosfato (LFP), que, en la actualidad, son las menos habituales.
No son mejores ni peores, simplemente tienen particularidades distintas, y todas pueden tener su aplicación en el transporte, en función de las necesidades del usuario. Mientras las baterías NMC y NCA tienen una mejor energía contenida por unidad de masa, es decir, energía específica, las LFP ofrecen más potencia específica o potencial de aceleración.
Las dos primeras son las más usadas en vehículos, ya que garantizan una mayor autonomía, merced de los atributos del cobalto. Este mismo punto positivo se convierte en realidad en negativo, pues el cobalto es un elemento costoso tanto para el medio ambiente como humanitariamente, por su dificultad de extracción en la mayor reserva ubicada en la República Democrática del Congo.
En definitiva, una materia prima cara y de recurso limitado. Lo mismo sucede con el níquel, aunque en menor medida. La última opción, las de litio ferro fosfato cuentan con unos mejores ciclos de carga y descarga y, aunque parecen las más neutras con el medio ambiente por usar hierro, un material abundante y económico, ofrecen una menor autonomía, respecto a las dos opciones anteriores.
Esta es una variante para aquellos transportes que no necesitan una gran autonomía, sino energía específica, como podría suceder con un camión-grúa elevadora, que, en realidad, realiza pocos kilómetros al día, pero muchas horas de operativa con la grúa.
Estas son las baterías más usadas en el mercado, pero todavía queda mucho por desarrollar. De ahí precisamente que los usuarios deben ir de la mano antes, durante y después de la compra del vehículo por un experto en electromovilidad.
Ya lo venimos diciendo que el proceso de venta se ha convertido en una importante consultoría y un asesoramiento personalizado para conocer las necesidades y las aplicaciones más específicas para cada vehículo, batería y cliente.
Cada fabricante ofrece unos paquetes de baterías, en función de las características técnicas que se busquen en el vehículo, tanto por potencia como por tensión. De ello dependerá el número de celdas y cómo se unen entre sí, en paralelo o en serie para aumentar la capacidad o el voltaje, respectivamente.
En concreto, el eActros de Mercedes-Benz Trucks cuenta con 3 o 4 paquetes de baterías, con una potencia nominal de cada pack de 112 kW/h. Según si se consiguen 336 kW/h (3 packs) o 448 kW/h (4 packs), la autonomía oscilará ente 300 y 400 km. Eso sí, teniendo en cuenta estos valores de catálogo que pueden oscilar dependiendo de la temperatura, orografía de la ruta, tipo de conducción, carga del vehículo, entre muchos otros. Se calcula un consumo medio que puede oscilar entre los 80 kW y los 100 kW/100 km, en función de todos los factores anteriormente mencionados.
Al contrario que en los motores de combustión, los trayectos por ciudad recuperan la carga de la batería a través de los elementos regenerativos. Cada vez que el vehículo desacelera, frena o actúa el freno eléctrico se recargan las baterías. Es decir, se aprovecha la energía cinética de la frenada para recargar las baterías. El punto en común con los motores convencionales es el enemigo: la velocidad. A mayor velocidad, menor autonomía en ambos casos.
Recomendaciones de uso
Entre las recomendaciones que nos hacen los expertos de Mercedes-Benz Trucks a los usuarios de vehículos industriales, la conducción eficiente es la que primero aparece en su lista.
De hecho, el propio fabricante realiza formación teórica y dinámica en la que se incluyen instrucciones de aceleración progresiva, frenada y anticipación. Tras esta, le sigue evitar las descargas profundas y limitar la carga al 80 %. Es decir, evitar las zonas de mayor estrés para las recargas; del 0 al 20 y del 80 al 100 %.
No cargar el vehículo al 100 %, sino al 80 % para tener espacio para aprovechar con la frenada regenerativa. Usar cargadores homologados para que la comunicación cargador-vehículo sea idónea y aprovechar al máximo el sistema de carga inteligente que monitoriza la carga de las baterías, permite planificar la recarga e incluso, planificarla.
Con los apoyos digitales del sistema también se puede controlar el estado de salud de las baterías, con respecto a su capacidad original. Aunque estos paquetes están monitorizados constantemente, se establece una revisión anual en la que se mira el estado general del camión.
En cuanto al reciclado, no hay ninguna planta de baterías en España que haga este proceso, todavía. Los fabricantes de vehículos están supeditados a que arranque este proceso de reciclaje para ver cómo se aborda el tema.
En principio, un alto porcentaje de los componentes son reciclables, aunque no sean para volver a ser baterías, sino pensando en segundas y terceras vidas reconvertidos en otros productos. Según vaya evolucionando el modelo tecnológico, las baterías no tienen por qué ser siempre destruidas y construidas otra vez, sino que hay otras vidas para el almacenaje de energía u otros productos.
El reciclaje es costoso por el escaso volumen que hay ahora y las pocas plantas que se dedican. El cobalto es el material que más posibilidades ofrece para reciclar, el más preciado, pero también el más costoso. Es una cuestión de volumen.
La propia inercia del mercado hará que el reciclaje sea rentable y otras empresas entrarán en el proceso. En cinco años, se sabrán más datos del comportamiento de las baterías, se podrá predecir con mayor exactitud sus ciclos de vida en función de los usos que se le hayan dado, así como su aprovechamiento, además de aparecer tecnología nueva para adaptarse, mejorar o cambiar la existente.
