Actualmente hay cientos de investigaciones relacionadas con mejorar las baterías que usamos a diario, y que cada vez están presentes en un mayor número de dispositivos. Cualquier mejora que suponga una mayor capacidad, durabilidad, peso, potencia, eficiencia o densidad es bienvenida, y una startup francesa podría haber conseguido mejorar al menos dos de esos factores.

Los condensadores tienen muchas ventajas frente a las baterías de litio

Nawa Technologies, con sede en las afueras de Marsella, ha creado unos condensadores que, unidos a las ventajas que ofrecen las actuales baterías de litio, podrían ayudar a ahorrar mucho peso y añadir más autonomía y potencia a los coches eléctricos. Estos nuevos ultracondensadores ofrecen grandes ventajas con respecto a baterías de litio normales y corrientes.

Para empezar, se cargan y descargan hasta 1.000 veces más rápido que las baterías actuales. Esto implicaría poder cargar un coche entero en cuestión de segundos, incluso más rápido de lo que cuesta llenar un tanque de gasolina actualmente. Además, en este caso no hay reacciones químicas, sino que hay separación de protones y electrones, por lo que no hay daño en la batería ni calor. Así, estas baterías tienen hasta un millón de ciclos de carga, frente a los 1.000 que se alcanzan actualmente.

Para alcanzar el máximo rendimiento con una batería actual, es necesario tener muchas de ellas en un coche eléctrico. Por ejemplo, el Tesla más rápido es el Model S P100D porque es el que más baterías puede usar a la vez. Con estos supercondensadores se puede ofrecer toda la potencia en cuestión de segundos en coches con baterías pequeñas. Esto es ideal para pequeños coches de uso en ciudad, con autonomía de hasta 100 km y cargas en apenas 10 o 20 segundos.

El proceso de fabricación es más fácil y barato, y es similar al que se usa para crear paneles fotovoltaicos. Y por si fuera poco, es más respetuoso con el medio ambiente al estar basado en carbono y aluminio, y no usar litio, cobalto ni metales raros. Esta estructura es muy ligera y polivalente, y puede incluirse en cualquier estructura de fibra de carbono. Esto abre la posibilidad a integrarla incluso en la estructura de los coches, como el chasis, las puertas o el techo.

Como toda tecnología innovadora, ésta también tiene algunos inconvenientes. Por ejemplo, aunque la densidad por potencia es superior a la del litio, la densidad de energía cuatro veces menor. Además, los condensadores son malos almacenando energía a largo plazo, por lo que cada día que no uses el coche pierde entre el 10 y el 20% de su capacidad.

Solución: batería híbrida de litio y condensadores

Por ello, la compañía apuesta por una solución que contente a todos: una batería híbrida de litio y condensadores. Con esto se tienen las ventajas de larga distancia y de carga y potencia rápida. Junto con ello, la frenada regenerativa recuperaría un 450% más de energía, ya que los sistemas actuales ofrecen poca energía por la lentitud de carga de las baterías. En concreto, se pasaría de aprovechar el 20% al 90% de la frenada.

Uno de los principales beneficiados, además de los coches de a pie, es en los coches de carreras. La frenada regenerativa sería muchísimo más eficiente, recuperando la gran cantidad de energía generada en las frenadas, además de poder tener una mayor aceleración. Para ello, comprobaron cómo se aplicarían las baterías híbridas en la Fórmula E, y además de ser más pequeñas y pesar 100 kg menos (de 300 a 200 kg), darían una mayor autonomía y no sería necesario cambiar de coche a mitad de carrera; además de que serían más rápidos. Otras aplicaciones las encontramos en los camiones eléctricos, que también generan mucha energía en las frenadas.

Esta tecnología también es compatible con la carga por inducción, por lo que sería posible un sistema de carga ultrarrápida de unas decenas de segundos sin cables, de tal manera que aparquemos el coche en una zona de recarga y en menos de un minuto el coche esté completamente cargado.

Nawa actualmente está probando prototipos de estas baterías, y afirman que para la segunda mitad de 2019 podrán producirlas a gran escala. Veremos si consiguen ser una realidad que mejore a las futuras baterías de estado sólido que se espera que sean la próxima gran revolución en este sector.