Coincidiendo con la llegada al mercado de los primeros coches eléctricos de grandes fabricantes, se publica numerosa información en torno al nuevo segmento alternativo. En ella, predominan los falsos mitos.

Abundan las dudas entre los usuarios potenciales, que suelen ser refutadas de manera convincente. Se comenta el precio de los nuevos modelos; la fiabilidad técnica de las baterías; la supuesta inestabilidad de las redes eléctricas que recargarán el nuevo parque; cuánto aumentará la factura eléctrica; o cuál es su impacto ecológico si son recargados con electricidad generada con combustibles fósiles como el carbón.

Varios grandes fabricantes quieren despejar estas incógnitas con modelos eléctricos que ya comercializan o lo harán en breve, los cuales se suman a los ya veteranos autos híbridos no enchufables, con más de una década en el mercado. 

Chevrolet Volt (Opel Ampera en Europa), Nissan Leaf y Mitsubishi i-MiEV (comercializado en Europa, además de por la marca japonesa, también por PSA, a través del Citröen C-Zero y el Peugeot iOn) ya han debutado o lo harán próximamente; a los que se irán sumando otros modelos, como el compacto Renault Zoe y el sedán de gama alta Tesla Model S.

Perspectivas para el coche eléctrico

Como siempre ocurre cuando se implantan nuevas tecnologías, hay tantos cálculos y previsiones para el mercado de coches eléctricos de aquí a 2020 como consultoras y medios dedicados a realizar informes sobre el segmento.

La firma IDTechEx cree que el mercado de vehículos con tracción eléctrica (que incluiría turismos, motocicletas y vehículos industriales) superará los 37.000 millones de dólares de negocio en 2020.

Si las marcas han sido realistas en sus previsiones, el nuevo segmento alcanzaría incluso un tamaño mayor al indicado. Por ejemplo, Honda espera que el 23% de los coches que venderá en Japón, su principal mercado, en 2011, serán híbridos. La marca japonesa no podría errar su cálculo más allá de los detalles superfluos.

Uno de los dirigentes más optimistas con el coche eléctrico es Carlos Ghosn, consejero delegado del conglomerado Renault-Nissan, que vende el Nissan Leaf en varios mercados mundiales y ultima la producción de su alternativa específicamente europea, el Renault Zoe. Ghosn planea que casi toda la gama de ambas marcas incluirá modelos eléctricos.

El máximo directivo de Renault también ha hecho cálculos y cree que, en 2013, Nissan venderá 500.000 vehículos eléctricos al año, cifra con la que cree que la compañía alcanzará la escala suficiente para que sus modelos eléctricos generen beneficios sin necesidad de subsidios.

Predicciones en el despliegue de coches eléctricos

Otros estudios no son tan optimistas con la velocidad de implantación del coche eléctrico, pero no niegan la tendencia en la industria, donde se lleva a cabo una transición hacia vehículos de combustión mucho más eficientes, vehículos híbridos, híbridos enchufables e íntegramente eléctricos.

El Wall Street Journal cita un estudio de J.D. Power & Associates para argumentar que la irrupción en de vehículos propulsados por baterías se ha exagerado y se encamina a un despegue mucho más lento del augurado por algunos analistas y fabricantes, como los mencionados IDTechEx y Renault-Nissan, así como General Motors y Toyota, que también creen que híbridos enchufables y eléctricos ganarán rápidamente el favor del público mayoritario.

J.D. Power basa su proyección conservadora en información de la propia industria automovilística. Haciendo una proyección de las ventas de vehículos con tracción total o parcial a través de batería eléctrica, el conjunto de todos los híbridos (como el Toyota Prius), los híbridos enchufables (como el Chevrolet Volt-Opel Ampera) y los eléctricos (Nissan Leaf) venderían 5,2 millones de unidades en 2020. La firma de investigaciones de mercado espera que se vendan 70,9 millones de vehículos en 2020, por lo que los propulsados total o parcialmente con baterías lograrían el 7,3% del mercado global para entonces.

