Últimos avances en vehículos eléctricos: Nuevas tecnologías y baterías innovadoras

por | Mar 7, 2024

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Los últimos avances tecnológicos en vehículos eléctricos


Descubre los últimos avances en vehículos eléctricos. Conoce las tecnologías que están revolucionando la movilidad eléctrica.

Los principios que rigen una conduccion segura
JOSE LUIS ALVAREZ, Formador vial desde el año 2003

En el último decenio, los vehículos eléctricos (VE) han experimentado avances tecnológicos significativos, marcando un hito en la evolución del transporte sostenible. Estos progresos no solo han transformado la manera en que nos movemos, sino que también están sentando las bases para un futuro más limpio y eficiente.

Los vehículos eléctricos son una de las soluciones más prometedoras para reducir las emisiones de gases de efecto invernadero y mejorar la calidad del aire en las ciudades. Sin embargo, todavía tienen algunos desafíos que superar, como la autonomía, el tiempo de carga, el coste y la disponibilidad de las baterías. Por eso, la investigación y el desarrollo de nuevas tecnologías de vehículos eléctricos son clave para mejorar el rendimiento y la competitividad de esta opción de movilidad. En este artículo, repasamos algunos de los últimos avances tecnológicos en este campo que prometen revolucionar el sector de la movilidad eléctrica.


Baterías

 

Las baterías son el componente clave de los vehículos eléctricos, ya que determinan su capacidad de almacenar y suministrar energía. Por ello, una de las principales líneas de investigación e innovación se centra en mejorar su rendimiento, durabilidad, seguridad y coste.

Uno de los avances más destacados en este campo es el desarrollo de las celdas de batería 4680, que ya ha implementado Tesla en su Model Y. Estas celdas tienen un diámetro mayor que las convencionales (46 mm frente a 21 mm) y una altura mayor (80 mm frente a 70 mm), lo que les permite aumentar la densidad energética, la potencia y la autonomía. Según Tesla, estas celdas permiten incrementar la autonomía en un 16 % y reducir el coste por kWh en un 14 %.

Otro avance importante es el uso de materiales alternativos para la composición química de las baterías, como el litio-ferrofosfato (LFP) o el litio-níquel-manganeso-cobalto (NMC). Estos materiales tienen ventajas como una mayor estabilidad térmica, una menor dependencia del cobalto (un metal escaso y caro) o una mayor vida útil. Algunos fabricantes como BYD o Volkswagen ya han apostado por estas tecnologías para sus vehículos eléctricos.

 

Baterías de estado sólido

Una de estas tecnologías son las baterías de estado sólido, que utilizan un electrolito sólido en lugar de uno líquido o gelificado. Estas baterías ofrecen una mayor densidad energética, una mayor vida útil, una mayor seguridad y unos tiempos de carga más rápidos. Además, al no contener líquidos inflamables, reducen el riesgo de incendio o explosión. Varias empresas y universidades están trabajando en el desarrollo de baterías de estado sólido para vehículos eléctricos. Por ejemplo, la empresa israelí StoreDot afirma haber diseñado una batería de estado sólido con ánodo de silicio que puede recargarse en solo 10 minutos. Por su parte, la empresa estadounidense QuantumScape, respaldada por Volkswagen, asegura haber logrado una batería de estado sólido con ánodo metálico que puede alcanzar una autonomía de 480 kilómetros con una sola carga.

 

Baterías orgánicas

Otra tecnología prometedora son las baterías orgánicas, que utilizan materiales orgánicos derivados del carbono como electrodos o electrolitos. Estos materiales son abundantes, baratos, biodegradables y reciclables, lo que reduce el impacto ambiental y social de las baterías. Además, tienen un alto potencial para almacenar energía eléctrica. Algunas iniciativas están investigando el uso de baterías orgánicas para vehículos eléctricos. Por ejemplo, la empresa sueca Nilar ha creado unas baterías orgánicas híbridas que combinan electrodos orgánicos con electrolitos acuosos. Estas baterías tienen una alta eficiencia energética, una larga vida útil y una buena resistencia a las temperaturas extremas. Asimismo, la empresa francesa Nawa Technologies ha desarrollado unas baterías orgánicas ultrarrápidas que usan electrodos basados en nanotubos verticales de carbono. Estas baterías pueden recargarse en segundos y multiplicar por cinco la autonomía de los vehículos eléctricos.

 


Sistemas de carga más rápidos y accesibles

 

Los sistemas de carga son los encargados de suministrar la energía necesaria para recargar las baterías de los vehículos eléctricos. Su velocidad, disponibilidad y compatibilidad influyen en la conveniencia y la confianza de los usuarios de estos vehículos. Por eso, se están desarrollando sistemas de carga más rápidos y accesibles que permitan reducir el tiempo de espera y aumentar la cobertura y la interoperabilidad de los puntos de carga.

