La promesa de una batería que se carga en seis minutos no es nueva. Aparecen en laboratorios, se anuncian en comunicados de prensa y luego pasan a un segundo plano. ¿Por qué? Porque la industrialización química es una pesadilla. Demasiado complejo o costoso para competir con las líneas de producción existentes. Una startup llamada Echion Technologies afirma haber descifrado el código.
Jean De La Verpillière fundó Echion mientras estudiaba un doctorado en nanociencia en la Universidad de Cambridge. El argumento de venta de la empresa es agresivo. La compañía afirma que su nueva química de iones de litio puede reducir los tiempos de carga de teléfonos inteligentes y automóviles eléctricos a sólo seis minutos. A diferencia de muchos otros productos “revolucionarios” que se encuentran en investigación y desarrollo, Echion dice que está listo para su lanzamiento comercial el próximo año.
Utilice polvo secreto en lugar de grafito.
El núcleo de la tecnología Echion es un simple interruptor. Reemplaza el electrodo de grafito negativo estándar de las baterías de iones de litio con un polvo especial patentado. La composición química exacta es un secreto comercial. Los inventores afirman que el material puede soportar una carga rápida sin riesgos de seguridad comunes, como la fuga térmica o la formación de dendritas.
Si es así, una batería que utilice este componente se puede cargar completamente en 6 minutos. Funciona a cualquier escala.
Actualmente, Echion produce un kilo de polvo al día. Esto es suficiente para la batería de un coche eléctrico. Actualmente, la empresa está ampliando su escala con el objetivo de 1.000 toneladas por año. Afirman que esto no requerirá nuevas fábricas. En cambio, el material se puede inyectar en la infraestructura de fabricación de baterías existente con una inversión de capital mínima.
Sin embargo, el comunicado de prensa no menciona ninguna información concreta. Es imposible decir cuántos ciclos de carga durará una batería antes de degradarse. ¿Tiene la misma duración que una batería de iones de litio estándar? Tendremos que esperar hasta el próximo año para ver si la apuesta de Echion da sus frutos.
Toshiba SCiB: 6 minutos 320 km
Toshiba lleva mucho tiempo jugando en este grupo. En octubre de 2017, el gigante japonés anunció una nueva generación de tecnología SCiB (Super Charge ion Battery ). Las especificaciones son impresionantes. Se dice que la autonomía es de 320 km después de 6 minutos de carga. La comercialización está prevista para 2019.
Esta no es la primera demostración de carga rápida de Toshiba. SCiB se lanzó en 2008. La versión original puede cargarse el 90% en 5 minutos y tiene una vida útil de 10 años. Estas baterías se encuentran en coches eléctricos del mercado masivo como Mitsubishi i MiEV (Peugeot iOn en Francia) y Honda Fit EV. Estos primeros modelos utilizaban ánodos de óxido de titanato de litio.
En la nueva versión se ha duplicado la capacidad de almacenamiento cambiando el material. Actualmente se utiliza en el ánodo una mezcla de óxido de niobio y titanio (NbTi). Esta aleación tiene propiedades superconductoras a bajas temperaturas. Toshiba anunció que ha dominado un método para sintetizar y organizar cristales de NbTi que efectivamente duplica la densidad de energía en comparación con los diseños convencionales de titanato de litio.
Las pruebas de prototipo del SCiB de 50 Ah demostraron que podía soportar 5000 ciclos de carga conservando el 90 % de su capacidad original. La batería también resiste el frío. La carga es eficiente en temperaturas de hasta -10 °C y tarda unos 10 minutos en alcanzar un estado de carga significativo. Esta resistencia respalda la afirmación de que puede recorrer 320 kilómetros después de una parada rápida de 6 minutos.
La promesa de los primeros 5 minutos
La presión de la carga ultrarrápida no es nada nuevo. En noviembre de 2009, Toshiba anunció planes para producir en masa baterías SCiB para la industria automotriz. El objetivo era audaz: cargar un coche eléctrico en cinco minutos.
Marcan el camino de SCiB para aumentar su competitividad en la carga y el repostaje. Medido al 90% de carga en 5 minutos. La durabilidad también es un punto de venta. Según Toshiba, la batería puede soportar más de 6.000 ciclos de carga/descarga en 10 años de uso diario sin una degradación significativa del rendimiento.
La brecha entre prototipo y producto es un gran obstáculo. Echion apuesta a que su enfoque basado en polvo pueda evitar la barrera de los costes. Toshiba ha estado mejorando los ánodos de aleaciones de óxido durante más de una década. Ambos apuntan al mismo santo grial. El tiempo se acaba, y se acaba el tiempo para comprobar si ambas partes pueden cumplir su promesa de seis minutos a gran escala.
Diferencia de tiempo de carga: de 30 minutos a varias horas
Toshiba se está expandiendo. La empresa ya cuenta con su propia planta de fabricación de baterías SCiB y planea abrir una segunda fábrica en la primavera de 2011. Su objetivo es muy ambicioso: producir 500.000 baterías al mes durante el primer año y luego ampliar la producción para abastecer a los principales fabricantes de vehículos híbridos y eléctricos. Entre ellos se incluyen los próximos híbridos enchufables como el Chevrolet Volt y el Opel Ampera.
La realidad actual de los coches eléctricos es un marcado contraste. La mayoría de las baterías de iones de litio fabricadas tardan varias decenas de minutos en cargarse. Tomemos como ejemplo el Nissan Leaf y el Mitsubishi i-MiEV. Ambos se introdujeron en el mercado europeo a finales de 2010. Una carga del 80% tarda 30 minutos, pero sólo si se utiliza una estación de carga independiente. La conexión a un tomacorriente estándar de 200 voltios puede llevar varias horas.
Esta diferencia define la experiencia del usuario. La carga rápida existe, pero depende de la infraestructura concreta. La carga lenta es universal pero poco práctica para recargas rápidas. La tecnología SCiB de Toshiba tiene como objetivo llenar este vacío con una mayor densidad de potencia y una velocidad de absorción más rápida.
“Esta diferencia determina la experiencia del usuario. La carga rápida existe, pero depende de la infraestructura específica”.
Para los conductores, la diferencia entre 30 minutos y tres horas es como la diferencia entre una breve pausa para tomar café y una gran cita para almorzar. La infraestructura determina el comportamiento. En áreas donde se concentran los cargadores rápidos, se reduce la ansiedad por el alcance. Si solo hay disponibles enchufes estándar, los conductores planifican en función del tiempo de carga. La expansión de Toshiba muestra que la industria está invirtiendo en volumen para reducir costos y mejorar la disponibilidad.
La velocidad no es el único problema. Se trata de coherencia. ¿Puede la rejilla soportar la carga? ¿Pueden las baterías soportar ciclos rápidos repetidos sin degradarse? Otra fábrica de Toshiba sugiere una respuesta. Más producción significa más datos. Más información significa química más avanzada.
Hasta entonces, el tiempo corre.
