Día de la energía: Volkswagen planea una pila estándar
Volkswagen acaba de presentar su hoja de ruta tecnológica para los sectores de las baterías y la carga hasta 2030 en su presentación del Power Day. El objetivo de la hoja de ruta es reducir significativamente la complejidad y los costes de las baterías. El núcleo del plan son seis "Gigafábricas" en toda Europa.
Con los planes de baterías de Volkswagen, la complejidad y los costes se lograrán principalmente a través de una nueva célula de batería uniforme, como explicó el fabricante de automóviles alemán en su evento Power Day que duró varias horas. Aunque esta célula tiene un formato uniforme, puede contener diferentes químicas de célula que se adaptan al vehículo respectivo. En este caso, VW apuesta por una célula prismática.
Esta célula de batería estandarizada se instalará en hasta el 80% de todos los vehículos eléctricos del grupo para 2030. "Para el 20% restante, un gran fabricante como Volkswagen necesita células especialmente adaptadas de los proveedores", afirma el director técnico de VW, Thomas Schmall, en el Power Day. "Pero es importante que utilicemos la misma célula para el 80%. Con este 80%, conseguiremos alcanzar los objetivos de costes".
Los costes se reducirán un 30% de media, e incluso hasta un 50% en el caso de los vehículos más pequeños. Hay una sencilla razón por la que el ahorro es mayor para los BEV de entrada de gama: al igual que Tesla anunció en el Día de la Batería en septiembre de 2020, Volkswagen también quiere confiar en las células LFP para sus modelos de volumen en el futuro. "Estas células son baratas y robustas, pueden resistir muchos ciclos de carga", afirma Frank Blome, responsable del Centro de Excelencia de Células de Baterías. "Esto las hace muy prometedoras para vehículos con autonomías cortas".
LFP para los BEV básicos, el estado sólido como "objetivo final"
Volkswagen calcula que, en términos de reducción de costes, se ahorrará hasta un 15% en el propio diseño de la célula, hasta un 10% en la producción, un 5% en el sistema de baterías y hasta un 20% en costes de material para el ánodo y el cátodo, lo que suma el ahorro previsto del 50% en comparación con la generación actual de células. El "reciclaje consecuente", a partir de la planta piloto inaugurada en Salzgitter en enero, también debería contribuir al ahorro de costes a largo plazo: el 95% de los materiales deberían poder reutilizarse.
"También utilizaremos nuestras economías de escala en beneficio de los clientes de la batería", afirma Schmall. "Por término medio, reduciremos así el coste de los sistemas de baterías muy por debajo de los 100 euros por kilovatio-hora. Esto hará por fin asequible la e-movilidad".
Las celdas con un alto contenido en manganeso o níquel se utilizarán para las series más grandes y potentes de las marcas del Grupo, pero los cátodos ricos en níquel se utilizarán probablemente para las marcas premium debido a los mayores costes del material. El experto en baterías Blome describió las baterías de estado sólido como el "objetivo final", que deberían permitir cargar hasta el 80% en 12 minutos.
Según Blome, las baterías de estado sólido no sólo deberían permitir tiempos de carga más cortos para los clientes (en los 450 kilómetros de Leipzig a Múnich sólo deberían ser necesarios 12 minutos de carga), sino que, con su construcción más sencilla, también deberían contribuir a la reducción de costes, y también a un menor peso de los vehículos. Sólo el cátodo de la batería de 77 kWh del ID.3 pesa unos 100 kilogramos. "Así podremos prescindir de este peso", afirma Blome. La prueba de concepto de la tecnología del socio Quantum Scape está ahí, pero todavía hay algunos obstáculos en el camino hacia la industrialización - el experto en baterías no entró en detalles al respecto.
Porsche quiere tomar un camino especial con las celdas de las baterías. El Porsche Taycan y el modelo hermano Audi e-tron GT, presentado recientemente, ya disponen de celdas con un ánodo a base de silicio en lugar del grafito habitual. Como explicó el director general de Porsche, Oliver Blume, en su comparecencia en el Power Day, la marca seguirá acumulando experiencia en celdas de alto rendimiento, tanto para los deportivos de carretera como para los de competición. Según Blume, Porsche trabajará en nuevos materiales, pero también en soluciones de refrigeración más eficientes.
Según Schmall, miembro de la junta directiva responsable de tecnología, se aplicará un nuevo paradigma al desarrollo en todas las marcas: "Hasta ahora, diseñábamos los vehículos y luego desarrollábamos la batería para ellos", afirma Schmall. "Ahora la batería se definirá por adelantado y el coche se desarrollará en torno a ella". Un enfoque común para una empresa tecnológica emergente, pero un gran cambio para un grupo hasta ahora centrado en los vehículos como Volkswagen.
