La batería de estado sólido Quantumscape aguanta 400 ciclos de carga

QuantumScape, especialista en baterías de estado sólido y socio de Volkswagen, ha publicado datos que demuestran que sus celdas de batería de metal sólido de litio conservaron más del 80% de su energía inicial tras 400 ciclos de carga rápida de 15 minutos.

Según el comunicado, no se trataba de un ciclo completo, sino del rango entre el diez y el 80 por ciento de SoC que es relevante para la carga rápida. La empresa no especifica la capacidad restante exacta tras los 400 ciclos, pero se conservó "bastante más del 80% de la energía inicial", según QuantumScape.

Las pruebas se realizaron con "células de batería prototipo de una sola capa de tamaño comercialmente relevante" a varias temperaturas entre 25 y 45 grados centígrados. A efectos comparativos, se probaron "células de batería de un vehículo eléctrico de terceros disponible en el mercado" utilizando el mismo protocolo. Estas células se habrían "deteriorado rápidamente tras sólo unas docenas de ciclos de carga".

Cabe mencionar aquí que ambas células se cargaron del diez al 80 por ciento en 15 minutos. Según el libro blanco sobre las pruebas de carga publicado entretanto por QuantumScape, la célula de comparación es una célula redonda de Panasonic en el formato 2170, es decir, tal y como se fabrica en la Gigafactory 1 de Nevada y se instala en el Tesla Model 3 y el Model Y en Fremont. Mientras que la célula QuantumScape se diseñó desde el principio para este escenario de carga, no ocurre lo mismo con la célula de comparación: el tiempo de carga de los modelos Tesla mencionados es mayor. Para proteger la batería de daños permanentes y de repetidas cargas rápidas con potencias muy elevadas (especialmente en el ánodo de grafito), la potencia de carga se regula en un punto determinado, lo que aumenta el tiempo de carga. Por tanto, es probable que la célula de comparación se cargara fuera de las condiciones de funcionamiento previstas, lo que podría explicar el enorme envejecimiento prematuro.

"Creemos que la tecnología de litio-metal de QuantumScape ofrece una vía para mejorar significativamente el rendimiento de la carga rápida en los VE", declaró Jagdeep Singh, cofundador y director general de QuantumScape. "Creemos que innovaciones como ésta son cruciales para reducir la diferencia de rendimiento entre los VE y los vehículos basados en motores de combustión, y representan el futuro del sector del transporte electrificado."

QuantumScape calcula que los 400 ciclos en un coche eléctrico con 400 millas de autonomía (644 kilómetros) equivalen a un kilometraje total de 160.000 millas o 257.500 kilómetros. Hay que mencionar que QuantumScape sólo utilizó el 70% de la cantidad máxima posible de energía en la prueba de carga rápida y que las autonomías estándar no suelen alcanzarse en la vida cotidiana. En la práctica, 400 ciclos deberían dar como resultado un kilometraje total significativamente inferior. También por este motivo, entre 800 y 1.000 ciclos se suelen considerar una especie de norma no oficial del sector.

Si el vehículo eléctrico con una batería de este tipo se carga predominantemente de forma lenta, se pueden alcanzar naturalmente valores más altos para la capacidad restante con el mismo kilometraje total. QuantumScape, sin embargo, considera que la carga rápida es un factor importante para contribuir a la difusión de los coches eléctricos. Como escribe la empresa: "Los vehículos con motor de combustión interna pueden repostar en unos 5 minutos, mientras que las principales baterías de iones de litio para vehículos eléctricos (VE) actuales suelen necesitar unos 30 minutos para cargarse rápidamente de 10% a 80% de capacidad a un ritmo que no reduzca la vida útil de la batería. Este mayor tiempo de carga impide que los VE ofrezcan la misma experiencia de uso que los vehículos con motor de combustión interna. Si QuantumScape puede ofrecer con éxito en el mercado la capacidad demostrada hoy, la diferencia de tiempo entre la recarga de los VE y la de sus homólogos con motor de combustión será de sólo varios minutos, lo que podría ayudar a permitir una adopción más amplia de los VE."

quantumscape.com, quantumscape.com (libro blanco)