Jorge Carlos Fernández Francés

El impulso global por el transporte sostenible ha impulsado avances significativos en la tecnología de los vehículos eléctricos (EV). La autonomía de la batería sigue siendo un punto focal entre los desafíos clave que enfrenta la adopción generalizada de vehículos eléctricos.

Si bien los vehículos eléctricos actuales suelen ofrecer una autonomía de alrededor de 435 millas (700 kilómetros) con una sola carga, los investigadores han estado trabajando diligentemente para lograr un hito importante: lograr una autonomía de batería de 1.000 kilómetros (aproximadamente 621 millas) .

Un equipo de investigadores del Departamento de Química de la Universidad de Ciencia y Tecnología de Pohang (POSTECH) en Corea del Sur está liderando la tarea de abordar este desafío. El equipo, dirigido por el profesor Soojin Park y el candidato a doctorado Minjun Je y la Dra. Hye Bin Son, ha logrado avances sustanciales en la mejora de la densidad energética de las baterías de iones de litio que utilizan materiales a base de silicio.

El silicio ha sido reconocido durante mucho tiempo por su alta capacidad de almacenamiento, lo que lo convierte en un candidato prometedor para las baterías de vehículos eléctricos. Sin embargo, su tendencia inherente a expandirse durante la carga y contraerse durante la descarga presenta obstáculos importantes. Si bien las nanopartículas de silicio ofrecen cierta mitigación, su producción sigue siendo compleja y costosa.

Por el contrario, las partículas de silicio de tamaño micro ofrecen una solución más práctica en términos de coste, pero agravan el problema de expansión durante el funcionamiento de la batería.

El equipo de investigación de POSTECH ideó un enfoque novedoso que involucra electrolitos de polímeros en gel para superar estos desafíos. A diferencia de los electrolitos líquidos tradicionales, los electrolitos en gel proporcionan una mayor estabilidad debido a su naturaleza sólida o en estado de gel.

Al utilizar un haz de electrones para formar enlaces covalentes entre partículas de microsilicio y electrolitos en gel, el equipo pudo dispersar la tensión interna causada por la expansión del volumen, mejorando así la estabilidad estructural.

Los resultados de este enfoque innovador fueron nada menos que notables: rendimiento estable de la batería incluso con micropartículas de silicio, que eran cien veces más grandes que las utilizadas tradicionalmente.

Además, el sistema de electrolitos de gel de silicio demostró una conductividad iónica comparable a la de las baterías convencionales y logró un notable aumento del 40 por ciento en la densidad de energía. Esto representa un importante avance en la tecnología de baterías y ofrece una solución práctica lista para su aplicación inmediata.

«Esto nos acerca a un sistema real de baterías de iones de litio de alta densidad de energía», dijo el profesor Soojin Park en un comunicado de prensa .

Con el apoyo del Programa de Investigadores Independientes de la Fundación Nacional de Investigación de Corea, el trabajo del equipo sienta las bases para la próxima generación de vehículos eléctricos con mayor autonomía de batería y mayor eficiencia.

En conclusión, a medida que la industria automotriz continúa su transición hacia la sostenibilidad, innovaciones como las iniciadas por el equipo de investigación de POSTECH son fundamentales para impulsar la adopción de vehículos eléctricos y dar forma al futuro del transporte.

Este avance, revelado en medio del espectáculo tecnológico, subraya la importancia de los avances en la tecnología de baterías exhibidos en eventos como el Consumer Electronics Show, ampliando los límites de lo que es posible en los vehículos eléctricos.

Investigadores de la Universidad de Stanford han revelado un gran avance en la tecnología de baterías de vehículos eléctricos (EV), que promete abordar una limitación clave de las baterías de metal de litio .

Estas baterías de próxima generación ofrecen el doble de autonomía que los modelos actuales de iones de litio, alcanzando de 500 a 700 millas (804 a 1126 kilómetros) con una sola carga. Sin embargo, sufren una rápida pérdida de capacidad de almacenamiento de energía después de unos pocos ciclos de carga, lo que dificulta su viabilidad a largo plazo.