Dado que la empresa recientemente aumentó significativamente sus objetivos eléctricos para 2030, ya que el 70% de las ventas serán de coches puramente eléctricos este año, la demanda de células de baterías experimentará naturalmente también un enorme aumento. Hasta ahora, el Grupo apuntaba a unos 150 GWh para 2030. Schmall ha corregido ahora esta cifra al alza: Sólo el Grupo VW necesitará 240 GWh de células para 2030 - y quiere cubrir esta demanda con seis gigafábricas europeas, cada una con una producción anual de 40 GWh. "Para 2030, queremos poner en marcha un total de seis fábricas de células en Europa junto con nuestros socios y garantizar así la seguridad del suministro", afirma Schmall.
VW planea seis fábricas de 40 GWh sólo para sus propios vehículos
VW no pretende explotar por sí misma las seis fábricas de células de baterías, al menos no en solitario. La primera de estas fábricas de 40 GWh se construirá en Northvolt, en Skellefteå (Suecia). Hasta ahora, la fábrica de allí está diseñada para 14 GWh, pero se ampliará más allá de los 32 GWh previstos por Northvolt y, al parecer, producirá exclusivamente para el Grupo VW. Northvolt también ha cerrado acuerdos de suministro con otros fabricantes de automóviles, entre ellos BMW. Según Schmall, la producción comenzará allí en 2023 y producirá principalmente la célula unitaria para vehículos premium.
Como afirma Northvolt en su propio anuncio, el nuevo pedido de Volkswagen asciende a 14.000 millones de dólares, actualmente unos 11.750 millones de euros. Volkswagen afirma que también aumentará su participación en Northvolt, pero aún no ha revelado a cuánto ascenderá. En 2019, el gigante automovilístico alemán adquirió una participación del 20 en la empresa sueca.
La segunda fábrica de 40 GWh se construido en Salzgitter. Anteriormente, estaba previsto construir allí 16 GWh, que más tarde se ampliarían a 24 GWh, también como parte del acuerdo de 2019 con Northvolt. Sin embargo, la empresa sueca ha revelado ahora que VW explotará la planta de Salzgitter por su cuenta. "Como el Grupo Volkswagen tiene previsto aumentar su propia producción de baterías en Europa, Northvolt venderá a Volkswagen su participación en la empresa conjunta Northvolt Zwei de Salzgitter", afirma Northvolt. A cambio, VW aumentará su participación en Northvolt.
Las células para modelos de volumen se construirán en Baja Sajonia a partir de 2025 y, aunque Schmall no lo confirmó directamente, se tratará probablemente de la variante LFP de la célula unitaria. En ambos casos, las fábricas se ampliarán "paso a paso" hasta alcanzar una capacidad anual de 40 GWh.
La tercera fábrica se construirá en España, Portugal o Francia. La semana pasada salió a la luz que el Grupo VW participa en los planes de una fábrica de baterías en España, que deberá abastecer a la planta de Seat en Martorell. Por el momento no está claro si esta fábrica también formará parte de las fábricas de 40 GWh o si se sumará a una supuesta posible fábrica en Francia o Portugal.
Dos fábricas de baterías, ubicaciones por decidir
La fábrica número cuatro se construirá en Europa del Este. Según Schmall, la empresa está en conversaciones con los gobiernos de la República Checa, Polonia y Eslovaquia, así como con la Comisión de la UE. Se menciona el año 2027 como fecha prevista para el inicio de la producción. VW aún no ha dado detalles sobre las posibles ubicaciones de las otras dos fábricas. Ya ha habido informes que han dado buenas posibilidades a la ubicación de VW en Emden (Alemania), por un lado por la energía eólica disponible y por otro, por supuesto, por la fábrica de vehículos que hay allí.
Una cosa está clara: si VW dice que necesita esos 240 GWh de células para 2030, las otras dos plantas también harán una contribución sustancial poco después de su apertura. VW seguirá comprando células, pero éstas serán principalmente el 20% de todas las células que no se basan en la célula estándar.
El evento de dos horas tampoco proporcionó detalles sobre los datos técnicos específicos de la célula unitaria con las respectivas químicas de la célula. Sin embargo, se confirmó otra característica de la célula unitaria: Es capaz de funcionar célula a célula, es decir, puede instalarse en el vehículo sin el paso intermedio de los módulos de batería, lo que debería reducir aún más la complejidad y los costes.
