La batería es el corazón del vehículo eléctrico y, aunque prácticamente todas funcionan de forma similar, existen grandes diferencias en los componentes químicos que emplean para generar la corriente eléctrica. El litio, el níquel o el manganeso son los más comunes, aunque en los últimos años ha cobrado cada vez más fuerza el uso de los fosfatos de hierro.
Las baterías LFP (Lithium Ferrum Phosphate, litio-ferrofosfato o LiFePO₄) son una variante de la batería de litio convencional, en las que este material se sustituye por láminas de fosfatos de hierro que se concentran en el polo positivo o cátodo. Esta química tiene algunas ventajas y desventajas respecto al resto.
Qué son las baterías LFP para coches eléctricos y cuál es su composición
Las baterías LFP para vehículos eléctricos, también conocidas como baterías de fosfato de hierro y litio o LiFePO₄, son un tipo de batería de iones de litio cada vez más usadas en los coches eléctricos. La principal característica que las distingue de otras baterías de iones de litio, como las NCA (óxidos de litio, níquel, cobalto y aluminio) y las NMC (óxido de litio, níquel, manganeso y cobalto), es su composición química.
En lugar de usar cobalto o níquel, las baterías LFP utilizan fosfato de hierro para el cátodo, lo que proporciona ventajas significativas en términos de estabilidad térmica y longevidad. Esta composición también hace que las baterías LFP sean más baratas de producir y más seguras en condiciones extremas de calor.
Ventajas principales de las baterías LFP para vehículos eléctricos
Ahorro de costes: Una de las principales ventajas de las baterías LFP, sobre todo desde el punto de vista de la industria, es su menor costo de producción. El uso de fosfato de hierro, que es más barato que el níquel y el cobalto (y más abundante), reduce el precio por kWh de estas baterías a aproximadamente 98,50 dólares (89,92 euros), comparado con 120,30 dólares (109,54 euros) para las baterías NCA y 112.70 dólares (102,88 euro al cambio) para las NMC.
Mayor vida útil: Las baterías LFP tienen una vida útil significativamente más larga, pudiendo soportar entre 2 y 4 veces más ciclos de carga y descarga que las baterías NMC. Esto las hace ideales para vehículos eléctricos, ya que pueden mantenerse operativas durante más tiempo sin necesidad de reemplazo. Por ejemplo, después de 3.000 ciclos de carga y descarga, una batería LFP aún tiene disponible un 80 % de su carga nominal.
Estabilidad térmica y seguridad: Las baterías LFP son más resistentes al calor y tienen una mayor temperatura de fuga térmica (270 ºC) en comparación con las baterías NMC (210 ºC) y NCA (150 ºC). Esta característica reduce el riesgo de incendios y hace que estas baterías sean más seguras para su uso en vehículos eléctricos.
Menor impacto ambiental y ético: Al evitar el uso de cobalto y níquel, las baterías LFP tienen un menor impacto ambiental y ético. La extracción de cobalto y níquel está asociada con problemas de derechos humanos y ambientales, especialmente en países como el Congo y Rusia. Además, las baterías LFP producen entre un 15 % y un 25 % menos de emisiones de carbono en comparación con las baterías NMC.
Principales desventajas de las baterías LFP
Menor densidad energética: Las baterías LFP tienen una densidad energética aproximadamente un 30 % menor que las baterías NCA y NMC. Esto significa que, para obtener la misma autonomía, se necesita una batería más grande y pesada, lo que puede afectar el rendimiento y la eficiencia del vehículo. Esta peor densidad resulta en voltajes ligeramente inferiores, por lo que no son las baterías más adecuadas para coches de altas prestaciones.
Peor rendimiento a bajas temperaturas: En climas fríos, las baterías LFP pueden sufrir una reducción significativa en su capacidad y velocidad de carga. A temperaturas por debajo de -20 ºC, la capacidad de la batería puede reducirse hasta la mitad, lo que afecta negativamente la autonomía del vehículo en condiciones invernales.
Adopción actual y futura de las baterías LFP para coches eléctricos
Aunque las LFP representan aproximadamente el 21 % del mercado de baterías para vehículos eléctricos en la actualidad, se espera que en 2026 representen el 38 %. Entre los primeros fabricantes de vehículos eléctricos en adoptarlas, debido a sus ventajas económicas y de seguridad, están Tesla, Ford, Rivian o GM.
Por ejemplo, Tesla utiliza baterías LFP en sus Model 3 y Model Y de rango estándar, mientras que Renault las ha empleado en su Renault 5 E-Tech y Ford las llevó a su Mustang Mach-E y la F-150 Lightning. En el futuro, se espera que más fabricantes adopten esta tecnología.
Entre otras, BMW ya ha anunciado que comenzará a usar baterías LFP en 2025, y Volkswagen planea incorporarlas en su modelo ID.2. La producción y suministro de estas baterías también están en aumento, con fabricantes como CATL, SK Innovation y Gotion expandiendo sus capacidades de producción.
Las baterías LFP presentan una combinación de ventajas económicas, de seguridad y de durabilidad que las hacen una opción atractiva para la industria de vehículos eléctricos. A pesar de algunas desventajas como la menor densidad energética y el peor rendimiento a bajas temperaturas, sus beneficios superan significativamente estos inconvenientes para muchas aplicaciones.
La creciente adopción de esta tecnología por parte de los principales fabricantes de automóviles sugiere que las baterías LFP jugarán un papel crucial en la futura expansión del mercado de vehículos eléctricos, proporcionando una alternativa más segura, económica y ambientalmente responsable a las baterías tradicionales de iones de litio.
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