En un estudio reciente publicado en la revista Nature , los científicos proponen una solución sencilla pero eficaz: agotar la batería y dejarla reposar durante varias horas. Este enfoque mejora significativamente el ciclo de vida de la batería y el rendimiento general, lo que potencialmente hace avanzar el mercado de los vehículos eléctricos, según el equipo.

Litio muerto
Las baterías de iones de litio , que comprenden un ánodo de grafito y un cátodo de óxido metálico de litio, son comunes en los vehículos eléctricos y utilizan un electrolito para transportar iones de litio entre los electrodos. Introduzca las baterías de metal de litio, reemplazando el grafito con litio galvanizado, almacenando el doble de energía en el mismo espacio y pesando menos. Sin embargo, su potencial se ve socavado por la rápida degradación provocada por los ciclos de carga.

Según los investigadores, las baterías de metal de litio podrían duplicar la autonomía de los vehículos eléctricos, lo cual es crucial para aliviar la ansiedad por la autonomía. Desafortunadamente, el ciclo continuo atrapa bits de metal de litio en la interfaz del electrolito sólido (SEI), deteniendo la actividad electroquímica y degradando la vida útil de la batería.

Este litio muerto se acumula con los ciclos, lo que disminuye la capacidad de la batería mucho más rápido que sus homólogos de iones de litio. “La matriz SEI es esencialmente electrolito descompuesto. Rodea piezas aisladas de litio metálico arrancadas del ánodo y evita que participen en reacciones electroquímicas. Por esa razón, consideramos que el litio aislado está muerto”, dijo en un comunicado Wenbo Zhang, coautor principal del estudio y estudiante de doctorado en ciencia e ingeniería de materiales de Stanford .

Según el equipo, las baterías de litio metálico ofrecen una densidad de energía y un alcance superiores, por lo que resolver este problema es fundamental para la adopción generalizada de vehículos eléctricos.

Solución prometedora
La disolución de la matriz SEI durante la inactividad de la batería se descubrió en investigaciones anteriores. A partir de esta idea, el equipo de Stanford investigó los efectos de permitir que la batería descansara en un estado descargado.

El primer paso implicó una descarga completa, quitando el litio metálico del ánodo, dejando solo litio inactivo rodeado por la matriz SEI. Al permitir que la batería permanezca inactiva después de la descarga, se reveló que parte de la matriz SEI que rodeaba el litio muerto se disolvió en una hora.

Esta disolución permitió que el litio muerto se volviera a conectar con el ánodo al recargarse, ya que había menos masa sólida obstructiva. Según el equipo, esta reconexión rejuveneció el litio muerto, mejorando la generación de energía de la batería y prolongando su ciclo de vida.

Esta pérdida de energía, que antes se consideraba irreversible, se podía recuperar dejando reposar la batería descargada. Utilizando microscopía de vídeo de lapso de tiempo, los investigadores observaron la desintegración del SEI residual y la posterior recuperación del litio muerto durante la fase de reposo.

Los investigadores señalan que dejar reposar la batería de un automóvil durante varias horas es práctico, dada la hora diaria que el conductor estadounidense promedio pasa al volante. Un vehículo eléctrico suele albergar unas 4.000 baterías organizadas en módulos gestionados por un sistema de gestión de baterías (BMS). Como un cerebro electrónico, este sistema supervisa y regula el rendimiento de la batería.

El BMS actual se puede configurar con baterías de metal de litio para descargar módulos individuales por completo, dejándolos sin capacidad. Es importante destacar que esta estrategia no requiere nuevos métodos o materiales de fabricación costosos. Según el equipo, este simple ajuste dentro de los sistemas existentes ofrece una solución sencilla para mejorar el rendimiento de la batería sin una inversión significativa.