Pero el estudio de J.D. Power difiere notablemente de otras previsiones procedentes de fuentes con similar solvencia en el errático -y lleno de intereses- negocio de la prospectiva. Boston Consulting Group cree que los híbridos y eléctricos constituirán el 26% del mercado global en 2020, mientras PRTM acerca la cifra al 30%, al creer que el precio de los vehículos se acercará rápidamente al de modelos convencionales análogos.

Asimismo, se critica que J.D. Power & Associates haya subestimado el efecto de los incentivos fiscales y financieros que gobiernos de todo el mundo han implantado para promocionar la compra de vehículos poco contaminantes.

La importancia del precio y la tecnología de las baterías eléctricas

Para que los híbridos enchufables y eléctricos ganen cuota de mercado rápidamente de aquí a 2020, se necesitará mucho más que incentivos fiscales y buenas críticas a los primeros modelos en llegar al mercado de masas. El Prius, más de una década después de su lanzamiento, ya no es una novedad, y su tercera generación vende con solvencia, debido a la madurez de la marca y al éxito del modelo en algunos mercados particulares, como el de la Costa Oeste de Estados Unidos y el japonés.

Si los híbridos más veteranos, simbolizados en el Prius, cuentan ya con sus seguidores, el Chevrolet Volt y el Nissan Leaf han logrado nota alta en las pruebas de medios del sector. 

Un necesario giro de balanza: la densidad debe crecer y el precio bajar

Los vehículos propulsados por baterías sólo acelerarán su implantación si, a medida que aumentan las ventas de los modelos más populares, se consigue aumentar rápidamente la densidad energética de las baterías, a la vez que su precio disminuye.

Es necesario que la densidad aumente para superar uno de los principales inconvenientes actuales, el peso de las baterías, que limita el rendimiento y el rango de autonomía con una sola carga. Asimismo, se espera que las economías de escala y las innovaciones técnicas, incluidas algunas en fase de prueba, reduzcan el coste del que es de lejos el componente más caro de vehículos híbridos, híbridos enchufables y eléctricos.

Actualmente, el coste de la batería, distribuido a través de su ciclo de vida útil (equivalente a los 10 años en que los fabricantes han fijado el rendimiento óptimo de los motores convencionales de combustión interna), es superior al coste de la electricidad necesaria para su funcionamiento a lo largo del mismo período. Su elevado coste ha animado a varias compañías a proponer mecanismos que permitieran a los usuarios no tener que asumir la totalidad del importe, mediante fórmulas como su alquiler, por el que se pagaría un precio mensual.

Si no se aplica ninguna subvención directa ni indirecta a una batería de automóvil híbrido o eléctrico, su precio en el mercado puede acercarse al de un vehículo compacto convencional. Por ejemplo, científicos de la Universidad de Dinamarca pagaron -sin ofertas ni sobreprecio- 10.000 dólares por una batería certificada para coche eléctrico con 25 kWh de capacidad, capaz de desarrollar una potencia equivalente a 35 caballos. 

Se estima que, al ritmo de desarrollo actual, deberían pasar al menos 10 años para que el precio de las baterías se reduzca a una tercera parte del actual y especialistas como el profesor Paul Norby creen que las baterías de ión-litio deberán duplicar su densidad energética, además de reducir el precio por kWh de los 500 dólares de 2010 a los 100 dólares, para que los vehículos propulsados con esta tecnología sean competitivos, en precio y prestaciones, con los modelos convencionales.

Las baterías eléctricas

Los vehículos híbridos, híbridos enchufables y eléctricos emplean baterías recargables de gran capacidad, capaces de rendir a un nivel aceptable durante miles de descargas. Las también llamadas baterías de tracción son empleadas, además de en los nuevos coches eléctricos o híbridos, en motocicletas eléctricas, cochecitos de golf y vehículos industriales tales como montacargas.

