NCM 811

Las baterías compuestas por níquel, cobalto y manganeso en proporción 8:1:1, (NCM 811) se convertirán en el estándar del mercado en los próximos años. ¿Qué podemos esperar de esta tecnología por parte de los fabricantes que más apuestan por ella: LG Chem y SK Innovation?

Actualmente la mayoría de las baterías disponen de cátodos con química NCM 622 que están fabricados con el 60% de níquel, el 20% de cobalto y el 20% de manganeso. Para 2018 LG Chem y SK Innovation anuncian celdas con cátodos NCM 811 fabricadas con el 80% de níquel, el 10% de cobalto y el 10% de manganeso.

La química de las baterías conlleva un equilibrio entre muchas variables: la potencia, la densidad de energía, el coste, la durabilidad. La mayor proporción de níquel en el cátodo favorece el aumento de la densidad energética a cambio de una mayor inestabilidad térmica. A pesar de esta pérdida de estabilidad térmica los cátodos NCM 811 suponen un gran avance por el menor uso de cobalto, una materia prima escasa, por lo que supone para la producción masiva de baterías en todo el mundo.

Composiciones NCM (Argonne National Laboratory y BASF)
Composiciones NCM (Argonne National Laboratory y BASF)

La primera generación de celdas de batería NCM 811, la de 2018,  incorporará ánodos comunes, fabricados con grafito y un poco de silicio con el fin de aumentar la densidad de energía. Sin embargo la  segunda generación, en 2020, dispondrá de  ánodos de metal de litio combinados con electrolitos sólidos o semisólidos, lo que supondrá una auténtica revolución en la tecnología de las baterías.

Las evolución de las autonomías de las baterías anunciada por SK Innovation será (en homologación EPA)

NCM 622: 400 kilómetros. Un ejemplo de este tipo de baterías lo monta el Chevrolet Bolt con 382 kilómetros de autonomía EPA homologada (238 millas)

NCM 811 de primera generación: 500 kilómetros (25% de incremento). El año pasado, la compañía anunció que estas celdas “comenzarían a montarse  en vehículos eléctricos a partir del tercer trimestre de 2018”. Se espera que el Mercedes EQC sea el primero en montarlas. Su batería de 70 kWh podría tener una autonomía de unos 500 kilómetros.

EQC
EQC

NCM 811 de segunda generación: 700 kilómetros (75 % de incremento).

En el caso de LG Chem no existe mucha información sobre la evolución de estas tecnologías. La primera generación de celdas NCM 811 se suministrarán en el segundo trimestre de este año. Los  vehículos a los que LG Chem suministra las baterías y que podrían montar estas nuevas celdas serían  los anunciados para la segunda mitad de este año: el Hyundai Kona Electric, el Kia Niro EV y el Jaguar I-Pace. Otros candidatos, que llegarán algo más tarde son el Nissan Leaf de 60 kWh y el Audi e-tron. Sin una mayor cantidad de datos técnicos, como la densidad de energía volumétrica, no se puede saber si estos modelos montarán este tipo de celdas.

Para los fabricantes es más fácil aumentar la densidad de energía volumétrica (energía por unidad de volumen) que la densidad de energía gravimétrica (energía por kilogramo de peso). Esa es la razón del porqué LG Chem ha podido aumentar la batería del Renault Zoe desde los 23,3 kWh iniciales hasta los actuales 41 kWh, manteniendo el mismo volumen e incrementando ligeramente el peso.

Artículo original publicado en pushevs.com

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