“Puede implementar nuestro protocolo tan rápido como sea necesario para escribir el código del sistema de gestión de baterías. Creemos que en ciertos tipos de baterías de metal de litio, el estado de descarga en reposo por sí solo puede aumentar significativamente la vida útil del ciclo de vida de los vehículos eléctricos”, afirmó Zhang.

VonMercier pretende romper moldes con su última creación: el aerodeslizador VonMercier Arosa EV. El Arosa EV pretende no ser el típico aerodeslizador torpe e incómodo. En cambio, tienen esperanzas de ser el James Bond de los mares, combinando el hipercoche con motor central con la versatilidad de un vehículo marino.

Los aerodeslizadores tradicionales son un trabajo, pero según VonMercier, no son precisamente llamativos. La empresa Arosa EV incorpora con orgullo principios de diseño de los sectores automovilístico, aeroespacial y marítimo. Como se destaca en la página de ventas, la estructura y el casco cuentan con molduras de fibra de carbono de última generación. Las plataformas de madera personalizables también brindan una estética acogedora y una tracción práctica, diseñadas específicamente para entornos marinos.

Varios vídeos muestran el aerodeslizador deslizándose sin esfuerzo sobre el agua, la hierba e incluso la nieve. Si bien está clasificado legalmente como un barco, este barco difumina las líneas entre la tierra y el mar. A pesar de sus lentas demostraciones, VonMercier cuenta con una velocidad de crucero de 20 mph, con un “límite de velocidad aerodinámica” de 50 mph, una hazaña lograda gracias a la impresionante potencia de 240 hp generada por tres motores.

El aerodeslizador eléctrico Arosa de VonMercier.
vonMercier

Alcance y carga más allá de las expectativas
Con opciones para 18 o 36 kWh de potencia de batería , el Arosa promete una autonomía máxima de hasta 40 u 80 millas por carga, respectivamente. La carga es muy sencilla gracias a la compatibilidad con las estaciones de carga de coches eléctricos convencionales. Además, no parece haber necesidad de luchar por un muelle; El Arosa puede subir solo por una rampa para botes, eliminando la necesidad de un remolque.

Ahora, hablemos de números. VonMercier actualmente acepta depósitos de $1,000 para el Arosa 2024, con una entrega prometida dentro de cuatro meses. Sin embargo, el compromiso es clave, ya que el depósito es reembolsable sólo durante 30 días. Y para aquellos con sentido de la aventura y mucho dinero, el Arosa comienza en $200,000 y sube a $249,000 para la versión completamente equipada.

Para muchos, el Arosa EV podría ser una situación de “esperar y ver”. El alto precio y la naturaleza poco convencional de este aerodeslizador eléctrico podrían dejar a los compradores potenciales reflexionando. Sin embargo, si decides dar el paso, VonMercier podría convertirte en el capitán de un barco que llama la atención dondequiera que vaya.

Entonces, mientras observamos atentamente esta fusión futurista de autos deportivos y aerodeslizadores, no podemos evitar preguntarnos: ¿quién será el pionero en navegar por los mares en el VonMercier Arosa? Según VonMercier , su innovación en aerodeslizadores y sistemas de propulsión flotante le llevará a la costa con estilo y facilidad.

Científicos de la Universidad de Málaga (UMA) han participado en un innovador estudio internacional liderado por el Future Power Systems Group de la Universidad de Birmingham en Reino Unido, que investiga cómo reducir las emisiones contaminantes de los vehículos sin afectar al rendimiento del motor.

El estudio analizó el uso de biocombustibles oxigenados mezclados con diésel en una concentración de volumen del 20 por ciento, observando una reducción en la producción de hollín (humo negro emitido por los automóviles) en más del 90 por ciento.

Los hallazgos del estudio fueron publicados en la revista científica Fuel . Podrían conducir al desarrollo de combustibles no derivados del petróleo que reduzcan las emisiones de los vehículos. La investigación fue realizada por el profesor Francisco Javier Martos de la Escuela de Ingeniería Industrial de la UMA.