Las baterías de tracción no incluyen una tecnología comparable a las baterías de arranque usadas por cualquier automóvil. Estas últimas son un mero acumulador diseñado para generar una pequeña descarga eléctrica que activa el motor de arranque de un vehículo de combustión, ya sea el de un automóvil, un vehículo industrial, una locomotora diésel o un avión.

Si la batería de un vehículo con tecnología convencional es una mera pila que sustituye a los mecanismos manuales usados en los primeros años del desarrollo del motor de combustión, tales como la manivela, usada en autos y avionetas a principios del siglo XX, la batería de tracción es una versión gigantesca de las usadas por nuestro teléfono móvil u ordenador portátil.

En busca de la mayor densidad energética posible

Las pilas de tracción pretenden lograr la máxima capacidad de amperaje posible por fracción de tiempo. Las baterías para coches eléctricos y para la mayoría de híbridos se caracterizan por la elevada densidad energética y potencia en relación a su peso y a la energía necesaria para su recarga. 

Los fabricantes especializados en baterías de tracción para la nueva generación de vehículos y las marcas automovilísticas que desarrollan este componente internamente, persiguen conseguir la mayor capacidad y potencia en el menor volumen y peso posibles. Ello aumentará el rendimiento del vehículo, sin por ello incrementar su peso ni reducir el rango de autonomía.

La mayoría de vehículos totalmente eléctricos se han decantado por la tecnología ión-litio, que ofrece el mayor rendimiento en relación con su peso. La arquitectura empleada es muy similar a la que incluyen las pilas incluidas en móviles y portátiles. 

Eso sí, en lugar de conectar entre sí entre dos y menos de una docena de células de ión-litio, como ocurre con estos dispositivos, se incluyen miles de células, que seguirían el mismo proceso de envejecimiento irreversible de sus pequeños parientes. Cuando las células empiezan a fallar de manera independiente, la batería reduce su rendimiento, fenómeno que, en el caso de los coches eléctricos e híbridos enchufables, ocurriría entre los 8 y 10 años.

Promesas y riesgos del ión-litio

Varias empresas investigan tecnologías alternativas al ión-litio. Aseguran que las pilas de litio fueron desarrolladas para atender las necesidades concretas de la industria electrónica e informática, en busca de baterías capaces de almacenar la máxima energía en el menor espacio posible, coincidiendo con el aumento de la capacidad de proceso y la sofisticación de los dispositivos electrónicos portátiles.

Las baterías de tracción más adecuadas para vehículos híbridos, híbridos enchufables y eléctricos surgirán de la mejora o superación del ión-litio, que se acelerará desde el momento en que la industria compruebe la respuesta de los usuarios ante la llegada del Chevrolet Volt-Opel Ampera, el Nissan Leaf, las distintas versiones del Mitsubishi MiEV, etcétera. 

De momento, la industria ha empleado hasta el momento un puñado tecnologías para baterías de tracción distintas, a las que se sumarán pronto otras tantas, ahora en fase experimental. Varias de ellas convivirán en los próximos años, aunque los expertos esperan que sean las baterías de ión-litio las que lideren el mercado hasta que otras técnicas demuestren que es posible crear baterías capaces de almacenar más energía en un menor espacio y peso, a un precio competitivo y con una capacidad de recarga que garantice una vida útil de, al menos, una década. 

China, Japón, Corea del Sur, Japón (¿y Alemania?) como líderes

El reto es colosal, como también lo son las oportunidades para las empresas y centros de investigación, públicos y privados, que se unan a la carrera tecnológica. En los próximos tiempos, China asumirá el liderazgo en el desarrollo de baterías eléctricas, desbancando a Japón, hasta ahora principal productor en baterías para vehículos híbridos. Además de China y Japón, Corea del Sur (con Samsung como empresa destacada en el sector) y Estados Unidos tendrán un papel preponderante en este mercado, según Pike Research.

Es prematuro descartar, no obstante, a Europa, aliada con Japón a través de colaboraciones como la del conglomerado Renault-Nissan o el acuerdo estratégico en coches eléctricos entre Mitsubishi y PSA (Peugeot y Citröen).

