Coches eléctricos: ¿tiene sentido moverse sobre baterías de hasta 1.300 kilos de peso?

El coche eléctrico sigue siendo, en general, un gran desconocido. Y eso es así a pesar de su relativa sencillez técnica, porque un vehículo eléctrico, resumiendo su arquitectura y funcionamiento hasta un grado casi caricaturesco, puede describirse como una batería con ruedas y, normalmente, uno o dos motores eléctricos para propulsar el conjunto. Únase a eso una toma de electricidad para cargar la batería, un chasis con los elementos de suspensión, dirección y frenos, y una carrocería con todo su contenido, y ya tenemos un coche eléctrico. Aunque semejante simplicidad se convierte en complejidad cuando los fabricantes tratan de ofrecer el mejor rendimiento o agrado, toda la seguridad posible, una eficiencia superior, tiempos de carga más rápidos y cifras de autonomía mayores que sus competidores.

Y en todo ese esquema, la batería juega un papel protagonista. Del mismo modo que en un coche de combustión, ya sea de gasolina o diésel, el motor ejerce como corazón y resulta esencial en el rendimiento general, en los vehículos eléctricos ese protagonismo corresponde a la batería, que en el futuro desempeñará aún más funciones, pues constituirá, incluso, el propio bastidor del coche. Es decir, no se incluirá una batería en el coche, como sucede ahora, sino que el propio automóvil se asentará sobre la batería, dando mayor rigidez y robustez al conjunto, y optimizando el aprovechamiento del espacio interior, el reparto de masas, la seguridad...

Pero las baterías de los coches son pesadas, muy pesadas, y a medida que los usuarios han ido demandando mayores cifras de autonomía entre recargas, las marcas han dotado a sus vehículos eléctricos de acumuladores de energía cada vez de mayor masa. El primer Nissan Leaf, considerado por muchos como el primer eléctrico moderno producido en grandes series, nació en 2010 con una batería de 24 kWh y 175 kilómetros de autonomía, pero años después equipaba ya una de 30 kWh con 250 kilómetros de alcance. Y su segunda generación, lanzada en 2017 y actualmente a la venta, pasó a ofrecer una versión con batería de 40 kWh y otra después con la de 62 kWh, siendo sus valores de autonomía homologados en ciclo WLTP, respectivamente, de 284 y 395 kilómetros. Y en ese último caso, con una batería que ya rebasa los 400 kilos, frente a los 294 que anunciaba la batería del primer Leaf.

Si queremos más autonomía, las baterías deben ser mayores y más pesadas. Y si queremos que también haya vehículos eléctricos muy grandes y potentes con mecánica eléctrica, sus baterías deberán ser enormes. Y pesadísimas, al menos hasta que lleguen nuevas tecnologías que aligeren su construcción. El caso extremo lo tenemos actualmente en los GMC Hummer EV, vehículos todoterreno eléctricos a la venta en Norteamérica dotados de baterías gigantescas con 212 kWh de capacidad que pesan nada menos que 1.278 kilos. Por comparar, eso es lo que arroja en la báscula exactamente un SEAT León con motor 1.0 TSI de 110 CV... conductor incluido. Y en breve, ese récord de los Hummer EV Pick-up y SUV será batido, pues sale al mercado estadounidense el Ram 1600 REV, una camioneta con motor de 654 CV que anuncia más de 800 kilómetros de alcance gracias a su batería de 229 kWh. Su peso, 1.326 kilos.

¿Por qué son tan pesadas?

A este lado del Atlántico no hay todavía turismos o vehículos todoterreno de mecánica eléctrica con baterías tan grandes y pesadas, pero cada vez son más los que rebasan los 100 kWh de capacidad y, por tanto, los 600 kilos de peso. Es decir, como si a todas partes nos acompañara un toro de lidia. Hablamos de modelos como los Mercedes-Benz EQS y EQS SUV, el Audi Q8 e-tron, los BMW iX e i7... Y en breve se sumarán otros como el Volvo EX90, el Polestar 3, el Rolls-Royce Spectre o el Lotus Eletre, por citar solo algunos. Lo normal, no obstante, es que los coches eléctricos equipen baterías de entre 50 y 90 kWh de capacidad, y que los pesos de esos elementos oscilen entre 300 y 500 kilos, aunque también hay vehículos eléctricos más pequeños y equipados con baterías de menos capacidad y, por tanto, más ligeras. Por ejemplo, la del Fiat 500e City Range, con 28 kWh de capacidad, pesa 188 kilos, 106 menos que en la versión con 42 kWh de capacidad.

Y es que hay una relación bastante directa entre la capacidad de la batería y su peso, pues la densidad energética de las baterías empleadas actualmente es bastante similar entre los diferentes fabricantes. Como norma, la densidad energética de una batería moderna de litio es de 0,26 o 0,27 kWh por kilo, muy superior, por ejemplo, a la que tiene una batería tradicional de ácido, nunca superior a 0,10 kWh por kilo. O dicho de otro modo: para acumular 1 kWh de electricidad necesitaríamos una batería clásica de, como mínimo, 10 kilos (entre 10 y 20 sería lo normal), mientras que una batería de litio de 1 kWh pesaría entre 3,70 y 3,84 kilos. Pero esas cifras corresponden exclusivamente a las celdas acumuladoras propiamente dichas, y no al conjunto de la batería, que es aún más pesado.