Un ejemplo de este tipo de sistemas es el desarrollado por la empresa china XCharge, que ha creado un cargador ultrarrápido que puede recargar el 80% de la batería de un vehículo eléctrico en solo 15 minutos. Este cargador tiene una potencia de 360 kW y puede adaptarse a diferentes tipos de baterías y vehículos. Otro ejemplo es el sistema de carga inalámbrica por inducción diseñado por la empresa estadounidense WiTricity, que permite recargar la batería de un vehículo eléctrico sin necesidad de conectar ningún cable. Este sistema tiene una eficiencia del 90% y puede integrarse en el suelo o en las estructuras de aparcamiento.

Una de las soluciones más innovadoras es la red V2G (Vehicle-to-Grid), que permite la gestión bidireccional de la carga, es decir, que los vehículos eléctricos puedan devolver energía a la red cuando no la necesitan o cuando hay exceso de oferta. De esta forma, se crea una red inteligente que equilibra la demanda y el suministro, aprovecha las fuentes renovables y reduce los costes operativos.

Además, se están investigando otras formas de recarga más cómodas y eficientes, como la recarga inalámbrica por inducción, la recarga solar integrada en el vehículo o la recarga dinámica mediante sistemas instalados en las carreteras.


Motores eléctricos más eficientes y compactos

 

Los motores eléctricos son los encargados de convertir la energía almacenada en las baterías en movimiento. Su eficiencia y tamaño influyen directamente en la autonomía y el diseño de los vehículos eléctricos. Por eso, se están desarrollando motores eléctricos más eficientes y compactos que permitan optimizar el uso de la energía y reducir el peso y el espacio ocupado por los componentes mecánicos.

Un ejemplo de este tipo de motores es el desarrollado por la empresa alemana Mahle, que ha creado un motor eléctrico sin imanes permanentes que utiliza materiales más baratos y abundantes que los imanes de tierras raras. Este motor tiene una eficiencia del 95% y puede integrarse en el eje trasero o delantero del vehículo1. Otro ejemplo es el motor eléctrico axial-flux diseñado por la empresa británica Equipmake, que tiene una potencia específica de 9 kW por kilogramo y puede montarse directamente en las ruedas del vehículo.


Avances tecnológicos en el diseño

 

El diseño es otro factor que influye en la aceptación y el rendimiento de los vehículos eléctricos. Por ello, se están buscando formas de mejorar la aerodinámica, el peso, el espacio y la estética de estos vehículos.

Uno de los avances más significativos en este sentido es el uso de plataformas modulares específicas para vehículos eléctricos, que permiten optimizar el espacio, la distribución y la integración de los componentes. Estas plataformas también facilitan la adaptación a diferentes tipos y tamaños de vehículos, así como la incorporación de sistemas de conducción autónoma o conectada. Algunos ejemplos de estas plataformas son la MEB de Volkswagen, la E-GMP de Hyundai o la e-TNGA de Toyota.

Otro avance es el uso de materiales ligeros y resistentes, como el aluminio, el magnesio o la fibra de carbono, que reducen el peso y el consumo de los vehículos eléctricos. Estos materiales también permiten crear formas más aerodinámicas y atractivas, que mejoran la eficiencia y el confort.

Además, se están diseñando vehículos eléctricos con características innovadoras, como puertas deslizantes, pantallas táctiles, sistemas de iluminación inteligente o asientos reclinables. Estos elementos aportan valor añadido y diferenciación a los vehículos eléctricos frente a los de combustión.


Mejoras esperadas en el futuro

 

Los avances tecnológicos que hemos mencionado son solo algunos ejemplos de lo que se está haciendo y lo que se puede esperar en el sector de los vehículos eléctricos. Sin embargo, todavía hay mucho camino por recorrer y muchos desafíos por superar.

Entre las mejoras que se esperan en un futuro cercano, podemos destacar las siguientes:

– Una mayor oferta y variedad de modelos de vehículos eléctricos, que cubran las necesidades y preferencias de todos los segmentos del mercado.
– Una mayor reducción del precio y del coste total de propiedad de los vehículos eléctricos, que los haga más competitivos y accesibles para los consumidores.
– Mayor expansión y diversificación de la infraestructura de recarga, que garantice una disponibilidad y una compatibilidad adecuadas para todos los usuarios.
– Una mayor integración de los vehículos eléctricos con las redes inteligentes, las energías renovables y los servicios de movilidad compartida, que contribuya a una transición energética más sostenible y eficiente.
– Una mayor concienciación y educación sobre los beneficios ambientales, sociales y económicos de los vehículos eléctricos, que fomente su adopción y su uso responsable.

Conclusión

En definitiva, los vehículos eléctricos son una realidad cada vez más presente y prometedora en el ámbito del transporte. Gracias a los avances tecnológicos que se están produciendo y a las mejoras que se esperan en un futuro, estos vehículos tienen el potencial de transformar la movilidad y mejorar la calidad de vida de las personas y del planeta.

En resumen, los avances tecnológicos en vehículos eléctricos son constantes y prometedores. Las nuevas generaciones de motores, baterías y sistemas de carga ofrecerán soluciones más eficientes, seguras, duraderas y sostenibles que las actuales. Esto supondrá un impulso para la movilidad eléctrica y para la transición energética hacia un modelo más limpio y respetuoso con el medio ambiente.

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