Los grandes gurús de la movilidad eléctrica nos dicen que no pasa nada por echar un café de 40 minutos mientras esperamos a que se cargue nuestro coche eléctrico. Pero lo cierto es que muchos conductores no están dispuestos a esperar tanto, y para otros tanto que trabajan al volante (taxistas, transportistas, autónomos…) es sencillamente inviable.
Ahora que por fin disfrutamos de buenas autonomías en los vehículos eléctricos, los tiempos de carga de las baterías son la mayor barrera psicológica para muchos.
Y para ello, los ingenieros siguen buscando alternativas para adaptar estos vehículos a nuestros convencionalismos y estilos de vida. Y hay una que, aunque nunca parece la mejor de las ideas, siempre acaba poniéndose sobre la mesa una y otra vez: baterías intercambiables. Una opción que, aunque nos pueda resultar desfasada (como de móviles de hace 20 años), está más cerca que nunca de verlo realidad en nuestros vehículos eléctricos.
En busca de un estándar de batería intercambiable
Ya ha habido algunos intentos de coches eléctricos con baterías intercambiables de algunos fabricantes en Europa y Estados Unidos. La situación ha sido distinta en China, donde el gobierno ha presionado a las compañías nacionales para presentar algunas propuestas, con más o menos suerte. Por su parte, el fabricante de baterías CATL ha lanzado su servicio Evogo, que daría servicio a automóviles que saldrían al mercado directamente sin batería propia.
Para ver algo similar en Europa nos tenemos que remitir a Ample, que en asociación con Uber nos traerá su batería sustituible por módulos para vehículos VTC de la plataforma. En el segmento de las motos eléctricas, las taiwanesas Gogoro y Kymco ya preparan su desembarco en el Viejo Continente, pero somos los españoles los primeros en disfrutar de intercambiadores de baterías gracias a Silence, una 'startup' de scooters eléctricas de Barcelona.
Hay tres tipos de batería intercambiable
En realidad, todas estas empresas están compitiendo en una carrera por convertir su tecnología y servicio en el estándar del sector (las moteras Piaggio, KTM y Yamaha están colaborando para ello). Pero el camino que está tomando cada uno de ellos son muy diferentes, por lo que podemos encontrarnos varios tipos o conceptos de baterías intercambiables:
- Batería intercambiable única. Cuenta con un estándar de una única capacidad, por lo que la intercambiamos íntegramente por otra igual cuando se descarga casi en su totalidad.
- Baterías intercambiables de varias capacidades. Podemos optar por aquella con la capacidad que necesitemos en cada momento, con la posibilidad de cambiar a otra mayor para viajes o trayectos largos.
- Batería intercambiable modular. En este caso la batería se divide en varias partes que podemos cambiar a medida que se descarguen sin necesidad de cambiar las que aún tienen carga.
¿Dónde cambiar la batería?
Independientemente del tipo de batería que se utilice, otro aspecto importante es la forma de uso por parte del propietario y, sobre todo, la forma de suministrar las baterías recargadas. Los distintos promotores contemplan distintos escenarios y modelos de negocio:
- Intercambio doméstico: El propietario del vehículo tiene las baterías en casa (bien en propiedad bien alquiladas) y las recarga en su red doméstica, encargándose él mismo de la sustitución.
- Intercambio en estación: El conductor acude a un punto de sustitución (en la ciudad o en carretera) cuando necesite cambiar la batería por una ya cargada. La sustitución puede ser automatizada o a través de operarios.
- Intercambio bajo demanda: Similar al anterior, pero es el suministrador el que acude al domicilio del conductor (o donde esté el vehículo) para llevar la batería cargada y realizar la sustitución.
Hay que tener en cuenta que estos modelos no tienen por qué ser excluyentes entre ellos, pudiendo un propietario tener baterías en casa para recarga doméstica, y acudir a un punto de sustitución si se encuentra de viaje.
Cambio de experiencia con numerosas ventajas
La posibilidad de contar con baterías extraíbles y poder intercambiarlas, modificaría drásticamente la experiencia de uso del coche eléctrico. Veamos algunas de las nuevas ventajas que podrían ganarse con ellas.
- El proceso de sustitución llevaría entre 3 y 5 minutos, muy similar al tiempo de repostaje de un vehículo de combustión.
- Evitamos el coste de sustituir una batería no extraíble, que puede estar entre los 14.000 y los 25.000 euros (según fabricante y mano de obra aparte). Cambiar un único módulo puede costar alrededor de 3.000 euros, pero no todos los fabricantes lo permiten.
