P. Rico-Luma Energy enfrenta nuevo reto con desarrollo tecnológico de sistemas de recarga rápidos y eficaces de coches eléctricos que requieren alto voltaje para ello (análisis)

Por Rafael Santiago Medina

San Juan, 22 nov (INS).- Con el desarrollo de recarga rápida y eficaz de las baterías de los vehículos eléctricos surge un nuevo reto para LUMA Energy en Puerto Rico. Recargar un coche eléctrico en menos de 10 minutos es una necesidad urgente que la tecnología está haciendo realidad y el sistema de electrificación de Puerto Rico tiene que atemperarse a esa revolución de la industria automotriz.

Lograr que en unos cinco años o menos, cualquier coche eléctrico del mercado sea capaz de recuperar su autonomía en menos de 10 minutos es el reto tecnológico que la industria automotriz emprende actualmente.

Esta nueva tecnología de repostaje de los coches eléctricos se sustenta en la recarga con corriente continua de alta potencia. Para ello, más que encontrar una química milagrosa, es necesario mejorar el diseño de las baterías que evite su degradación. El precio es la otra barrera que hay que superar. El incremento de ventas permitirá que la economía de escala lo reduzca y, además, permita que entre en juego la reducción del coste total de propiedad.

Actualmente, la mayoría de los vehículos eléctricos del mercado están equipados con sistemas eléctricos que funcionan a 400 voltios, lo que la industria denomina alto voltaje. Pero es la potencia de recarga, que se mide en vatios, la que nos da la idea de a velocidad a la que se rellena la batería y se calcula como el producto del voltaje por la intensidad de corriente, que se mide en amperios.

Por lo tanto, para aumentar la potencia de carga se puede actuar sobre los voltios o sobre los amperios. Aumentar los amperios no es la mejor opción ya que requeriría cables más gruesos y por lo tanto más pesados, con mayor aislamiento térmico. Por eso, los sistemas eléctricos que elevan el voltaje, con arquitecturas que alcanzan los 800 voltios, están empezándose a imponerse en el mercado.

La realidad actual es que la mayoría de los cargadores en corriente continua que hace apenas un año llamábamos “rápidos” funcionan, como mucho, a una potencia de 50 kW y a un voltaje máximo de 400 V (125 A). El siguiente paso ha sido la llamada “recarga ultrarrápida”, que alcanza los 150 kW, pero que todavía mantiene la arquitectura de los 400 V, elevando la intensidad de corriente (375 A). Poco después, aunque todavía de forma testimonial, aparecieron los cargadores de 350 kW montados, por ejemplo, en la red de Ionity, esta vez sí, con tecnología de 800 V (440 A).

Un ejemplo real de ello es el Porsche Taycan que ya implementa esta tecnología. Su batería puede pasar del 5% al 80% en poco más de 20 minutos, porque Porsche no está utilizando toda la capacidad del cargador, limitando su potencia máxima a 270kW.

No obstante, para recargar casi tan rápido como hoy se llena un tanque de combustible es necesario mejorar el diseño de las celdas de las baterías. Y es precisamente este campo en que todavía tiene un amplio margen de desarrollo en el que es necesario trabajar. Porsche calcula que el salto de los 50 kW de la recarga rápida a los 375 kW de la ultrarrápida con arquitecturas de 800 voltios es un primer paso para igualar los tiempos de parada entre un coche eléctrico y uno de combustión, pero no es suficiente.

El diseño de las celdas es crucial para para lograr que soporten la carga ultrarrápida sin degradarse.

Según Porsche, para el mismo desplazamiento, la diferencia entre los tiempos de repostaje de un coche eléctrico que recarga a 50 kW y los que necesita un coche de combustión es de aproximadamente un 45% más. La recarga a 350 kW supondría que la diferencia de tiempo se reduciría hasta el 10%.

Lo cierto es que la máxima potencia de carga no se soporta durante todo el proceso, puesto que, para evitar la degradación química de las celdas, en muchos casos se limita si se supera un cierto umbral de temperatura.

En este punto es donde entra en juego el diseño de las celdas de batería, que debe permitir que se aproveche la tecnología de la recarga ultrarrápida, que realmente ya está desarrollada. Cuando se logre este objetivo, que nadie duda que se logrará, la diferencia entre los tiempos de “repostaje” de un vehículo eléctrico y de uno de combustión, serán insignificantes. INS

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