No hay que perder de vista al sector en Alemania, el mayor de Europa. Daimler sigue de cerca los avances tecnológicos de la startup californiana Tesla Motors, de la cual posee acciones y con la que ha firmado un acuerdo. Volkswagen, si bien ha mostrado sus reservas en relación con la tecnología eléctrica, ha anunciado que invertirá ingentes recursos en el nuevo segmento, en el contexto de su plan estratégico de renovación de la gama en todas sus marcas. La también alemana BMW ha realizado pruebas intensivas con un modelo eléctrico de su superventas Mini, en distintas ciudades de Estados Unidos y Europa y también planea algunos modelos que todavía tardarán en llegar.

Sin salir de Alemania, la firma de componentes para la automoción Bosch quiere asegurar su posición en un mercado con tanto potencial. La empresa cree que la mejora tecnológica requerida para que las baterías sean mucho más baratas y eficientes en relación con su peso y dimensiones es plausible, aunque se encuentra todavía a una década de distancia.

Tesla Motors, a su vez, colabora también con Toyota, primer fabricante automovilístico mundial y líder en vehículos híbridos. En la próxima década se verá el auténtico compromiso de los fabricantes en el desarrollo del coche eléctrico y, en el centro de la acción, se debatirán las distintas tecnologías para conseguir la batería de tracción más potente, ligera, barata y durable.

Tecnologías de baterías eléctricas del presente y el pasado

1. Batería de plomo y ácido (lead acid)

Este tipo de baterías, usadas sobre todo como sistema de alimentación en vehículos convencionales, son la base del tipo de batería de tracción más barato y tecnológicamente menos sofisticado. 

Las pilas de plomo y ácido se recargan rápidamente y, debido a su bajo coste, disponibilidad y madurez tecnológica, han sido usadas en los primeros vehículos eléctricos comerciales, como el Toyota RAV4EV original (la marca ha anunciado una nueva versión de este último, que incorporará una versión de las baterías de ión-litio usadas por Tesla Motors).

El principal inconveniente de la tecnología es su baja densidad energética, muy inferior a la lograda por vehículos con motor de combustión. Ello provoca que, incluso las versiones más sofisticadas, tengan un peso tan elevado que compromete el rendimiento del vehículo y su propio rango de autonomía. Además, su eficiencia y capacidad de almacenamiento se reduce a bajas temperaturas.

Como el resto de baterías, las pilas de plomo y ácido acumulan el coste medioambiental de su construcción, uso, y reciclado.

2. Batería de sal fundida (Zebra / molten salt battery)

También conocidas como pilas Zebra o térmicas, las baterías de sal fundida fueron concebidas por Alemania durante la II Guerra Mundial para propulsar sus misiles y, al final de la contienda, su tecnología fue transferida a Estados Unidos.

Funcionan a altas temperaturas y usan sal fundida como electrolito. Ello les permite tener la densidad energética más elevada, debido a la diferencia de potencial eléctrico de los electrodos, y una mayor potencia específica, gracias a la elevada conductividad iónica de la sal fundida. 

A efectos teóricos, se trata de una tecnología prometedora, al lograr una eficiencia y capacidad de carga en relación con su peso y coste muy elevadas.

De momento, las pilas de sal fundida conservan un gran inconveniente que impediría una adopción masiva inmediata: los modelos tradicionales operan a temperaturas de entre 400 y 700 grados Celsius y, pese a que versiones más modernas trabajan a temperaturas comprendidas entre los 270 y los 350 grados Celsius (es el caso de la batería Zebra), su inflamabilidad es superior en comparación con otras tecnologías.

La fabricación masiva de baterías Zebra presenta menos escollos económicos que la tecnología dominante del ión-litio, ya que los elementos primarios para su fabricación (sodio, cloro y aluminio) tienen disponibilidad mundial y un coste limitado.

Es empleada por algunos vehículos comerciales, como la furgoneta eléctrica Modec y el vehículo subcompacto noruego Th!nk City.