- Al cargar las baterías en el centro o en el hogar, no dependemos tanto del tiempo y podemos prescindir de las cargas más rápidas que, a la postre, degradan las baterías más rápidamente.
- De igual forma, nos permite aprovechar mejor los ciclos de carga y llegar al 100% de capacidad, lo que ralentiza la degradación de las celdas.
- Al poder incorporar baterías nuevas, se pueden utilizar los nuevos modelos que salgan al mercado y que incorporen posibles mejoras, incluso aumentando las prestaciones del vehículo.
- Todo ello permite revalorizar vehículos eléctricos ya usados, lo que contribuye a extender el mercado de segunda mano y de los reacondicionados.
Obstáculos de las baterías intercambiables
Si además podemos usar baterías modulares o de diferentes tamaños, tenemos la flexibilidad de usar capacidades más ajustadas a nuestras necesidades reales, lo que supone:
- Convertir un coste fijo en variable, pagando solo por la capacidad que necesitamos.
- Con baterías más pequeñas o menor cantidad de módulos, se reduce el peso total del vehículo, lo que a su vez reduce el consumo energético y se hace más eficiente.
- De igual manera, se reduce el tiempo de recarga, pudiendo prescindir de los tipos de carga más rápidos.
Entonces, ¿por qué no se apuesta más por las baterías intercambiables si todo son ventajas? Lo cierto es que un sistema así conlleva una serie de barreras y complicaciones, sobre todo en lo relativo a la falta de estandarización. Sin una mínima serie de estándares en el diseño de las baterías, la infraestructura que provea de recambios recargados se tendría que multiplicar por cada fabricante, tal como ocurre en la actualidad con los puntos de recarga.
Hay que tener en cuenta que, además, una red de suministro de este calibre implicaría contar con un elevado stock que pudiera atender a la demanda de sus clientes, con todo el espacio de almacenaje que implicaría ello.
¿La alternativa ideal para las flotas de vehículos profesionales?
Toyota, como fabricante experto en el uso de baterías eléctricas, es sin duda conocedor de las ventajas e inconvenientes que presentan las baterías intercambiables.
Fiel a su filosofía de innovar con el foco puesto en las necesidades reales de los conductores, sabe que estos sistemas aún no son viables teniendo en cuenta el escaso uso del coche eléctrico entre particulares. Pero sí cree que merece la pena ponerlo en marcha para flotas de vehículos profesionales, ya que tener el vehículo inmovilizado mientras se carga la batería supone un coste de oportunidad para las empresas y autónomos.
Muchos profesionales no pueden permitirse inmovilizar su vehículo durante la carga de batería
Por ello actualmente Toyota se encuentra desarrollando un sistema de baterías modulares intercambiables, enfocado en el segmento de vehículos comerciales para el sector del transporte de mercancías de última milla.
Las baterías tendrían un formato de cartuchos, similar conceptualmente a los cartuchos de hidrógeno que Toyota también plantea para los vehículos de pila de combustible. Los cartuchos serían independientes entre ellos, de tal forma que puedan sustituirse solo los descargados o bien extraerse y continuar la marcha solo con los aún cargados (aligerando el peso del vehículo y aumentando su autonomía).
Las baterías, al tener este formato de cartuchos, serán de fácil extracción y manipulación por parte del propio conductor. La sustitución podría realizarse en cualquier gasolinera, pero la idea es que se lleve a cabo en la estación base de la flota y utilizar el Just In Time para tener solo el stock de baterías necesario, y reducir así el coste de almacenamiento.
También se reducirá el gasto en energía eléctrica, al cargar los cartuchos en las horas más baratas, y se alargará su vida útil al realizar ciclos de carga más largos.
Toyota está llevando a cabo el proyecto en el marco del Commercial Japan Partnership, una joint-venture entre Toyota y otros dos fabricantes dedicada al desarrollo de vehículos de reparto neutros en carbono. De esta forma, las baterías extraíbles por cartuchos serían compatibles para furgonetas de las tres marcas, que abarcan entre ellas la mayor parte de su mercado nacional en este segmento.
Toyota también está colaborando con Yamato Transport, una de las principales empresas de transporte de última milla del país del sol naciente. La previsión es que la primera flota de vehículos con baterías intercambiables comiencen a circular por Tokio en 2023.
Imágenes | Toyota, Science Direct, Ample, Silence.
