El proyecto COBRA (CObalt-free Batteries for FutuRe Automotive Applications - Baterías sin cobalto para aplicaciones automotrices FutuRe) tiene como objetivo desarrollar una nueva tecnología de batería de iones de litio que prescindan del cobalto. El programa Horizonte 2020 de la Comisión Europea lo ha seleccionado otorgándole un subvención de 11,8 millones de euros para llevar a cabo su objetivo. De los 15 socios que forman el consorcio, cinco son españoles.
El transporte por carretera es el causante del 27% de las emisiones de CO2 de la Unión Europea. De ese impacto, el 45% es responsabilidad de los vehículos. La movilidad eléctrica es una de las principales soluciones para descarbonizar el transporte. Durante su vida útil, un vehículo eléctrico con batería puede llegar a producir un 50% menos de emisiones de CO2 que un vehículo de combustión de tamaño medio.
Para 2030, el mercado del vehículo eléctrico alcanzará los 125 millones de unidades, lo que supondrá un incremento en la necesidad de producción de baterías. La tecnología de las baterías de iones de litio seguirá siendo la más empleada durante la próxima década. Esto obliga a la necesidad de reducir la proporción de materias primas críticas sin comprometer la energía y el rendimiento energético. Entre ellos, el cobalto, con una cadena de suministro cuestionable (o incluso poco ética) y que además es altamente tóxico, se revela como un problema real que exige la creación de una batería libre de cobalto.
En este contexto nace COBRA, un proyecto colaborativo de investigación e innovación que tiene como objetivo desarrollar una nueva tecnología de batería de iones de litio sin cobalto que supere los actuales hándicaps de las baterías de los vehículos eléctricos. Su método de trabajo es la mejora de cada componente en el sistema de batería desde un enfoque holístico: partiendo de un objetivo final común, se desarrollarán cada una de las partes del sistema. El resultado del proyecto será una batería que cumpla con las siguientes premisas técnicas:
- Más de 750 Wh/l de densidad energética a nivel de celda.
- Ciclo de vida útil de más de 2.000 ciclos de carga-descarga.
- Voltajes de celdas superiores a 4,5 V que permite la estabilidad de la interfase sólido-electrolito (SEI-solid electrolite interphase) responsable del consumo de litio y de la degradación de las baterías.
- Capacidad de carga rápida a nivel de paquete de baterías de 3C.
- 50% de reducción de peso.
- Eliminación completa del uso del cobalto.
- Inflamabilidad reducida en un rango de temperatura entre -40°C y 100°C.
- La carcasa será capaz de contener un fuego en el interior de la batería de iones de litio a una temperatura superior a 800°C durante al menos 30 minutos.
- La resistencia a la tracción y al impacto de la carcasa se incrementará en un 300%.
- A gran escala, se alcanzará más de un 95% de reciclabilidad de los metales a que la componen.
- Coste máximo de 90 euros/kWh a nivel de paquete de batería final al ingresar en la cadena de producción de los coches eléctricos.
La tecnología de batería de iones de litio que propondrá COBRA se demostrará en un nivel de madurez tecnológica TRL6 (a nivel de prototipo en un entorno relevante) y se validará en un banco de pruebas para vehículos eléctrico real.
Los 15 participantes del proyecto COBRA pertenecen a ocho países europeos. De ellos, cinco son españoles.
Participación española en el consorcio COBRA
El proyecto COBRA nace a principios de 2020 con este objetivo y extenderá sus trabajos hasta enero de 2024. En total lo componen 15 socios de ocho países europeos entre instituciones, universidades y empresas entre las que se encuentras cinco españolas.
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EURECAT es el centro tecnológico líder en Cataluña y la segunda organización privada de investigación más grande del sur de Europa. Resulta del proceso de fusión de los Centros Tecnológicos más importantes de Cataluña.
Applus IDIADA es un socio global de la industria automotriz, brinda soluciones completas para proyectos de desarrollo automotriz en el campo de la ingeniería los servicios de campo de pruebas y homologación. El Centro Técnico de IDIADA está ubicado a 70 km al sur de Barcelona. Los principales campos de actividad son el desarrollo de trenes motrices, la reducción de las emisiones, el ruido y las vibraciones, la fatiga y la durabilidad de materiales y la seguridad activa y pasiva.
Bax & Company es una firma de consultoría especializada en definir y facilitar estrategias innovadoras para grandes corporaciones industriales y pequeñas empresas de alta tecnología, institutos de investigación y gobiernos.