Por ejemplo, en el caso del Ram 1500 REV esos 1.326 kilos de peso se traducen en una proporción de 5,79 kilos por cada kWh de energía almacenable, y en los Hummer ese valor aumenta incluso a los 6,02 kg/kWh. Es decir, se necesitan más kilos de los teóricos para almacenar un kilovatio/hora de electricidad. Y eso es así porque del peso total de una batería de coche eléctrico, solo dos tercios, aproximadamente, corresponden a las celdas acumuladoras, mientras que el tercio restante del peso lo ponen las carcasas metálicas, el cableado o los sistemas de control y gestión térmica. Y a la espera de que lleguen tecnologías más avanzadas que eleven la densidad energética y permitan ahorrar peso, como las baterías de estado sólido, las marcas se esfuerzan en quitar kilos de ese tercio complementario, que hace unos años suponía un 40% del peso, frente al 60% de la batería propiamente dicha, cuando ahora algunos logran ya una relación de un cuarto frente a tres cuartos: 25% para carcasas, cableados y gestión, y 75% para el acumulador. De ahí que algunos coches, como el nuevo Audi Q8 e-tron, ofrezcan ahora más capacidad y más autonomía con baterías que ocupan lo mismo.

¿Tiene sentido desplazarse en vehículos que requieren unas baterías tan grandes y pesadas? La pregunta no tiene fácil respuesta, porque hay factores de todo tipo. Si pensamos en que esos vehículos no emiten gases, la respuesta sería lógicamente afirmativa, pero conviene considerar también las materias primas necesarias para fabricar dichas baterías o las posibles emisiones generadas en todo el proceso minero y de transformación, o en la fase final de reciclaje. De media, por ejemplo, una batería de coche eléctrico ronda los 10 kilos de litio, los 15 de cobalto y los 20 de manganeso, pero en función del tamaño de la batería esas cantidades pueden ser mucho mayores, y se suele citar el ejemplo de la batería del Tesla Model S, con unos 62 kilos de litio.

En cuanto a la seguridad, conviene ser cautos. Por ejemplo, en ninguna de las pruebas de impacto frontal o lateral protagonizadas por coches eléctricos y realizadas por organismos reputados como Euro NCAP o el NHTSA americano se han citado problemas relativos a las baterías. Cuando a los principales fabricantes de automóviles se les pregunta por este asunto, y por la frecuencia con que arden baterías de vehículos de movilidad personal, como patinetes, la respuesta suele ser que los estándares de calidad usados en los coches son muy superiores. Hace años, durante una cena en Cerdeña con Francisco Javier García Sanz, vicepresidente mundial de Compras del grupo Volkswagen a lo largo de 17 años, el directivo español, ahora ya retirado, explicaba a un grupo de periodistas que conducía a diario un Golf eléctrico, todavía en fase de desarrollo y que acabaría siendo comercializado como e-Golf. Después de que García Sanz alabase su agrado, eficiencia y potencia, un servidor le preguntó por la seguridad de la batería, y recuerdo la respuesta como anormalmente sincera: "Sometemos a los coches a las pruebas más duras que os podáis imaginar, ensayos que reproducen situaciones y accidentes que difícilmente se darán en la vida real, y lo que hemos visto en algunos casos nos anima a seguir investigando mucho". Lógicamente, no entró en más detalles, pero dejó claro que ese e-Golf no aparecería hasta haber eliminado cualquier riesgo. Y esa parece la filosofía imperante en el sector.

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No obstante, en 2022 se vendieron en el mundo 10,5 millones de vehículos eléctricos, un 55% más que el año anterior, y parece una muestra demasiado extensa como para descartar incidentes. Como los incendios eléctricos, muy difíciles de extinguir, según los bomberos, que de vez en cuando circulan por redes sociales, aunque normalmente sin más datos o explicaciones.

En cualquier caso, el peso excesivo de los vehículos eléctricos, motivado por sus baterías, no parece afectar de forma negativa a la seguridad de los vehículos, Ni en el capítulo de la seguridad pasiva, pues no se ha demostrado un riesgo mayor en caso de accidente y la mayoría de los modelos probados logran las cinco estrellas en protección, ni en seguridad activa, porque las baterías suelen ir alojadas bajo el suelo del habitáculo, entre los ejes, y eso ayuda a centrar las masas y a bajar el centro de gravedad, lo que optimiza la estabilidad en curva y las reacciones del coche en frenadas extremas, por más que el aumento de peso total sí pueda generar un ligero aumento de las inercias, que normalmente los fabricantes contrarrestan potenciando el sistema de frenos, empleando suspensiones más elaboradas o incrementando la medida de los neumáticos.