Recargar la batería de un coche eléctrico igual de rápido que si repostásemos combustible en un coche gasolina o diésel por el momento es una utopía (y unas de las trabas que los usuarios le ven al despegue del coche eléctrico). Ahora un equipo de estudiantes de la Universidad Tecnológica de Eindhoven (Países Bajos), ‘InMotion’, está un paso más cerca de conseguirlo.
En las últimas pruebas con su proyecto “Revolution”, un increíble LMP3 100 % eléctrico, han sido capaces de lograr recargas completas en menos de cuatro minutos, convirtiéndolo en el prototipo eléctrico de resistencia que más rápido carga del mundo por ahora. Y todo gracias a un sistema que, con suerte, podría acabar aplicándose en los futuros eléctricos de producción.
La clave está en su sistema innovador para la refrigeración de las baterías
Uno de los principales objetivos del equipo de más de 30 estudiantes que forman ‘InMotion’ con su complejo proyecto “Revolution” es desarrollar la tecnología que les permita reducir el tiempo medio de recarga de los coches eléctricos, hasta que pueda equipararse al de una parada en la gasolinera. Es decir, lo que ellos llaman “Electric refuel”, que vendría a ser algo así como “repostaje eléctrico”.
Así, en noviembre de 2022 ‘InMotion’ comenzó a diseñar y producir un novedoso paquete de baterías para su prototipo de carreras (en desarrollo desde hace más de tres años) con una capacidad total de 29.2 kWh y una potencia de carga máxima de 322 kW.
En unas pruebas recientes, en la que han sometido al prototipo a cargas y descargas “a ritmo de carrera”, han conseguido recargas de sólo 3 minutos y 56 segundos para recuperar hasta 250 km de autonomía.
Lo más difícil de este reto no sólo era conseguir más kW de potencia o baterías más grandes con menor peso del habitual que fueran capaces de recargarse rápido, sino gestionar los elevados picos de temperatura que se suelen generar en las recargas rápidas y ultra-rápidas de las baterías.
Y es que, entre otras cosas, estas pueden afectar de forma negativa tanto a su rendimiento como a su eficiencia, derivando en pérdidas de potencia e incluso a una degradación acelerada de las celdas de la batería.
Recarga
"En el pasado, desarrollamos una tecnología de enfriamiento innovadora a nivel de módulo, donde se colocaron placas de enfriamiento llenas de refrigerante entre los módulos que contienen las celdas, lo que ya nos permitió extraer mucho calor del paquete de baterías”, explica Julia Niemeijer, al frente del equipo de estudiantes.
Sin embargo, para rebajar la temperatura de la batería de forma más eficiente se dieron cuenta de que era necesario “conseguir enfriar las propias celdas de la batería”. Así, según Niemeijer, el equipo ha desarrollado recientemente un método que permite el enfriamiento a nivel de celda, “con refrigerante fluyendo directamente entre cada celda”.
Los sistemas de enfriamiento a nivel de celda aún no son ni remotamente comunes en el mercado, razón por la cual ‘InMotion’ tuvo que desarrollar sus propios módulos de batería.
“Fue un gran desafío porque solo había unos pocos milímetros de espacio entre las celdas del módulo para implementar la tecnología de enfriamiento. Esto requería que fuéramos extremadamente precisos en nuestro trabajo”.
Objetivo: participar en las 24 Horas de Le Mans
A tenor de los resultados de los test parece que el sistema funciona, pues no sólo ha conseguido cargas realmente rápidas para el bestial Revolution, sino que según la investigadora “tiene un efecto tremendamente positivo en la vida útil y la carga rápida repetida (…). Las pruebas han resultado en una degradación mínima del paquete de baterías”.
Con su novedosa tecnología ‘InMotion’ pretende demostrar que es posible reducir el tiempo de carga de un coche eléctrico a un nivel comparable al repostaje de un coche de gasolina, para que la conducción eléctrica sea más atractiva para los consumidores, pero también “para desafiar a la industria a hacer del mundo un lugar realmente más ecológico”, dice el equipo.
Y si un grupo de estudiantes tan motivados ha podido conseguir una tecnología eficiente de enfriamiento de baterías a nivel de celda, entonces la industria no debería quedarse atrás.
Los avances de equipos de estudiantes como ‘InMotion’ o el de la Universidad de Delf, también en Países Bajos (que recientemente ha conseguido un hito en el campo del hidrógeno), son importantísimos para empujar los límites y probar nuevas tecnologías, impulsados por aplicaciones desafiantes como un coche de carreras eléctrico.
De momento, la tecnología que equipa Revolution ya ha sido puesta a prueba en el instituto de investigación TNO y en Prodrive Technologies. “Lo bueno de nuestra tecnología es que permite la creación de paquetes de baterías de diferentes tamaños”, apunta Stijn van de Werken, técnico de ‘InMotion’.
“A menudo existe la idea errónea de que los paquetes de baterías más pequeños se cargan más rápido que los más grandes. Sin embargo, esto no es cierto”, añade.
No importa cómo de grande sea la batería, “el tiempo de carga será el mismo siempre que la estación de carga pueda suministrar suficiente energía”, explica el investigador. Esto abre numerosas posibilidades de implementación de cara al futuro de los vehículos eléctricos de producción.
Para el equipo de ‘InMotion’ su sueño sería participar en la categoría LMP3 en las famosas 24 Horas de Le Mans, diseñada en su día para permitir que los jóvenes pilotos y los nuevos equipos participen en la competencia.
Y si esta acaba por desaparecer, siempre les quedará la opción del ‘Garage 56’: aunque los proyectos de este box no compiten por ningún trofeo, en esencia, permiten mostrar “la tecnología del mañana” o que represente un desafío especial. De momento, el prototipo 100 % eléctrico Revolution se seguirá enfrentando a pruebas más extensas los próximos meses, e incluso se contempla que alguna se lleve a cabo en el propio circuito de La Sarthe.
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