Quan parlem de cotxes elèctrics, el primer que la majoria de la gent esmenta és el “motor elèctric” o el “no emeten CO2”. Però el que realment dóna vida a aquests vehicles, el que podríem considerar com el “cor”, és la bateria. Sense la bateria, no hi ha cotxe elèctric que funcioni.
És una cosa així com el dipòsit de gasolina als cotxes de combustió, però a un nivell molt més avançat. Avui t'explicaré tot el que necessites saber sobre les bateries dels cotxes elèctrics, des de com funcionen, fins als diferents tipus que existeixen i el seu futur.
Què és una bateria de cotxe elèctric?
Una bateria de cotxe elèctric és un conjunt de cel·les que emmagatzemen energia en forma delectricitat i lalliberen quan és necessari. Aquest procés d'emmagatzemar i alliberar energia és el que permet que el cotxe funcioni, que el motor giri i et puguis moure.
Les bateries no són res de nou, porten amb nosaltres des que Edison va inventar les primeres al segle XIX. No obstant això, les bateries de cotxe elèctric són una tecnologia més complexa. Mentre que una bateria de les que uses al comandament a distància de la tele té capacitat limitada, la bateria d'un cotxe elèctric ha d'emmagatzemar prou energia per moure un vehicle de més d'una tona a velocitats que poden superar els 150 km/h. No és moc de gall dindi.
Tipus de bateries de cotxes elèctrics
Al mercat dels cotxes elèctrics, existeixen principalment dos tipus de bateries: bateries d'ions de liti i bateries d'estat sòlid . A banda, es parla molt de les bateries de níquel-metall hidrur , però avui dia són menys comuns en cotxes elèctrics de nova generació. T'explico cadascuna:
Bateries d'ions de liti (Li-ion)
Són, sens dubte, les més comunes a cotxes elèctrics actualment. Funcionen mitjançant la circulació d'ions de liti entre l'ànode i el càtode de la bateria. El seu gran avantatge és que tenen una alta densitat denergia, el que significa que poden emmagatzemar molta energia en un espai petit. Són lleugeres i eficients.
La majoria dels cotxes elèctrics d'avui, des del Tesla Model 3 fins al Nissan Leaf, fan servir aquest tipus de bateries. Tot i això, també tenen alguns inconvenients, com que són sensibles a les temperatures extremes (si fa molta calor o fred, perden eficiència) i la seva degradació amb el temps.
Bateries d'estat sòlid
Encara que encara estan en fase de desenvolupament i no es fan servir de forma massiva en cotxes elèctrics, prometen revolucionar la indústria. Aquestes bateries utilitzen un electròlit sòlid en lloc d'un líquid, cosa que les fa més segures (no hi ha risc de fuites o incendis) i amb més densitat d'energia.
Si les comparem amb les de liti, una bateria d'estat sòlid podria oferir una autonomia molt més gran al mateix espai. El pitjor és que són molt cares de produir i encara no estan a punt per al gran públic, però les grans marques com Toyota i Volkswagen ja estan invertint molts diners a desenvolupar-les.
Bateries de níquel-metall hidrur (NiMH)
Van ser molt populars a la primera generació de cotxes híbrids, com el Toyota Prius. Avui dia, se segueixen usant en alguns híbrids, però han estat majorment reemplaçades per les bateries de liti als cotxes 100% elèctrics. Són més pesades i tenen una menor densitat d'energia, i per això els fabricants les han deixat una mica de costat per a vehicles elèctrics purs.
Com funcionen?
El funcionament d'una bateria de cotxe elèctric pot semblar complicat, però és força senzill si el reduïm al bàsic. El cotxe emmagatzema energia a les cel·les de la bateria quan el connectes a una font d'energia, com ara una estació de càrrega o l'endoll de casa teva. Aquesta energia és usada pel motor elèctric quan trepitges l'accelerador.
Al seu interior, la bateria converteix energia química en energia elèctrica mitjançant una reacció electroquímica. El corrent resultant passa al motor, que alhora mou les rodes del cotxe. Tot el procés és silenciós, eficient i, el que és més important, sense emissions de gasos contaminants.
Això sí, el rendiment de la bateria depèn de diversos factors: la temperatura, l'ús que donis al cotxe i, per descomptat, la seva antiguitat.
Quan dura una bateria de cotxe elèctric?
Això és el que a molts els preocupa: “I quant em durarà la bateria?”. És una pregunta justa, perquè canviar una bateria no és barat. La bona notícia és que les bateries dels cotxes elèctrics moderns estan dissenyades per durar molt de temps. La majoria dels fabricants garanteixen les bateries entre 8 i 10 anys o uns 160,000 quilòmetres.
