Renault ZOE: baterías de iones de litio para mayor potencia y autonomía
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Desde su lanzamiento, el ZOE se ha situado a la cabeza de su categoría en cuanto a autonomía. Tras tres años en el mercado, el ZOE duplicó su autonomía con la batería Z.E.40. La tercera generación va aún más allá. Analizamos los detalles.
Desde 2012, los vehículos eléctricos del Renault Group funcionan con baterías de iones de litio. Estas baterías —seguras y probadas— se han consolidado a lo largo de los años como la referencia en el mundo de los vehículos eléctricos. Sin embargo, su funcionamiento puede seguir pareciendo algo abstracto.
¿Cómo se fabrican las baterías de un vehículo eléctrico?
Se presentan en forma de celdas, que están conectadas entre sí y controladas por un circuito electrónico (el sistema de gestión de la batería o BMS). Su número, su tamaño y la forma en que están dispuestas determinan la cantidad de energía que la batería es capaz de almacenar. En otras palabras, en el mundo del automóvil, todo esto determina la capacidad de la batería de los vehículos eléctricos, que se expresa en kilovatios-hora (kWh).
Pero no todas las baterías se basan en la misma tecnología. La más habitual hoy en día, la que utiliza el ZOE, es la batería de iones de litio.
Aunque la batería de iones de litio se ha impuesto hoy en día como la tecnología de referencia en el mundo del automóvil, se distingue de otros tipos de baterías para vehículos eléctricos. Y, en particular, de la batería recargable de hidruro metálico (Ni-MH), que —como tecnología más económica a principios de la década de 2000— dominó durante mucho tiempo el mercado de los vehículos híbridos. No obstante, esta tecnología presenta algunas deficiencias, como un bajo rendimiento de carga (inferior al de la batería de litio).
La batería de ionen litio, que hoy en día es la opción preferida para los coches eléctricos, presenta como principales ventajas una vida útil más larga y una densidad energética muy superior a la de todas las tecnologías competidoras.
La batería de Ni-NMC del ZOE
La batería de iones de litio es una familia que agrupa varias tecnologías. La que alimenta al ZOE se conoce con el nombre genérico de Li-NMC (litio-níquel-manganeso-cobalto). Este nombre proviene de los metales que se utilizan en el lado del cátodo de la batería. Al igual que todas las baterías recargables, cuenta con un ánodo, un cátodo y un electrolito líquido a través del cual los iones se desplazan de un electrodo a otro.
Una capacidad duplicada en beneficio de la autonomía
En tan solo ocho años, los ingenieros de Renault han más que duplicado la capacidad de las baterías del ZOE, pasando de 23,3 kWh a 41 kWh y, finalmente, a 52 kWh.
¿Cómo? Optimizando el diseño de los electrodos y la gestión de la energía. Más concretamente, optimizando la composición química de los electrodos, para que puedan almacenar más energía. Y todo ello sin tener que aumentar el volumen de la batería.
Esto ha permitido mejorar de forma espectacular la autonomía del ZOE: 150 km reales en 2012, 300 km WLTP en 2016 (batería Z.E. 40) y 395 km WLTP en la actualidad (batería Z.E. 50). Gracias a ello, el ZOE es el utilitario eléctrico versátil de referencia en el mercado. Es también lo que, como principal atractivo de venta, contribuye a su éxito comercial.
La segunda vida de las baterías del ZOE
Aunque el rendimiento de estas baterías acabe deteriorándose con el paso del tiempo, eso no significa que hayan llegado al final de su vida útil. Entonces, ¿cómo se reutilizan las baterías de iones de litio del ZOE tras haber prestado un buen y fiel servicio durante una media de entre 8 y 10 años?
Entre las distintas opciones posibles, el almacenamiento estacionario de energía se perfila como la opción más adecuada para dar una segunda vida a las baterías. Así, cuando su rendimiento ya no es suficiente para su uso en automóviles, las baterías pueden alimentar los equipos de una vivienda, un barrio o una planta industrial.
El Renault Group ya ha llevado a cabo varios proyectos piloto de almacenamiento estacionario de energía utilizando baterías del ZOE, en Porto Santo o en Belle-Île-en-Mer. Una lógica que el fabricante ha planteado a gran escala, con el proyecto «Advanced Battery Storage», cuyo objetivo es construir el mayor sistema de almacenamiento estacionario de electricidad jamás concebido a partir de baterías de vehículos eléctricos en Europa. Estas baterías también pueden alimentar otros motores, como los de embarcaciones eléctricas como el Black Swan de la compañía Seine Alliance.
Derechos de autor: Jean-Brice Lemal (Planimonteur), Pagecran