Analizó nanopartículas de hollín expulsadas por motores basados ​​en los diferentes biocombustibles estudiados, como bioalcoholes como el butanol, pentanol y ciclopentanol, así como biocetonas como la ciclopentanona. Los experimentos se realizaron en los Servicios Centrales de Apoyo a la Investigación de la UMA, utilizando Microscopía Electrónica de Transmisión de Alta Resolución (HR-TEM).

Los biocombustibles son altamente sostenibles y pueden producirse a partir de una variedad de desechos de biomasa residual, incluidos aceites usados, algas, residuos agrícolas y forestales y aguas residuales. Además, son conocidos por sus bajas emisiones de carbono, lo que los convierte en una excelente alternativa a los combustibles fósiles tradicionales.

Los biocombustibles y los vehículos flex fuel como futuro
Según Martos, los biocombustibles estudiados, producidos en laboratorio, producían muy poco hollín y se comportaban en el motor de forma similar al combustible de cualquier gasolinera, por lo que no sería necesario realizar cambios para que funcionara con normalidad.

La UMA participa en un estudio internacional con el Future Power Systems Group de la Universidad de Birmingham (Reino Unido) que investiga cómo reducir las emisiones contaminantes de los vehículos sin afectar al rendimiento del motor.nulo
Los investigadores tienen la esperanza de que su trabajo pueda allanar el camino para reducir las emisiones de hollín de los motores ICE o térmicos, abordando así las preocupaciones ambientales y de salud pública asociadas. Cuando los motores emiten partículas de hollín, éstas se liberan al medio ambiente y quedan suspendidas en el aire. Esto no sólo afecta al clima al aumentar el efecto invernadero, sino que también representa una amenaza para la salud pública, ya que es probable que los seres humanos y los animales inhalen las partículas.

Martos explica que el estudio “abre la puerta al uso de combustibles no petrolíferos que podrían reducir la emisión de contaminantes en los vehículos”. Lograr su comercialización es un objetivo a largo plazo de este equipo científico internacional, que ya tiene acuerdos con algunas marcas.

Preocupaciones por el cambio climático y la necesidad de alternativas
La investigación es especialmente oportuna dada la creciente preocupación por el cambio climático y la necesidad de reducir las emisiones de gases de efecto invernadero. El sector del transporte contribuye significativamente a las emisiones de gases de efecto invernadero, y reducir las emisiones de los vehículos es una parte fundamental de cualquier estrategia para mitigar el cambio climático.

Los hallazgos del estudio también son importantes a la luz de la actual crisis de salud pública causada por la contaminación del aire. La contaminación del aire contribuye a diversos problemas de salud, incluidas las enfermedades respiratorias y cardiovasculares y el cáncer. La Organización Mundial de la Salud estima que la contaminación del aire es responsable de la muerte prematura de siete millones de personas cada año.

Es probable que los hallazgos del estudio sean interesantes tanto para los responsables políticos, como para los ambientalistas y los fabricantes. Los formuladores de políticas están bajo una presión cada vez mayor para reducir las emisiones del sector del transporte, y el desarrollo de combustibles no derivados del petróleo podría proporcionar una solución crucial. Los ambientalistas llevan mucho tiempo abogando por la reducción de las emisiones de gases de efecto invernadero y el uso de combustibles más limpios. También es probable que los fabricantes estén interesados ​​en el potencial de los combustibles no derivados del petróleo, dado que podrían proporcionar una alternativa viable a los combustibles fósiles tradicionales.

Los hallazgos del estudio representan un importante paso adelante en el desarrollo de combustibles no derivados del petróleo que podrían reducir las emisiones de contaminantes en los vehículos. Los investigadores esperan que su trabajo allane el camino para la comercialización de estos combustibles, que podrían tener un impacto significativo tanto en el medio ambiente como en la salud pública.