Això sí, com qualsevol altra bateria, amb el temps van perdent capacitat. Per exemple, una bateria que tenia una autonomia de 400 km quan era nova pot perdre un 10-20% de la capacitat després d'aquests 8-10 anys. Però no vol dir que la bateria "mori" de sobte. Simplement, hauràs de carregar el cotxe amb més freqüència.
El que fa que les bateries es degraden amb el temps és principalment el nombre de cicles de càrrega . Un cicle de càrrega és quan carregues la bateria del 0% al 100%. Com més cicles facis, més ràpid es deteriora la bateria. Per això, molts fabricants recomanen no carregar-la sempre al 100% i evitar que es descarregui del tot.
L'autonomia: quants quilòmetres puc fer amb una càrrega?
L?autonomia és, sens dubte, una de les grans preocupacions quan es compra un cotxe elèctric. I té sentit, perquè un dels grans avantatges dels cotxes de combustió és que pots trobar una benzinera a gairebé qualsevol lloc. Amb un cotxe elèctric, la infraestructura de càrrega està creixent, però no està tan estesa com les benzineres tradicionals.
Pel que fa a l'autonomia, depèn de diversos factors:
- Mida de la bateria : Com més gran sigui la bateria, més gran serà l'autonomia del cotxe. Un Tesla Model S, que té una bateria de més de 100 kWh, pot fer uns 600 km amb una sola càrrega. Un cotxe més petit, com el Renault Zoe, té una autonomia d?uns 300 km.
- Condicions de conducció : Si conduïu a altes velocitats per l'autopista, la bateria es descarregarà més ràpid. Passa el mateix si portes l'aire condicionat o la calefacció encesa. En condicions normals de ciutat on les velocitats són més baixes, l'autonomia sol ser millor.
- Clima : El fred extrem afecta negativament les bateries de ions de liti. Si vius en una zona amb hiverns molt freds, notaràs una caiguda a l'autonomia durant aquests mesos. Les temperatures molt altes també poden afectar la bateria, però no tant com el fred.
Temps de càrrega
Una altra pregunta molt comuna: "Quant triga a carregar-se?". Aquí la resposta depèn del tipus de carregador que utilitzeu.
- Càrrega domèstica (Wallbox) : Si carregues el cotxe a casa amb un carregador de paret (wallbox), que és l'opció més comú per als propietaris de cotxes elèctrics, el temps de càrrega depèn de la potència de la teva instal·lació. De mitjana, una càrrega completa pot trigar entre 5 i 8 hores. És ideal per carregar durant la nit i tenir el cotxe llest al matí.
- Carregadors ràpids : Si utilitzes un carregador ràpid, que pots trobar a estacions de servei o punts de càrrega públics, pots carregar fins a un 80% de la bateria en uns 30-40 minuts. Això és ideal per a viatges llargs, on no vols perdre molt de temps carregant.
- Càrrega ultraràpida : Alguns supercarregadors poden carregar la bateria en menys de 20 minuts, però no tots els cotxes són compatibles amb aquest tipus de càrrega. A més, la xarxa de carregadors ultraràpids encara està en expansió, de manera que no són tan fàcils de trobar com els carregadors ràpids.
El futur de les bateries
El futur de les bateries de cotxes elèctrics és prometedor. Els investigadors estan treballant en diverses tecnologies que podrien canviar la manera com veiem els cotxes elèctrics. Alguns dels avenços més interessants inclouen:
- Bateries d'estat sòlid : Com vaig esmentar abans, aquestes bateries podrien ser una revolució. Si els investigadors aconsegueixen resoldre alguns dels problemes actuals, podríem veure cotxes amb autonomies superiors als 1000 km i temps de càrrega molt més curts.
- Reciclatge de bateries : Un gran desafiament és què fer amb les bateries quan arriben al final de la seva vida útil. Actualment s'estan desenvolupant tècniques per reciclar els materials de les bateries de manera més eficient. Alguns fabricants, com Tesla, ja estan treballant en programes de reciclatge per donar una segona vida a les bateries utilitzades.
- Millora en la infraestructura de càrrega Encara que la infraestructura de càrrega ha millorat molt en els últims anys, encara queda molt per fer. No obstant això, amb la inversió massiva de governs i empreses privades en la creació de xarxes de carregadors, és probable que carregar un cotxe elèctric sigui tan fàcil com proveir gasolina en el futur proper.
Conclusió
Les bateries són el cor dels cotxes elèctrics i, encara que encara queda camí per recórrer, la tecnologia ha avançat molt els darrers anys.
Amb l'augment de l'autonomia, la millora dels temps de càrrega i les noves investigacions en bateries d'estat sòlid, el futur dels cotxes elèctrics sembla brillant. Així que, si penses passar-te a un cotxe elèctric, pots estar tranquil: les bateries són més fiables del que molts pensen i seguiran millorant amb el temps.