Un estudio reciente sobre baterías de litio, hierro y fosfato (LFP) ha sido noticia. La razón principal: mostrarían una mayor degradación si se utilizaran principalmente por encima del 75%. ¿Pero es tan dramático como pensamos?
Durante el verano de 2024, un estudio Se ha publicado un estudio centrado en la degradación de las baterías LFP. Hasta ahora nada anormal: se publican con mucha frecuencia estudios sobre baterías. Sin embargo, este estudio ha hecho correr mucha tinta ya que, leyéndolo rápidamente, se podría creer que aporta nueva información sobre esta química muy utilizada en la actualidad.
En realidad, no hay nada alarmante, pero volveremos en detalle sobre lo que aprendemos, sin olvidar un resumen de las ideas preconcebidas sobre las baterías de los coches eléctricos que pueden volver a desaparecer gracias a la investigación científica.
Las baterías LFP se utilizan cada vez más por buenas razones
En los últimos años, las baterías LFP (litio – hierro – fosfato) han ido en aumento por tres razones principales: su coste, su capacidad de cargarse frecuentemente hasta el 100% y su longevidad. Entre los ejemplos más notables, podemos citar el Tesla Model 3 y Model Y, que han utilizado esta química de batería desde 2021 en las versiones básicas; las otras versiones cambiaron a la química NMC (níquel-manganeso-cobalto).
Estos Tesla siguen siendo los que todavía se pueden considerar con la mejor relación calidad-precio en el mercado eléctrico, con modelos muy competitivos por alrededor de 40.000 euros, pero la LFP también abre el acceso a coches eléctricos “asequibles”, como el Citroën ë-C3. Disponible por menos de 20.000 euros de bono ecológico descontado.
Ya hemos detallado las diferentes químicas de las baterías en este archivo y no lo volveremos a hacer aquí. Solo tenga en cuenta que las baterías LFP no contienen cobalto y son menos costosas que otras químicas en la actualidad. Lo cierto es que tampoco son perfectos y su densidad energética (la cantidad de energía almacenable en un volumen determinado) se queda atrás en comparación con los NMC; En concreto, una batería LFP será más grande y pesada que una NMC de la misma capacidad. De ahí la elección de LFP, en general, para baterías “pequeñas”.
¿Qué nos dice el estudio realizado en el verano de 2024?
Titulado “El rango operativo de las celdas de fosfato de hierro y litio/grafito afecta su vida útil” (La ventana de funcionamiento de las celdas de fosfato de hierro y litio/grafito afecta su vida útil en inglés), el estudio revela así su conclusión en el título: aunque sean baterías LFP, la forma en que se vayan a cargar tendrá un impacto en la degradación.
Como recordatorio, si consideramos los coches más vendidos en el mundo el año pasado (Tesla Model Y Propulsion), encontramos en la aplicación móvil la instrucción de recargar al 100% una vez por semana, dejando el límite del 100% de carga.
Sin embargo, en las conclusiones del estudio encontramos la siguiente observación:
Nuestros resultados muestran una correlación entre el estado de carga promedio de la batería y la tasa de pérdida de capacidad, lo que significa que cuanto menor sea el estado de carga promedio, mayor será la vida útil de la batería.
Eniko S. Zsoldos et al 2024 J. Electrochem. Soc. 171 080527
Es decir, para mantener la batería en buen estado el mayor tiempo posible se debe evitar utilizar los rangos de nivel de batería más altos (75% – 100%).
Si analizamos más de cerca la metodología utilizada para este estudio, observamos que las pruebas se realizan con un total de 1.400 ciclos de batería, es decir, para un coche capaz de recorrer 300 kilómetros con su batería, el equivalente a 420.000 kilómetros aproximadamente. Como recordatorio, un ciclo corresponde al 100% de uso de la batería, que puede ser de una sola vez (del 100% al 0%), o en varias veces (4 veces del 100% al 75%, o 2 veces del 60% al 10%, etc.).
Al final de estos ciclos se comparan diferentes perfiles de carga y descarga:
- ciclos en el rango 0% – 25%
- ciclos en el rango 0% – 60%
- ciclos en el rango 0% – 80%
- ciclos en el rango 0% – 100%
- ciclos en el rango 75% – 100%
Al final, se mide la degradación de las células y los resultados muestran que es mayor para las células que han completado sus 1400 ciclos sólo en el rango del 75% al 100%.
