14/09/2023 15:00
Actualizado 14/09/2023 15:00
Toyota acaba de anunciar su hoja de ruta para los próximos años en términos de tecnología baterias significa. Aunque ya habíamos conocido algunos de estos planes en los últimos meses, ahora la marca japonesa ha recopilado y publicado al detalle todo lo que tiene sobre la mesa para sus coches eléctricos del futuro. Si pensabas que Toyota se estaba quedando atrás con el vehículo eléctrico, sigue leyendo porque lo que tiene en el horno es muy interesante.
Las baterías para vehículos eléctricos están inmersas en una evolución constante y muy interesante. Hay varios frentes abiertos, según el objetivo: baterías de sodio muy asequibles para coches eléctricos; ánodo de silicio en lugar de grafito para conseguir mejoras de rendimiento en las actuales baterías de litio; y electrolito sólido como el gran salto evolutivo de los próximos años.
Toyota es partidaria de tener un Amplia gama de tecnologías de baterías. con el fin de satisfacer las necesidades (y capacidades económicas) de un mayor número de clientes, del mismo modo que existen diferentes motorizaciones en los vehículos híbridos y de combustión.
La próxima generación de coches eléctricos de Toyota entrará en producción en 2026. Se diseñarán y fabricarán “de manera diferente”, quizás imitando algunas ideas de Tesla, tendrán baterías más avanzadas y serán más baratos de fabricar respecto a la generación actual (tomando como referencia el Toyota bZ4X). La mitad de los 3,5 millones de coches eléctricos que Toyota espera vender en 2030 serán modelos de esta próxima generación.
El otro anuncio importante tiene que ver con los avances en baterías, tanto de electrolito líquido como de electrolito sólido. Esta última es la tecnología más prometedora, el ‘santo grial’ de las baterías (o eso parece), pero todavía habrá que esperar entre cuatro y cinco años para verlas en el mercado. Sin embargo, las baterías de electrolito líquido (la tecnología que se utiliza actualmente) todavía tienen mucho que decir.
Mejor rendimiento en baterías de electrolito líquido
Toyota está desarrollando baterías de electrolitos líquidos para ofrecer una mejor densidad de energía, menores costos de producción y tiempos de carga más cortos. El trabajo gira en torno a tres ‘familias’: performance, popular (para modelos de gran volumen) y high performance.
En 2026, Toyota estrenará una batería de iones de litio y electrolito líquido con más de 800 kilómetros de autonomía. También será más barata de producir, hasta un 20% más barata en comparación con la batería bZ4X actual, y también se cargará más rápido. Según Toyota, podrá cargar del 10 al 80% en 20 minutos.
Entre 2026 y 2027 lanzarán al mercado una batería bipolar de fosfato de hierro y litio (LFP), en lo que Toyota llama la “popularización” de las baterías, ya que estarán destinadas a modelos más asequibles. Ellos estarán 40% más barato de producir en comparación con la batería bZ4X gracias a que no contiene cobalto ni níquel en sus celdas. Esta batería tendrá más de 600 kilómetros de autonomíaalrededor de un 20% más que el bZ4X, con tiempos de recarga similares (30 minutos para cargar del 10 al 80%).
Las baterías bipolares aumentan la densidad de potencia porque combinan el mismo colector de corriente para el ánodo y el cátodo en lugar de un colector separado para cada uno. Toyota ya utiliza este tipo de baterías, aunque sólo en sus híbridos no enchufables con baterías de hidruro metálico de níquel.
Entre 2027 y 2028 comenzarán a utilizar una batería que combina la estructura bipolar con celdas ricas en níquel. Toyota la llama ‘Batería de Alto Rendimiento’ y te permitirá alcanzar el 1.000 kilómetros de autonomía en los modelos más aerodinámicos. No deja de ser una batería de litio con electrolito líquido, pero es sólo el paso previo a las de electrolito sólido.
Los tiempos de carga se mantienen en unos 20 minutos para una recarga del 10-80%, mientras que se espera que su coste sea un 10% menor que el de las baterías de nueva generación lanzadas en 2026.
Se centran en baterías de estado sólido para vehículos 100% eléctricos
Toyota anunció en julio pasado que había logrado un importante avance tecnológico en tecnología de estado sólido que reduciría el peso, el tamaño y el costo de las baterías a la mitad, además de mejorar su longevidad. Ahora hay otra noticia muy importante: aunque inicialmente se planeó introducir tecnología de estado sólido en híbridos vehículos no enchufables (HEV), el enfoque de Toyota ahora se centra principalmente en los vehículos eléctricos próxima generación.
Muy brevemente, el electrolito sólido permite un movimiento más rápido de iones y una mayor tolerancia a altos voltajes y temperaturas. Esto hace que se carguen y descarguen mucho más rápido y puedan entregar más energía en menos tiempo. Además, tienen mayor densidad energética.
Toyota afirma haber solucionado el problema de la corta vida útil de estas baterías y dice que ahora se centran en la producción en masa. El objetivo es tener la primera generación de baterías de estado sólido listas para su uso comercial en 2027 o 2028. Se espera que ofrezcan unos 1.000 kilómetros de autonomía y carga rápida en 10 minutos “o menos”. En este caso Toyota no habla de costes de producción.
Toyota también tiene un Segunda generación de baterías de estado sólido. cuyo objetivo es lograr el 1.200 kilómetros de autonomíauna mejora del 50% respecto a las baterías ‘Performance’ que se empezarán a utilizar en 2026. Sin embargo, esta garantía ni siquiera tiene fecha objetivo a día de hoy, por lo que puede llegar al mercado en la próxima década.
Baterías más delgadas, la otra clave
Además de la química de las celdas, los tipos de electrolitos y las estructuras polares-bipolares, Toyota tiene otro objetivo para mejorar la autonomía: hacer que las baterías sean más delgadas, para poder reducir la altura del vehículo y mejorar su aerodinámica. La aerodinámica juega un papel clave en el consumo y, por tanto, en la autonomía. Reducir la altura de la batería puede reducir la altura total del vehículo, mejorar el factor de resistencia y aumentar su autonomía.
Actualmente, la batería del bZ4X, incluida la carcasa, tiene una altura de unos 150 mm. En un futuro próximo, Toyota prevé reducir la altura de la batería hasta los 120 mm, e incluso 100 mm en el caso de los vehículos eléctricos deportivos. En este último, además de una mejor aerodinámica, será posible conseguir una posición de conducción más cercana al suelo, más deportiva.