Lucid Motors, el fabricante de vehículos eléctricos (EV) de vanguardia, causó sensación esta semana con la gran inauguración de su instalación de fabricación ampliada, AMP-1, ubicada en Casa Grande, Arizona. La medida hace que el tamaño de la fábrica se dispare de 800.000 pies cuadrados a unos impresionantes 3,8 millones, un indicador de los ambiciosos planes de Lucid para el futuro.

Si bien el espectáculo se centró en la nueva fábrica y la mayor capacidad de producción para el próximo crossover Gravity EV de Lucid , que saldrá de la línea de producción recién agregada, el CEO Peter Rawlinson lanzó discretamente una bomba sobre la próxima empresa de la compañía: un automóvil mediano muy esperado.

Acaparar una parte del mercado
El automóvil de tamaño mediano, aún envuelto en un velo de misterio con solo una silueta velada revelada, promete combinar eficiencia, rendimiento y espacio, llevando las cualidades distintivas de Lucid a un segmento de mercado más accesible.

El buque insignia actual de Lucid, el sedán Air, recibió excelentes críticas y se ganó el reconocimiento como uno de los mejores vehículos eléctricos disponibles. Sin embargo, un factor de forma grande y un precio superior limitan su atractivo masivo. «Vamos a trasladar todo ese aprendizaje a un producto más popular y accesible con un precio acorde al punto óptimo del mercado», señaló Derek Jenkins, vicepresidente senior de diseño y marca de Lucid.

A pesar del secreto que rodea el diseño del proyecto, el liderazgo de Lucid, incluido Rawlinson, insinuó un cálculo de la fecha de lanzamiento. Si el cronograma se alinea con proyectos anteriores, el automóvil mediano podría salir a las carreteras el próximo verano, y es probable que aparezcan avances a finales de este año. El proyecto de tamaño mediano tendrá como objetivo capturar un mercado más amplio posicionándose como competidor del Model 3 y Model Y de Tesla , por alrededor de 50.000 dólares.

Un hito en el crecimiento de Lucid
El anuncio de Lucid Group sobre la expansión AMP-1 marca un momento crucial en la evolución de la empresa. La expansión incluye una enorme instalación de 3 millones de pies cuadrados, que consolida varias funciones en un solo campus.

La fábrica ampliada abarca una nueva línea de ensamblaje general, centros de calidad y semidesmontaje (SKD), talleres de carrocería y pintura ampliados, un centro de logística reubicado y una instalación de tren motriz ampliada. Este último albergará la galardonada tecnología de tren motriz patentada de Lucid, lo que contribuirá a la reputación de innovación de la empresa.

El vicepresidente senior de operaciones de Lucid, Steven David, destacó en un comunicado el viaje de la compañía para convertirse en uno de los fabricantes de vehículos eléctricos más integrados de EE. UU ., y enfatizó que la planta ampliada de última generación «aportará una mayor eficiencia operativa a el proceso de fabricación” y les permitirá “seguir entregando vehículos eléctricos innovadores y de alta calidad”.

A través de asociaciones con la Autoridad de Comercio de Arizona, la ciudad de Casa Grande y Central Arizona College, Lucid reitera su dedicación al desarrollo del talento local y la mejora de habilidades, posicionándose como un actor clave en la configuración del futuro del transporte sostenible.

Ensamblado en las fábricas de Lucid en Casa Grande, Arizona, y la Ciudad Económica Rey Abdullah (KAEC), Arabia Saudita, Lucid Air ya ha comenzado las entregas a clientes en EE. UU., Canadá, Europa y Medio Oriente. Con el próximo Gravity EV y el tentador proyecto mediano en el horizonte, Lucid Motors podrá ofrecer a los consumidores una amplia gama de opciones de vehículos eléctricos que combinan rendimiento, sostenibilidad y un toque de lujo.