Artemis-Audi será el primer modelo en utilizar la tecnología cell-to-pack
El jefe de Audi, Markus Duesmann, indicó que la berlina eléctrica desarrollada como parte del Proyecto Artemis será el primero en utilizar la tecnología "cell-to-pack". Durante su comparecencia, Duesmann también confirmó que el vehículo se lanzará a finales de 2024, contradiciendo rumores recientes que el vehículo se retrasaría al menos hasta 2025. La fase de diseño se ha completado y el desarrollo en serie ha comenzado, afirmó Duesmann sin hacer comentarios sobre los nuevos rumores de que el Director General de Artemis, Alex Hitzinger, había sido "desautorizado" y que el desarrollo del vehículo estaba en manos del nuevo miembro del Consejo de Desarrollo de Audi, Oliver Hoffmann.
En el evento del Día de la Energía, Volkswagen se preocupó menos de los modelos concretos que de la propia hoja de ruta tecnológica. Junto a la batería, el segundo pilar importante para la empresa es la carga y la energía. Para 2025, la empresa quiere contar con unos 18.000 puntos públicos de recarga rápida en Europa en colaboración con sus socios. Esto supondría multiplicar por cinco la cifra actual y el Grupo VW, junto con sus socios, operaría entonces alrededor de un tercio de la infraestructura de recarga rápida prevista para 2025 en Europa.
18.000 puntos de recarga rápida previstos para 2025
El fabricante alemán de automóviles ha acordado cooperar con las empresas energéticas BP (Gran Bretaña), Iberdrola (España) y Enel (Italia). La cooperación con BP se centra en Gran Bretaña, pero se van a construir 8.000 puntos de recarga de al menos 150 kW en toda Europa; en Alemania, por ejemplo, en gasolineras de la filial de BP, Aral. En España, las principales vías de circulación se desarrollarán en cooperación con Iberdrola. En Italia, Volkswagen quiere cooperar con Enel para ampliar la red de recarga rápida tanto en autopistas como en zonas urbanas.
Volkswagen afirma que quiere invertir unos 400 millones de euros en infraestructura de recarga de aquí a 2025, y que "otros volúmenes" correrán a cargo de socios externos. Tal y como anunció el director general de Porsche, Oliver Blume, también se seguirá ampliando la red Ionity. Porsche también está planeando su propia red HPC a lo largo de importantes rutas de tráfico, cada una de ellas con entre seis y doce puntos de recarga de 350 kW, un techo y también cómodos lugares para alojarse mientras se recarga. En este punto, Blume no entró en más detalles sobre la red de recarga de Porsche, como por ejemplo cómo será ésta con los usuarios de terceros.
Los vehículos MEB soportarán la carga bidireccional a partir de 2022
Las redes de recarga rápida también van a crecer en China y Norteamérica. Electrify America prevé unos 3.500 puntos de recarga rápida en Norteamérica para finales de año. En China, Volkswagen prevé contar con un total de 17.000 puntos de recarga rápida para 2025 a través de su empresa conjunta CAMS, donde se espera que más de 500 parques de recarga con 6.000 puntos de recarga estén operativos en ocho grandes ciudades a finales de este año.
Además, la gerente Elke Temme, que recientemente pasó de Innogy a Volkswagen, confirmó lo que el estratega jefe saliente de VW, Michael Jost ya había insinuado en una entrevista reciente: VW quiere integrar en el futuro los coches eléctricos en los sistemas energéticos privados, empresariales y públicos. Esto irá desde la acumulación de la energía solar autogenerada para su posterior consumo en los hogares hasta la integración de la batería del vehículo en la red eléctrica pública.
En concreto, los vehículos MEB dispondrán de las funciones correspondientes a partir de 2022, cuando Volkswagen afirma que quiere ofrecer "un paquete completo con todos los módulos y servicios digitales, desde la wallbox bidireccional hasta la gestión de la energía". Según Schmall, VW tiene incluso el objetivo de que la recarga sea gratuita para los clientes.
"La movilidad eléctrica se ha convertido en nuestro negocio principal. Ahora estamos integrando sistemáticamente otras fases de la cadena de valor. A largo plazo, nos estamos asegurando la pole position en la carrera por la mejor batería y la mejor experiencia del cliente en la era de la movilidad sin emisiones", afirma Herbert Diess, Presidente del Consejo de Administración del Grupo Volkswagen.
Reportaje de Sebastian Schaal, Alemania
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