Hay una carrera hacia los 1000 km autonomía en vehículos eléctricos a batería (BEV) y más allá. Para los aviones, eso significa seguridad y viajes intercontinentales por las mayores duraciones posibles de las baterías. Mientras tanto, el lanzamiento prematuro de los taxis aéreos de despegue vertical terminará en lágrimas porque actualmente tienen una duración de batería de apenas una hora.

Un mayor alcance en la carretera significa que no habrá más vehículos que se detengan a cargar. En el mar, significa que los barcos solares sean independientes de la energía. El alcance se reduce considerablemente por la edad de la batería, el calor y el frío, por lo que un mayor margen de maniobra es realmente algo muy valioso.

El aumento de la densidad de energía implica el empaquetamiento, no sólo la química celular. Las nuevas opciones son facilitadas por las baterías que duran más tiempo, la batería de un millón de millas está en perspectiva. Se favorecen dos enfoques para simplificar el enfoque célula-módulo-paquete que recuerda a los supermercados que empaquetan demasiado los alimentos. Tesla está agrandando su módulo cilíndrico y abandonando el paquete al sellarlos permanentemente en una gran parte estructural del chasis. Esta es una gran idea para una empresa integrada verticalmente como Tesla. Es mucho más difícil para los tradicionales OEMs que necesitan tratar con los proveedores. También hay problemas en torno a la segunda vida y la reciclabilidad.

De todos modos, General Motors parece ir en esta dirección a medida que se integra más verticalmente. Su batería Ultium utiliza un sistema modular, llamado conjunto celda-módulo (CMA). Las celdas y los módulos siguen siendo los mismos, con la combinación de módulos y el diseño del paquete cambiando según el vehículo, con el objetivo de permitir una entrada rápida en los diferentes segmentos del vehículo. El CMA proporciona una estructura mecánica al vehículo y es la principal conexión de alimentación entre las celdas y el sistema de tracción. Los módulos han sido diseñados para poder aceptar tanto celdas de bolsa como prismáticas.

En el enfoque alternativo de ningún módulo, el MCLA afirma haber ofrecido celda de bolsa desde 2012. CATL, BYD, y LG Chem pronto harán lo mismo en la producción en masa. Se mencionan mejoras de hasta un 30% en el peso y la autonomía del vehículo. LG Chem ha completado el desarrollo de su Module Pack Integration Platform (Plataforma Integrada de Paquetes de Módulos). Según se informa, acomodará el doble de celdas que las plataformas de módulos convencionales. Aquí, el coste puede reducirse en un 30%, y la densidad de energía aumentar en un 10%. Estas son grandes ganancias en términos de capacidad de venta y valor de reventa de los vehículos que las utilizan.

¿Se detiene ahí? Los supercondensadores están empaquetados de la misma manera que las baterías, y han reemplazado muchas baterías de iones de litio en los micro-coches híbridos. Geely ha alcanzado un gran compromiso con los grandes supercondensadores, reemplazando en parte las baterías de sus coches suaves y totalmente híbridos, y Skeleton Technology reclama una carta de intención de 1.000 millones de dólares de un importante fabricante de coches. En términos de envolvente, los supercondensadores tienen una ventaja en no hincharse y encogerse durante el ciclo, por lo que un laboratorio de Lamborghini con el MIT está desarrollando una carrocería de supercondensadores sin módulo, sin envolvente, sólo autorregenerable. El Imperial College London compite, acuñando el término "energía sin masa", que significa un vehículo que no destina espacio o peso al almacenamiento de energía porque el cuerpo se convierte en un doble propósito. Se espera que las versiones posteriores de las baterías de estado sólido sean estables durante el ciclo, así que adivinen qué puede venir después.

Autor: Dr Peter Harrop, Chairman of IDTechEx