En el panorama en constante evolución de la industria automotriz estadounidense, un estudio reciente realizado por FINN ha arrojado luz sobre el aumento de la popularidad de los vehículos eléctricos (EV), con el Tesla Model Y a la cabeza. A medida que Estados Unidos se acerca cada vez más a un futuro eléctrico, este análisis integral no solo muestra los modelos de vehículos eléctricos de mayor rendimiento , sino que también revela datos demográficos clave, preferencias estatales y proyecciones de mercado que están dirigiendo la transición del país hacia un transporte más limpio y sostenible.

Modelos de vehículos eléctricos de tendencia
En lo más alto de las listas del estudio se encuentra el Tesla Model Y, que demuestra una impresionante trayectoria de crecimiento. De 191.451 unidades en 2022, las ventas se dispararon a 296.059 en el tercer trimestre de 2023, lo que supone un asombroso aumento de 104.608 unidades. Este aumento catapulta al Modelo Y a la vanguardia, representando aproximadamente el 34% de todas las ventas de vehículos eléctricos en los Estados Unidos y consolidando su posición como el automóvil eléctrico más vendido en el país.

E3 y AR: Cómo Foveated Tech está arrasando en los juegos
No muy lejos, el Chevy Bolt EV/EUV ocupa el segundo lugar en la clasificación. Con ventas que se duplicaron con creces de 22,012 en 2022 a 49,494 en el tercer trimestre de 2023, el Bolt se ha hecho un hueco como el vehículo eléctrico más asequible de Estados Unidos, a partir de un precio minorista de $ 26,500. Este factor de asequibilidad sin duda ha contribuido a su notable crecimiento durante el año pasado.

Rivian, destacada en la escena de las startups de vehículos eléctricos, ha causado sensación con su modelo R1S. Al vender apenas 354 unidades en 2022, la compañía experimentó un crecimiento explosivo, alcanzando 16,540 unidades vendidas en el tercer trimestre de 2023. Con un precio inicial de $78,000 para el modelo 2023, el éxito de Rivian subraya la creciente demanda de SUV eléctricos premium.

Dinámica demográfica
El estudio también profundiza en la dinámica geográfica de la adopción de vehículos eléctricos. California emerge como líder indiscutible, con la tasa más alta de adopción de vehículos eléctricos con un promedio de 25,02 vehículos eléctricos por cada 1.000 vehículos registrados. Como pionero de larga data en el espacio de los vehículos eléctricos, el compromiso de California con la sostenibilidad ha sentado las bases para el resto de la nación.

Oklahoma, por otro lado, sorprende con el mayor aumento en las matriculaciones de vehículos eléctricos . Al experimentar un aumento notable de casi el 130 %, las matriculaciones de vehículos eléctricos en el estado sureño se dispararon de poco más de 7.000 en 2021 a 16.300, lo que indica un cambio hacia opciones de transporte más ecológicas en regiones inesperadas.

Massachusetts muestra una faceta diferente de la revolución de los vehículos eléctricos, que lleva a la adopción de estaciones públicas de carga de vehículos eléctricos. Con aproximadamente 85,39 estaciones de carga por cada 1.000 kilómetros cuadrados, el estado se está preparando para la demanda proyectada de casi un millón de vehículos eléctricos en sus carreteras para 2030. La necesidad de aproximadamente 10.000 cargadores rápidos subraya la urgencia del desarrollo de infraestructura para respaldar el creciente ecosistema de vehículos eléctricos.

A medida que el panorama automotriz experimenta un cambio transformador, los hallazgos de este estudio ofrecen información valiosa sobre las preferencias, tendencias y desafíos que dan forma a la revolución de los vehículos eléctricos en los Estados Unidos. El camino hacia un futuro sostenible está lleno de datos, y el informe sobre propiedad de vehículos eléctricos sirve como hoja de ruta tanto para las partes interesadas de la industria como para los consumidores.