Baterías de Sodio, la tecnología que dejará a un lado la batería de litio

Una empresa china llamada HiNa Battery, se adelantó a los grandes de la industria y fue la primera en usar una baterías de Sodio a un coche eléctrico. La mencionada empresa, dejó atrás a los dos líderes del mercado chino que son BYD y CAT. Ahora consiguió un contrato con Jianghuai Automobile Group Corp (JAC), empresa automotriz que le suministrará las nuevas celdas para sus baterías.

En este momento solo existe un coche eléctrico con esta nueva tecnología y por lo pronto es un prototipo experimental. El modelo en cuestión se llama Sehol EX10, y es una marca de coches eléctricos que manejan en conjunto Volkswagen y JAC. Este hecho trae la duda si esta empresa alemana también empezará incorporar estas celdas a sus coches eléctricos.

Comparativas entre las baterías de litio y la baterías de Sodio

Para hacer la comparativa, tomaremos el modelo en cuestión, el tradicional con las baterías de litio y el prototipo con las celdas de sodio. El primero posee dos celdas de litio, la primera de 19,7 kWh (200 km CLTC) y la segunda de 31,4 kWh (302 km CLTC). Por su parte la batería de sodio posee 25 kWh de potencia con una densidad de energía de 120 Wh/kg (140 Wh/kg a nivel de celda).

La capacidad de la batería de sodio le proporciona una cantidad humilde de autonomía de 252 km CLTC. Puede que la autonomía no sea algo que alabar, ya que se queda detrás de las baterías de litio. Sin embargo, el aspecto realmente importante es la velocidad de carga que poseen estas celdas. Las baterías de sodio de este prototipo permite cargas ultrarápidas de tasas de 3C hasta 4C.

Como se puede apreciar la densidad de energía de las baterías de sodio es menor. Pero las ventajas que poseen en otros aspectos es algo que también se puede recalcar. Primero es la velocidad de carga, que podría disminuir los tiempos de manera significativa. También ofrece mayor rendimiento en temperaturas bajas, lo que haría un vehículo ideal para el invierno. Igualmente, permite bajar los costes, ya que el sodio es más abundante y más fácil de extraer.

¿Las baterías de sodio llegaron para quedarse?

Un cuestionamiento que surge con este nuevo tipo de batería es si estas se quedarán en el mercado e incluso sustituirán a las de litio. Primero tenemos que tener en cuenta los tipos de baterías de sodio que desarrolló la empresa china.

HiNa Battery presentó al momento del anuncio del nuevo prototipo Sehol Ex10, los 3 modelos de baterías de sodio. La cilíndrica NaCR32140-ME12, la prismática NaCP50160118-ME80 y otra que también prismática NaCP73174207-ME240. Cada una de estas presenta unas densidades de energías cercanas a los 140 Wh/kg, 145 Wh/kg y 155 Wh/kg respectivamente.

Li Shujun, el gerente general de la empresa china fabricante de la batería de sodio comentó acerca de este componente desarrollado por su empresa. Primero destacó que presentan una larga vida útil, además de que soportan tanto las altas como las bajas temperaturas, siendo clave para baterías más estables.

También destacó que este componente permitirá que las cargas ultra rápidas alcancen nuevos niveles, permitiendo ocupar menos tiempo al llenarlas de electricidad.

Sus características son buenas, sin embargo, esto no implica que puedas suplantar a la batería de litio de inmediato. Lo más probable es que ambas convivan juntas, aunque sea por un tiempo. Esto se debe a la diferencia considerable en la densidad de energía entre ambos modelos, que puede afectar de manera significativa la potencia de los coches.

Otras Comparaciones entre las baterías de sodio y las de litio

La aparición de las baterías de sodio, provoca una comparación entre estas y sus similares de litio. Cada una tiene sus puntos débiles y fuertes y habría que determinar qué opciones son más aceptables tanto para las empresas como para los conductores. Ahora veamos algunos aspectos a considerar entre ambos elementos

Costes de producción

En cuanto a los costes de producción, las baterías de sodio ganan a las elitio, considerando que el litio es mucho más costoso que el sodio. Hay que señalar que este último es el segundo de los elementos con mayor abundancia en el globo terráqueo y uno de los más sencillos en procesar.

Los elementos mencionados, son puntos a considerar para la creación de nuevos vehículos, considerando el objetivo de las empresas de construir coches más económicos, para poder ofrecer vehículos a menores precios.

Resistencia a las temperaturas extremas

Un punto a favor que tienen las baterías de sodio a las de litio es sin duda alguna su resistencia a las temperaturas bajo cero y a las altas temperaturas. Esto quiere decir que no pierde rendimiento, cuando el ambiente tiene alguna de estas características, tampoco causa el daño de las celdas u otros accidentes.

Cabe señalar que justamente es un punto discutido en una reunión de empresas fabricantes de coches eléctricos en China. Ellos alegaban que deben construir coches eléctricos que no sean tan vulnerables ante el clima. Ya sea que se dañen las celdas por las bajas temperaturas u ocurra un incendio a causa del extremo calor.

La batería de Sodio en este punto puede ser una solución ante esta situación, considerando que no es volátil en ese aspecto.

Densidad de energía

Si piensas que todos los aspectos están a favor de las baterías de sodio, pues te equivocas, de hecho existen un problema que debe solventar. Esta es la densidad de energía que es muy baja en las baterías de sodio, implicando que la capacidad de carga es más limitada, lo que es traducido como poca autonomía de recorrido en el coche eléctrico.

De acuerdo a la empresa dedicada a su desarrollo, enfatizó que lograron aumentar la densidad de la batería de sodio a niveles interesantes. Sin embargo, enfatizó que todavía no serán usadas en coches eléctricos, sino en estaciones eléctricas alternativas, como la batería de emergencia, que es resistente a los cambios de temperatura.

¿Cuál es mejor?

 La explicación de los aspectos comparativos mencionados trae esa inquietud y la respuesta es que depende de su aplicación. Para coches urbanos es factible una batería de sodio al nivel que están desarrolladas en este momento. Ya que con 200 a 400 km de autonomía que pueda ofrecer un coche con esta aplicación estará bien.

El problema puede venir con los coches para viajes largos o de carga que requieren mayor autonomía. Estos podrían necesitar más una batería de litio que de Sodio, considerando que tiene mayor densidad de electricidad y por consiguiente mayor duración, evitando que tengas que recargar este equipo tan frecuentemente.

Si consideramos para casas u otras infraestructuras, es mejor la de Sodio. Considerando que puede resistir a los cambios climáticos, ya sean a temperaturas bajas o altas. Por ello no tendrá daños en sus celdas, así mismo, evitarás riesgos de incendio en tu hogar, en el caso de que haya muy altas temperaturas. 

Para las estaciones de recargas de coches también pueden usarse, considerando que muchas de estas, funcionan con energía eólica o solar. En ambas instalaciones suele usarse una batería de apoyo, para casos en el que el clima no aporte el calor o los vientos necesarios para producir electricidad.     

Como puedes ver las baterías de sodio tienen un gran futuro, pero todavía les hace falta mucho por avanzar, antes de salir al mercado y suplantar a sus similares de litio.