3. Batería de níquel e hidruro metálico (nickel metal hydride)

Este tipo de pila recargable usa, además de níquel, un cátodo (o electrodo) de hidruro metálico en sustitución del costoso y peligroso -para la salud y el medio ambiente- cadmio. Además, el hidruro metálico mejora el comportamiento de la batería, que aumenta su capacidad de carga (duplica y hasta triplica la capacidad por peso y volumen lograda por las pilas de níquel y cadmio). Como contrapartida, su tasa de autodescarga (30%) es superior a la del tipo que incluye cadmio (20%).

Además de su reducido impacto medioambiental en comparación con otras tecnologías, su coste de producción es inferior al de su principal alternativa actual para propulsar vehículos híbridos y eléctricos, las baterías de ión-litio.

Entre sus principales inconvenientes, destaca la elevada temperatura que alcanzan las baterías durante su carga o uso.

Hasta ahora, ha sido la tecnología más adoptada por la industria para fabricar baterías de tracción. La gama de vehículos híbridos de Toyota (incluyendo el Prius) y Honda (Insight inclusive) usan baterías de níquel e hidruro metálico, así como los modelos híbridos del Ford Escape y el Chevrolet Malibu.

Entre los vehículos íntegramente eléctricos que usan o han usado pilas de níquel e hídruro metálico, destacan los desaparecidos General Motors EV1, Honda EV Plus y Ford Ranger EV, así como el scooter Vectrix.

4. Batería de ión-litio (li-ion)

Las baterías de ión-litio deben su nombre al uso de sal de litio como electrolito, la sustancia que alberga los cátodos y ánodos que producen la reacción electroquímica en una batería.

El gran público conoce las principales ventajas de esta técnica, ya que su uso se ha impuesto en teléfonos móviles, ordenadores portátiles y otros dispositivos electrónicos (libros digitales, cámaras y videocámaras digitales, videoconsolas portátiles, etcétera). Destaca su elevada capacidad energética en relación con su volumen y masa. Ello permite albergar grandes cantidades de energía en espacios muy reducidos.

Su resistencia a la descarga es también remarcable (situada entre el 5% y el 10% de pérdida de energía al mes); así como la ausencia de fenómenos tales como el efecto memoria (que reduce la capacidad de carga de la pila a través de cargas incompletas, incapaces de reconocer su ciclo real tras una recarga interrumpida, por ejemplo).

La industria de la electrónica de consumo destaca pocos inconvenientes de la tecnología, además de su coste, proporcionalmente menos problemático en dispositivos tan pequeños: su rápida degradación y sensibilidad a las altas temperaturas, lo que ha obligado a introducir mecanismos de seguridad que, si bien efectivos, aumentan el precio de la tecnología.

Su rendimiento es superior en relación con el peso y volumen, lo que ha animado a varios fabricantes a usar baterías de tracción de ión-litio en lugar de alternativas como las pilas de níquel e hidruro metálico. 

No obstante, además de su escasa tolerancia a las altas temperaturas (podrían sobrecalentarse hasta inflamarse o explotar) y a su precio, más elevado que sus alternativas, las pilas de ión-litio soportan menos descargas que el níquel-cadmio y el níquel e hidruro metálico, y reducen su rendimiento en bajas temperaturas (menor duración de la carga).

Los nuevos coches íntegramente eléctricos e híbridos enchufables han optado mayoritariamente por pilas de iones de litio: Chevrolet Volt-Opel Ampera, Nissan Leaf, Renault Zoe, Mitsubishi i-MiEV y sus versiones de Peugeot-Citröen, y el superdeportivo Tesla Roadster, además del futuro Tesla Model S. La tendencia difiere de lo que ha ocurrido hasta ahora con los modelos híbridos más populares como el Toyota Prius o el Honda Insight, portadores de una pila de níquel e hidruro metálico.

5. Batería de ión litio en polímero (li-ion polymer)

Evolución tecnológica de las pilas de iones de litio que intenta solventar los principales inconvenientes de la tecnología matriz.

