Estos químicos tienen una solución al gran problema de las baterías: calcular su duración

"La batería de un coche eléctrico es algo fascinante. Básicamente, está diseñada para fallar, pero, gracias a unas pequeñas reacciones químicas, es estable. ¡Funciona!". Lukas Lutz pone cara de haber descubierto la pólvora al hablar del tema con el que lleva obsesionado casi dos décadas: las baterías. Para un europeo, y aún más para un químico alemán como él, hablar de baterías es tocar un asunto sensible. "Buff, por dónde empezamos con esto...", se ríe.

Las baterías se han convertido en una pieza de vida o muerte para la industria de la automoción europea, que compite con EEUU y China por no quedarse atrás en el negocio del vehículo eléctrico. Sin embargo, la realidad es que estamos por completo en manos de China. "Ellos dominan el 90% de la fabricación de baterías... pero aún hay muchas cosas que podemos hacer en Europa", señala Lutz (36 años) en una entrevista con El Confidencial. Él se ha propuesto solucionar uno de los problemas fundamentales de estos aparatos: calcular de forma precisa cuántos años duran con el objetivo de ahorrarnos dolores de cabeza y, sobre todo, mucho dinero.

"Ahora mismo, tanto los fabricantes de coches como los de baterías tienen un gran obstáculo: predecir cuántos años durará una batería para ofrecer un determinado número de años de garantía a sus clientes. La cuestión es que la degradación de una batería depende de muchísimos factores. Si eres un conductor que suele ir lento, durará mucho más. Pero esa misa batería, con ese mismo conductor, durará más o menos tiempo si vives en San Francisco, España o Suecia, porque las temperaturas son totalmente diferentes", explica.

En Europa, la mayoría de marcas de vehículos eléctricos ofrecen una garantía que cubre el 70% de la capacidad de la batería por un tiempo de ocho años, o una distancia equivalente de 160.000 kilómetros. Este periodo en teoría abarca buena parte de la vida útil del vehículo. Cuando una marca lanza un nuevo coche o quiere actualizar una línea existente con una batería mejor, tiene que dedicar antes entre 2 y 3 años a probar la batería en múltiples condiciones: temperatura, hábitos de conducción, uso de carga rápida o no... Dedicar hasta 3 años a este proceso es enormemente costoso, lo que impacta en el precio final del vehículo. Y hay otro inconveniente: aplicar 8 años de garantía de forma homogénea supone que a algunos conductores la batería se les morirá antes y a otros mucho después. En otras palabras, es imposible predecir la vida de estos dispositivos de forma precisa.

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"No es un problema trivial. Después de muchos años en esto, pensamos que si podíamos reducir esos 2-3 años de prueba y dar con una forma de predecir mejor la vida de las baterías, supondría millones de euros ahorrados para las empresas y, al final, podría ayudar a bajar el precio de los coches", explica Lutz. Eso fue hace poco más de dos años, justo después del boom de la IA generativa. Un boom que les encendió una bombilla.

"Teníamos la idea de usar la arquitectura de los transformers de Google, que había dado lugar a los grandes modelos de lenguaje, pero en lugar de con texto, con bases de datos de series temporales. Eso fue lo primero que hicimos. Montamos un laboratorio para probar más de 1.000 baterías distintas durante dos años, recopilamos toda la información y creamos un modelo de IA con una precisión mucho mayor que los cálculos actuales", explica el suizo Luca Scherrer (35 años), también químico y excompañero de universidad de Lutz. "Al principio se reían de nosotros, nos decían que usar la arquitectura de los transformers para algo multidimensional como las series temporales era casi imposible, pero demostramos que era viable. Fueron dos años complicados".

Ahora ambos, junto con Daniel Alves Dalla Corte, son cofundadores de Sphere Energy, una startup nacida en 2022 que ya cuenta con más de 20 millones de euros en ingresos y varias decenas de empleados y clientes, prácticamente todos los grandes fabricantes europeos de automóviles. “No podemos dar nombres de clientes por contrato, pero ya somos rentables. No es algo que suela ocurrir en tan poco tiempo”, dice Scherrer.

El sistema que han creado permite a los fabricantes de coches reducir en al menos un año el ciclo de pruebas de las baterías. “El modelo simula con gran exactitud la duración de una batería concreta en múltiples escenarios. Además, cada fabricante añade encima sus propios datos y se va haciendo cada vez más inteligente. Esa es la clave, no se trata tanto de volumen de datos, sino de la calidad de los mismos”, explica Scherrer.

Ambos trabajan ya en el siguiente paso, usar computación cuántica para entender aún mejor por qué las baterías se degradan de la forma en la que lo hacen. “Ahora eso lo entendemos a nivel atómico, pero si realmente queremos saber qué ocurre, necesitamos ir al nivel cuántico, ahí se define qué hacen los átomos y las moléculas. La degradación de una batería siempre estará ahí. El pistón de un motor después de 350.000 kilómetros morirá en algún momento. La batería igual, nada dura para siempre. La cuestión es cómo podemos fabricar un modelo que resista más y cómo el usuario debe tratarla para que dure más”, explica Lutz.

Sphere Energy lleva meses trabajando con el laboratorio de IBM en Zúrich para definir primero en términos cuánticos qué problema quieren solucionar, para luego probar a resolverlo en un ordenador cuántico. Esperan llevar a cabo el primer test a finales de 2025.

Está por ver hasta dónde llegará su idea, pero la intención es clara: mezclar química, IA y computación cuántica para intentar obtener una ventaja en un terreno en el que Europa la ha perdido desde hace demasiado tiempo. “En Europa teníamos la falsa ilusión de que podíamos ponernos a fabricar baterías en unos pocos años y no es así. China lleva décadas haciéndolo, nos llevan una ventaja enorme en tiempo y experiencia”, señala Scherrer.

“China controla el 90% del mercado de materias primas necesarias para fabricar baterías. Incluso si Europa tuviera producción local, seguiríamos teniendo que comprarles los materiales. Si ellos manipulan los precios, sería imposible tener un negocio rentable”, añade Lutz, quien deja caer otra explicación de por qué hemos perdido el tren (tal vez para siempre) de las baterías y los procesadores. “El gobierno chino ha financiado estos sectores hasta el final. En Europa, cuando las cosas se ponen feas, todo el mundo salta del barco”.