Una vez asimiladas las conclusiones del estudio, ¿cómo evitar dañar excesivamente la batería? En primer lugar, es importante comprender lo que estamos aprendiendo: usar solo el rango de batería del 75% al 100% degradará las celdas de manera más significativa que si baja el nivel de la batería.
De hecho, el estudio incluso muestra que el rango que menos degrada las células es el rango 0% – 25%. Por lo tanto, es posible que tengas la tentación de detener la carga al 25% y conducir solo por debajo de este límite si no necesitas mucha batería a diario. Después de todo, es factible, pero es seguro que te importa más la comodidad y la tranquilidad de tener una batería mucho más llena que su salud teórica a lo largo de más de 400.000 kilómetros.
A lo largo de los 1400 ciclos, en el mejor de los casos, la degradación alcanza el 5% sin superar nunca el 25% de la batería. Barriendo todo el rango del 0 al 100% de batería, la degradación llega al 9%. En el famoso rango que va sólo del 75% al 100%, se observa un deterioro del 14%.
Dicho más explícitamente, imaginando todavía una batería de coche eléctrico que recorre 300 kilómetros por ciclo, después de 420.000 kilómetros, teniendo los peores hábitos de carga posibles, la degradación podría llegar a los 42 kilómetros de autonomía: es decir que sólo podrás viajar “sólo” 258 kilómetros si hicieras 300 con la batería nueva.
En el mejor de los casos, sólo habría perdido 15 kilómetros de alcance y, de manera más realista, se perderían alrededor de 27 kilómetros después de 420.000 kilómetros recorridos. Sin embargo, ¿es necesaria una política de recarga draconiana para ahorrar 12 kilómetros de autonomía, lo que equivale a casi 40 años de conducción para un francés medio? Probablemente no.
¿Deberías dejar de cargar una batería LFP al 100%?
En el caso de las baterías NMC, una buena práctica es limitar la carga al 80% con la mayor frecuencia posible y mantener la carga al 100% solo para viajes largos en los que sea fundamental llegar sano y salvo. Por supuesto, es posible tener la misma política con las baterías LFP para mejorar su vida útil.
para ir más lejos
Por qué algunos coches eléctricos hay que cargarlos al 80% y otros al 100%
Sin embargo, si por ejemplo Tesla aconseja cargar una vez por semana al 100% sus baterías LFP, no es en vano. El sistema de gestión de baterías necesita recalibrarse con más frecuencia para este tipo de batería que para otros. Así, 100% será sinónimo de batería cargada al 100%, y 0% con batería vacía. Si una batería LFP está mal calibrada, podría llegar al 5% y llevarse una desagradable sorpresa cuando se detenga por completo. Una calibración (mediante una recarga completa) hará que el sistema vuelva a estar en línea.
Por lo tanto, se puede encontrar un punto medio que aún permite respetar semanalmente la instrucción de carga al 100%. Por ejemplo, si solo usas entre el 10 y el 15% de tu batería cada día, no es necesario enchufarla todos los días para encontrarla al 100% cada mañana: planifica solo una carga durante la semana y ya estarás Pudiendo utilizar el coche toda la semana barriendo todo el rango de batería del 0 al 100%.
Asimismo, si estás usando un 25% de batería, cargarla cada 3 días será en teoría menos degradante que enchufarla todos los días al llegar al 100%. En cualquier caso, ten en cuenta que La diferencia en términos de autonomía perdida o conservada durante toda la vida útil de su vehículo probablemente se computará en unos diez kilómetros como máximo..
Tesla, como cualquier otro fabricante, no tiene ningún interés particular en ofrecerle hábitos de carga que degraden excesivamente las baterías. De hecho, con una garantía de batería de 8 años y 160.000 kilómetros, un comportamiento perjudicial les obligaría a sustituir las baterías defectuosas. Y si hay muchas acciones que los fabricantes no quieren tener que hacer en gran número son estas.
Por último, recordemos, una vez más, que las baterías de nuestros coches eléctricos perduran en el tiempo. Tesla informa una pérdida promedio del 15% de su capacidad inicial después de más de 200.000 millas (aproximadamente 322.000 kilómetros) de uso, mientras que un reciente estudio estadounidense estimaba que sólo el 2,5% de las baterías de los coches eléctricos en circulación debían ser reemplazadas.
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