Gotion High-Tech, un fabricante de baterías chino asociado con el Grupo Volkswagen, ha anunciado que ha logrado desarrollar una celda de batería ternaria con alto contenido en níquel capaz de alcanzar una densidad de energía de 302 Wh/kg. Esta cifra, permite reducir el peso del componente que más penaliza a los coches eléctricos. Según la empresa, manteniendo el peso de las baterías actuales de los coches eléctricos, es posible lograr autonomías de hasta 1.000 kilómetros (en el ciclo NEDC). Por otro lado, también es posible mantener autonomía muy elevadas, de al menos 500 kilómetros con baterías mucho más livianas.
Las baterías de iones de litio de más alta calidad podrían llegar a proporcionar densidades de energía cercanas a los 350 Wh/kg teniendo en cuenta el peso de la batería ya ensamblada. Esta cantidad se considera el límite superior de esta tecnología y es un objetivo común para el que trabajan los fabricantes más importantes del mundo y un buen puñado de empresas emergentes. Por eso, el anuncio realizado por Gotion High-Tech de una batería ternaria en la que los cátodos de sus celdas coexisten el níquel, manganeso y cobalto en diferentes proporciones supone una importante noticia para la movilidad eléctrica.
Según la empresa, la batería, que cuenta con un alto contenido en níquel reduciendo la necesidad de cobalto, el material más caro de los tres que forman los cátodos de sus celdas es capaz de superar los 302 Wh/kg a nivel de las celdas individuales y los 200 Wh/kg una vez integradas en el sistema completo.
Gotion High-Tech utiliza tecnología que le permite aumentar el porcentaje de material activo manteniendo el mismo volumen del paquete. Esta práctica da como resultado un aumento significativo en la densidad de energía, que puede elevarse hasta en un 25 %, según aseguran los ingenieros de la empresa.
En este punto, es importante recalcar que los cátodos NMC, sometidos a altos voltajes, son más inestables térmicamente cuanto más alto es el porcentaje de níquel, degradándose más rápidamente. Su uso en vehículos eléctricos, que necesitan potencias elevadas y una alta densidad de energía para ofrecer una de aceleración óptima y autonomía suficiente, les obliga a operar a altos voltajes. Esta característica exige que los procesos de fabricación sean mucho más exigentes.
Para lograr estabilizar el material del cátodo con alto contenido en níquel y mejorar el rendimiento de los ciclos de carga y descarga, se han aplicado una serie de tecnologías avanzadas desarrolladas internamente. El equipo de desarrollo ha diseñado los módulos de la batería añadiendo canales de escape para el calor residual, un sistema de aislamiento entre las celdas y un sellado de cada uno de ellos que garantiza que no se produzcan incendios en caso de fugas térmicas.
Para poner este número en contexto es posible compararlo con los datos que ofrecen otros fabricantes chinos. GAC Motors, que recientemente presentó bajo una de sus marcas propias el Aion LX Plus anunció para este SUV eléctrico una batería de 144,4 kWh de capacidad que homologa, en el obsoleto ciclo NEDC que todavía se emplea en el país asiático, una autonomía de 1.008 kilómetros. El pack de baterías que incluye tiene una densidad de energía de 205 Wh/kg.
La batería presentada por Gotion High-Tech declara una cifra de densidad de energía muy similar a la de GAC, lo que significa que alcanzando capacidades por encima de los 140 kWh puede también superar la cifra de los 1.000 kilómetros de autonomía.
El fabricante chino ha arrancado ya la producción en masa de sus nuevas celdas y se ha instalado en varios modelos de coches eléctricos chinos de gama media y alta. La batería es el resultado de una investigación conjunta de 12 socios durante los últimos cinco años, lo que proporciona la experiencia necesaria para que en la próxima generación de celdas puedan alcanzarse densidades de energía superiores a los 360 Wh/kg a nivel de celda.