En las pilas de ión de litio en polímeto, el electrolito de sales de litio no es un solvente líquido, sino un compuesto polímero rígido, como el polietilenglicol o el poliacrilonitrilo. Esta aparentemente insustancial modificación del diseño original reduciría el coste de fabricación, aumentaría la adaptabilidad de la pila (que podría adoptar cualquier forma), así como su dureza y resistencia. Además, al operar a temperaturas más bajas, esta técnica también resuelve el sobrecalentamiento del ión-litio.

La técnica está ganando mercado en la electrónica de consumo. Dispositivos como los portátiles MacBook, el iPhone y el iPad de Apple; o los Amazon Kindle, incorporan baterías de ión litio en polímero.

Como principal escollo a su expansión, destaca su precio, todavía más elevado que el de las pilas de níquel-cadmio y níquel e hidruro metálico. Varias marcas trabajan en baterías de ión litio en polímero para sus futuros modelos eléctricos, al considerarlas la alternativa más plausible a las más peligrosas e inestables pilas de ión-litio.

Hyundai planea usar baterías de ión litio en polímero en sus modelos híbridos, mientras Volkswagen realiza pruebas con este tipo de pilas. El 26 de octubre de 2010, un A2 propulsado con una batería de ión litio en polímero recorrió 600 kilómetros sin repostar.

Tesla Motors estaría trabajando en este tipo de baterías, que sustituirían a sus pilas de ión-litio.

Posibles tecnologías alternativas para baterías eléctricas de tracción

6. Batería de óxido de plata (silver-zinc)

También conocidas como baterías de plata y zinc, las pilas de óxido de plata destacan por su excepcional duración y su elevada capacidad energética en relación con su peso y volumen, lo que permitiría confeccionar pilas más compactas y ligeras que incluso las actuales baterías de tracción de ión-litio o ión litio en polímero.

Su principal inconveniente no es técnico, sino económico: al emplear plata en su compuesto, su precio es prohibitivo a escalas como la requerida por las baterías de tracción.

Dado su elevado rendimiento, la tecnología del óxido de plata es muy usada en baterías minúsculas como pilas de botón, usadas en relojes, audífonos, calculadoras, etcétera, dado el porcentaje testimonial de plata necesario en escalas tan reducidas.

Su funcionamiento como baterías de tracción a gran escala está fuera de duda, ya que se emplean con éxito desde hace décadas para propulsar naves y módulos espaciales, aviones, torpedos y submarinos. Asimismo, el uso de zinc provoca corrosión y, para evitar sus efectos, se ha usado mercurio, una sustancia muy peligrosa para el medio ambiente y los organismos.

Su elevada densidad energética en relación con su peso hizo que, por ejempo, el Módulo Lunar Apolo, así como el vehículo que se desplazó por la luna en las misiones de la época, estaban propulsados por baterías de óxido de plata no recargables.

Su excepcional estabilidad y la ausencia de reacciones térmicas difíciles de controlar, como las que afectan al ión-litio y sus tecnologías derivadas, convierten a derivados de las pilas de óxido de plata en alternativa potencial para el mercado de vehículos eléctricos, sobre todo si se logra producir pilas que sustituyan el óxido de plata por sustancias más abundantes y económicas.

7. Batería de zinc-aire (zinc-air)

Las baterías de zinc-aire no son recargables, pero se ha logrado superar este inconveniente técnico con el desarrollo de pilas de combustible (mecánicamente recargables).

La batería (también la pila de combustible) de zinc-aire genera energía a través de una reacción electroquímica, producida al oxidar zinc con aire (oxígeno). 

La tecnología ha despertado mucho interés, al permitir densidades energéticas elevadas a un coste muy inferior a las pilas de ión-litio, la versión mejorada de ión litio en polímero y las prohibitivas pilas de óxido de plata.

