El físico canadiense Jeff Dahn, que trabaja con Tesla desde 2016, asegura que, tras las pruebas realizadas con las celdas de baterías que desarrolla hace más de tres años, es posible alcanzar 10.000 ciclos de carga y descarga, lo que permitirá una vida útil de más dos millones de millas, es decir 3,2 millones de kilómetros. Además, las pruebas muestran que cuando la descarga de las baterías se produce entre el 25 y el 50 por ciento de su capacidad, que es un uso que se podría considerar habitual para los recorridos diarios, la degradación es prácticamente nula.
Jeff Dahn es uno de los investigadores más reconocidos en el campo de las baterías. En 2016 se asoció con Tesla, que se ha encargado de financiar varias de las investigaciones de su equipo de la Universidad Dalhousie que trabaja en el desarrollo de sus celdas. Sus investigaciones se basan en el empleo de nuevas químicas y también en mejorar la actual generación de celdas de iones de litio reduciendo el precio de producción e incrementando la capacidad energética y la seguridad.
En septiembre de 2019, se publicaba el informe sobre el progreso de sus investigaciones sobre a una nueva celda basada en la química NMC, formadas por capas de níquel, manganeso y cobalto, que podía ofrecer una alta capacidad energética, y alta seguridad gracias al uso de un electrolito sólido. En mayo de 2020 presentaba un nuevo informe en el que se establecía una mejora de estas celdas, prometiendo 4.000 ciclos de carga y descarga y más de 1,6 millones de kilómetros de vida. El cátodo NMC 532 de cada una de sus celdas, que incluye un 20% de cobalto en su composición, se sustituía por cátodos NMC 622 y NMC 811, en este caso con tan solo un 10% de cobalto.
Tras la presentación de las nuevas celdas de batería 4680, Dahn ha presentado ahora un nuevo informe sobre las pruebas reales de su nueva baterías en el que asegura que después de tres años ha logrado realizar más de 10.000 ciclos de carga y descarga, que, en un coche eléctrico de autonomía media podía llegar a suponer más de dos millones de millas, lo que supone más de 3,2 millones de kilómetros.
Gráficos de carga y descarga de las baterías de Jeff Dahn a diferentes velocidades.
En este nuevo documento, Dahn mostró los resultados basados en diferentes profundidades de descarga, el porcentaje de capacidad descargado antes de volver a conectarlas a la red. El resultado es que las baterías de iones de litio funcionan extremadamente bien después de hasta 15.000 ciclos. Además, también se muestra muy poca o ninguna pérdida de su capacidad cuando se descargan entre el 25% y el 50%, que es una horquilla en la que se mueven muchas de los conductores cuando emplean su coche a diario en recorridos cortos.
En el caso ideal, un coche eléctrico de Tesla con 480 kilómetros de autonomía que se utilizase para recorridos de menos de 50 kilómetros diarios que se recargarse cada día entre el 70 y el 80 por ciento se lograría que la degradación fuese prácticamente inexistente. Con este uso ideal sería posible que la batería pudiera durar para siempre sin sufrir absolutamente ninguna degradación.
¿Son realmente necesarias las baterías que duran 'para siempre'?
Elon Musk, CEO de Tesla, se ha referido a estas baterías "de un millón de millas" como las necesarias para implementarlas en las flotas de 'robotaxis' (taxis eléctricos totalmente autónomos), que tendrán una tasa de utilización mucho más alta que los vehículos particulares. Musk también ha mencionado este tipo de baterías como críticas para otros programas de Tesla relacionados con baterías estacionarias: Powerwalls, Powerpacks y para el camión eléctrico de transporte de mercancías pesadas, el Tesla Semi.
Estas nuevas celdas podrían durar para siempre al no sufrir ninguna degradación cuando se descargan entre un 25 y un 50% de su capacidad.
Jeff Dahn también menciona que estas nuevas baterías de larga duración podrían ser útiles para habilitar las funciones V2G, que permite regular la red manteniendo el coche conectado a esta y cargando y descargando su batería en función de las necesidades del vehículo y de la demanda de consumo de la vivienda. Aunque en el pasado Tesla se ha mostrado reticente a este tipo de uso de la batería debido al impacto que tiene sobre su vida útil, la nueva tecnología no provocaría este efecto. Precisamente Drew Baglino, uno de los principales ingenieros de Tesla, ha mencionado recientemente que los futuros vehículos Tesla tendrán cargadores bidireccionales que permitirán este uso.
Tras el 'Battery Day', Dahn ha afirmado que "Tesla avanza a la velocidad de la luz: está ampliando su fábrica porque sabe que van a necesitar TWh de capacidad de baterías tanto para el almacenamiento de energía como para los vehículos. Es un momento increíblemente emocionante".