Skeleton Technologies se ha asociado con el Instituto de Tecnología de Karlsruhe (KIT) para el desarrollo de SuperBattery, una batería de grafeno con una tecnología innovadora, capaz de cargarse en tan solo 15 segundos. La tecnología Curved Graphene permite que se utilice la rápida capacidad de almacenamiento de los ultracondensadores en una batería de grafeno, logrando reducir el tiempo de recarga y la degradación, aumentando además la autonomía que pueden ofrecer a un vehículo eléctrico.
Skeleton es una de las empresas más importantes del mundo en el desarrollo y la fabricación de sistemas de ultracondensadores para el almacenamiento de energía basados en grafeno. Su objetivo al crear la SuperBattery es dar solución a tres de los problemas principales que afectan a los vehículos eléctricos: los tiempos de carga, la degradación, y el aumento de la autonomía.
El material diferenciador clave en esta nueva tecnología de batería es el carbono de grafeno curvo (Curved Graphene) patentado por Skeleton, que permite aplicar la alta potencia y la larga vida útil de los ultracondensadores, contados en cientos de ciclos de carga y descarga, a una batería.
La tecnología Curved Graphene es la base de la SuperBattery de Skeleton.
Aplicaciones de SuperBattery, coches híbridos, eléctricos y de hidrógeno
Según un portavoz de Skeleton, el tiempo necesario para la recarga, 15 segundos, se puede lograr no solo en el laboratorio sino también en aplicaciones reales, aunque no especificó cuánta energía se puede transferir en este corto espacio de tiempo. La empresa encuentra varias aplicaciones para la industria automotriz. Una de ella en los coches híbridos, reduciendo el consumo de combustible y las emisiones de CO2 y aumentando su aceleración hasta igualarla con la de los coches 100% eléctricos.
Sin embargo, más interesante es su uso en coches totalmente eléctricos en los que esta batería no sustituye a la de iones de litio de alto voltaje, sino que la complementa. En este caso, la SuperBattery evita el sobredimensionamiento típico de las baterías y los sistemas de enfriamiento correspondientes, lo que conduce a una significativa reducción de costes y una mayor vida útil de todos los componentes. Básicamente, funciona como un búfer para atender las tareas más exigentes, que son las demandas máximas de potencia, tanto en la carga como en la descarga.
También es posible utilizarlas como baterías intermedias en los vehículos de pila de combustible de hidrógeno. En este caso sustituirían a las baterías de iones de litio que se utilizan actualmente. Según Skeleton, el frenado regenerativo del FCEV debe mejorarse, además de reducir considerablemente el tamaño de las celdas de hidrógeno. Al igual que con los coches híbridos, la batería debería permitir altos valores de aceleración debido a su elevada salida de corriente. Algo de lo que suelen carecer los FCEV en comparación con los BEV.
El grafeno es un material con unas propiedades que lo hacen único. Tiene el espesor de un átomo, es flexible, transparente, termoconductor, 200 veces más resistente que el acero y duro como el diamante.
Densidad de energía de las baterías de grafeno
Las baterías de grafeno tienen todavía una densidad de energía muy baja en comparación con otras tecnologías. Esta es una de las razones por se usan como un búfer en lugar de como la única batería de tracción en un coche eléctrico. Según Skeleton está aproximadamente de la que ofrecen las obsoletas baterías Ni-Mh (níquel-hidruro metálico): aproximadamente 60 Wh/kg. Las baterías de iones de litio alcanzan valores entre 120 a 180 Wh/kg. Elon Musk anunció hace unos días que de aquí a 3 o 4 años, Tesla podrá fabricar en masa baterías con una densidad de 400 Wh/kg, aproximadamente un 50 % más que las baterías que monta actualmente el Tesla Model 3.
Cooperación europea
La tecnología Curved Graphene ha sido respaldada por EIT InnoEnergy, la plataforma de la Unión Europea para inversiones de capital que coordina la Alianza Europea de Baterías y que también apoya a Northvolt, el fabricante sueco de baterías.
Según Taavi Madiberk, director ejecutivo de Skeleton Technologies, SuperBattery supone "un cambio de juego para la industria automotriz". Esta tecnología, unida a las baterías de iones de litio reúne todas las propiedades que necesitan las baterías para superar los hándicaps de los coches eléctricos. Madiberk asegura que el acuerdo de desarrollo de SuperBattery con el Instituto de Tecnología de Karlsruhe forma parte de la cooperación entre las empresas europeas de almacenamiento de energía, clave "para que la Unión Europea sea líder mundial en almacenamiento de energía".
El KIT es un actor reconocido en el desarrollo de tecnologías de almacenamiento de energía. En el ámbito de esta cooperación, las sinergias se utilizarán para llevar la tecnología SuperBattery al mercado. "Skeleton es flexible y lo suficientemente grande como para desarrollar un nuevo proceso, transferir nuestro conocimiento a un producto y llevarlo al mercado", asegura Maximilian Fichtner, director de la Unidad de Investigación del KIT y director del Helmholtz-Institute Ulm.
SuperBattery ya ha atraído la atención de los sectores de automoción y el transporte. Recientemente, Skeleton Technologies ha firmado una "carta de intenciones por mil millones de euros" con un conocido OEM (Fabricante de equipos originales, Original Equipment Manufacturer, por sus siglas en inglés) de la industria automotriz para llevar esta tecnología al mercado.
Los ultracondensadores se están convirtiendo en un elemento complementario ideal para las baterías de iones de litio. Sin ir más lejos, la propia Tesla adquirió, en febrero de 2019, parte del fabricante de ultracondensadores Maxwell Technologies con el objetivo de emplearlos para mejorar las baterías de sus coches eléctricos.