Las baterías de zinc-aire tienen algunas propiedades mecánicas (pilas de combustible), además de poder funcionar como pilas convencionales: el zinc actúa de materia de propulsión, aunque su nivel de reacción puede ser controlado con un mecanismo tan sencillo como aumentar la oxidación o reducirla, a través de la regulación del aire.

Una vez ha alcanzado su nivel de saturación, el electrolito de zinc puede ser sustituido por una solución fresca, que retornaría el rendimiento de la pila de combustible al rendimiento de fábrica.

Si se garantiza su durabilidad, las pilas de combustible de zinc-aire tienen futuro en la industria del automóvil, como mecanismo de propulsor de híbridos y eléctricos.

Además de las ventajas ya mencionadas, las reservas mundiales de zinc tienen 100 veces el tamaño de las de litio, elemento indispensable para fabricar baterías de ión-litio y derivadas.

Eso sí, hay inconvenientes, lo que explicaría que General Motors no haya creado ningún vehículo comercial con este tipo de baterías, con las que ya realizaba pruebas en la década de los 70. El principal escollo: la corrosión de zinc oxidado puede generar hidrógeno, un elemento que puede resultar inestable y peligroso en compartimentos sellados, como baterías o pilas de combustible. 

Si se logra superar estos escollos, el zinc-air promete como alternativa al ión litio en polímero.

8. Batería de nanotubos de carbono (carbon nanotube battery)

Las baterías de nanotubos de carbono de la compañía Next Alternative prometen superar las principales dificultades tecnológicas de las técnicas más adecuadas para lograr baterías de tracción con una gran densidad energética, lo que permitiría un gran rendimiento en un espacio y peso reducidos.

Según Next Alternative, sus baterías de tracción lograrán un rango de autonomía con una sola carga de 610 kilómetros, o 380 millas. Asimismo, la arquitectura de nanotubos de carbono permitiría reducir el tiempo de recarga a 10 minutos. La marca asegura que pronto comercializará sus baterías de plomo y ácido con nanotubos de carbono.

El principal inconveniente de las baterías de nanotubos de carbono ideadas hasta el momento es su corto ciclo de vida, estimado actualmente en 3 o 4 años, o alrededor de 200 ciclos íntegros de carga y descarga.

Según Next Alternative, esta duración puede prolongarse entre 3 y 4 veces usando técnicas como las aplicadas por la compañía. La tecnología sigue en período de prueba.

Sea como fuere, la arquitectura de nanotubos de carbono, combinada con técnicas económicas y de sobras conocidas como baterías de ácido y plomo, o níquel e hidruro metálico, podrían crear pilas que se recargarían totalmente en minutos, con autonomías cercanas a los 1.000 kilómetros, en tamaños muy reducidos.

9. Condensadores de alta capacidad (ultracapacitor)

Los condensadores de alta capacidad, también llamados condensadores de doble capa o supercondensadores, son empleados en algunos vehículos híbridos y eléctricos, como los prototipos propulsados por la startup AFS Trinity.

Los ultracapacitadores resultarían útiles en vehículos híbridos o eléctricos, al poder almacenar grandes cantidades de energía disponible al instante en un espacio muy reducido, debido a su elevada potencia específica, ideal para producir descargas energéticas durante, por ejemplo, la aceleración del vehículo.

Si son combinados con una batería de tracción convencional, los ultracapacitadores pueden servir como la cámara de energía de alta densidad que el vehículo requiere para su tracción, lo que mantendría a la batería en una situación secundaria y evitaría su sobrecalentamiento o rápida corrosión. Además, la batería empleada no tendría que incorporar sofisticados mecanismos contra el sobrecalentamiento ni una densidad energética muy elevada, lo que reduciría su precio.

Modelos minúsculos y de bajo coste de supercondensadores podrían ser incluidos en los vehículos eléctricos e híbridos del futuro para aumentar la durabilidad de las baterías de tracción, que seguirían siendo necesarias.

De momento, no existen vehículos eléctricos que usen exclusivamente condensadores de alta capacidad, aunque no se descarta su aparición una vez existan versiones con mayor densidad energética que las desarrolladas comercialmente hasta el momento.

¿Alternativas a las baterías y ultracapacitadores?

10. Aire comprimido

El vehículo propulsado por aire comprimido es poco menos que una eterna promesa. Han existido algunos prototipos con motor accionado exclusivamente con aire, pero su escaso rendimiento ha desestimado, de momento, un uso comercial en los próximos años.

En este sistema mixto, el aire comprimido se acumularía en una cámara, con la ayuda de mecanismos como el sistema de frenado regenerativo, es viable tecnológicamente, ya que la energía cinética transformada en electricidad gracias al aire comprimido tendría un papel subsidiario. La energía adicional reduciría el consumo total del vehículo con un coste adicional muy bajo.

Pese a que los motores alimentados exclusivamente con aire comprimido están todavía lejos de los concesionarios, sí hay avances más prometedores en la misma técnica, usada en combinación con motores de combustión o eléctricos.

Los motores de aire comprimido pueden ser diseñados para que el aire necesario para su funcionamiento pueda generarse con la ayuda de electricidad, o en estaciones de recarga. En el futuro, el propio movimiento del vehículo bastaría para almacenar toda la energía necesaria.

Los vehículos accionados con aire comprimido lograrían hacer realidad el sueño tecnológico de transformar la energía mecánica o cinética en energía eléctrica, una vieja reivindicación de *faircompanies, desde donde demandamos aparatos electrónicos con condensadores que conviertan la energía de nuestro movimiento, de nuestra bicicleta o de un vehículo en la energía que necesitan los dispositivos que usamos a diario para funcionar.

Dicho de otro modo: cuando nos movemos, salimos a correr, vamos en bici o cogemos el coche, generamos enormes cantidades de energía cinética que se disipan (se pierden totalmente) en forma de calor. Un mecanismo que permitiera transformar esta fuente de energía mecánica en electricidad garantizaría a buen seguro nuestra necesidad energética para desenvolvernos en la cotidianeidad.

Los vehículos de aire comprimido convertirían este sueño en realidad. Llegado este momento, ya no sería necesario usar electricidad externa (como la que producimos con combustibles fósiles, una abrumadora mayoría) para desplazarnos. La energía cinética excedentaria, reconvertida en electricidad para evitar su disipación en forma de calor, también alimentaría la iluminación del hogar, los electrodomésticos, el portátil, el móvil. Quizá calentaría el agua de la ducha.

Futuro

Las baterías eléctricas mejoran con rapidez y, en los próximos años, coexistirían no menos de tres alternativas con una elevada densidad y un coste inferior a las baterías de tracción usadas en la nueva hornada de vehículos eléctricos.

Cualquier compañía capaz de mejorar alguna de las técnicas mencionadas y aumentar la densidad lo suficiente como para conseguir autonomías iguales o superiores a las 300 millas (480 kilómetros), se toparía con un mercado potencial de miles de millones de euros.

La carrera ha comenzado y, pese a los avances en tres tecnologías (níquel e hidruro metálico; ión-litio; e ión litio en polímero) no hay que descartar las restantes combinaciones mencionadas. En el horizonte, después de las baterías de zin-aire o de nanotubos de carbono, se encontraría el vehículo capaz de crear su propia energía. O bien usando mecanismos como el aire comprimido (a través de el freno regenerativo y el propio movimiento) y convirtiéndolo posteriormente en electricidad. También sería posible combinar un condensador que convirtiera energía cinética en electricidad con otras fuentes renovables, tales como paneles solares o incluso mecanismos eólicos.

Finalmente, cuando la humanidad hubiera alcanzado el nivel de conocimiento necesario para que los vehículos personales produjeran su propia energía e incluso recargaran otros dispositivos de nuestra vida cotidiana, los diseños automovilísticos empezarían a alcanzar el ideal áureo de los diseños de Leonardo da Vinci y otros gigantes.

¿Una quimera? Hablemos en los próximos años.