La batería juega un papel esencial en el primer modelo totalmente eléctrico de Porsche. Tras su complejo diseño se esconde un sistema de almacenamiento de energía, repleto de funciones inteligentes. Eso hace del Taycan, el primer eléctrico puro de la marca, un coche deportivo y equilibrado. Y en no mucho tiempo, las baterías de iones de litio darán paso a las de estado sólido.
La batería no sólo almacena la energía, sino que su posición en la parte inferior baja el centro de gravedad, mejora la dinámica del coche y su agilidad.
La carcasa de la batería es un elemento portante de la estructura. Sirve para alojar componentes de la electrónica y la refrigeración, además de protegerlos contra los agentes climáticos.
La estructura es estanca y tiene una configuración de sándwich gracias a la cubierta superior y el soporte inferior. Entre ambos hay un bastidor tubular de múltiples secciones que aloja la batería. Mientras, los componentes de refrigeración se ubican fuera, unidos a la parte inferior mediante un adhesivo. Esta disposición ofrece, por una parte, una gran cantidad de espacio para las celdas, lo que se traduce en una mayor capacidad de la batería; por otra parte, permite reducir el peso del vehículo.
Las técnicas de unión empleadas son modernas y diversas: soldadura con gas inerte MIG en el bastidor de la batería; soldadura láser en la estructura inferior; y adhesivo por termoconducción en los conductos que hay bajo la batería.
Sistema de 800 voltios del Taycan
El Taycan fue el primer vehículo de serie en ofrecer una tensión de 800 voltios en lugar de los 400 voltios habituales de los automóviles eléctricos. Sus ventajas: alcanza cifras de potencia elevadas y constantes, disminuye el tiempo necesario para la carga y reduce tanto el peso como el espacio destinado al cableado.
Explica Porsche que los retos a los que se enfrentan los coches eléctricos de altas prestaciones son: reducción de los tiempos de carga, rebaja de peso y lograr un buen nivel de autonomía. El sistema de 800 voltios es una solución eficaz para lograr todo ello. Al duplicar el nivel de voltaje, la corriente se puede reducir en el vehículo mientras la potencia permanece igual, acortando así la sección transversal de los cables.
La gama Taycan actual dispone de dos tipos de baterías: Performance y Performance Plus. La primera es de una sola capa y ofrece una capacidad de 79,2 kWh; la segunda se reserva a las versiones con más prestaciones y cuenta con dos capas, que incluyen 33 módulos con 12 elementos cada uno. La capacidad alcanza en este caso 93,4 kWh. Cada uno de los módulos tiene una centralita electrónica interna para supervisar tensión y temperatura, estando conectado a los demás a través de barras conductoras.
Además, la batería puede almacenar el calor residual del líquido que refrigera los componentes de alta tensión. De este modo, sirve como acumulador térmico y permite llevar a cabo funciones inteligentes, como el acondicionamiento para garantizar las prestaciones.
La gestión térmica gira en torno a un sistema inteligente y altamente eficiente para la refrigeración y el calentamiento de los componentes de alta tensión. De este modo se previenen posibles pérdidas de potencia debidas a una generación de calor excesiva. Otra ventaja es que permite llegar al punto de carga con la temperatura óptima para “repostar” de manera rápida y eficaz.
El tamaño perfecto
La capacidad de la batería tiene distintos efectos en variables como la autonomía, las prestaciones y la sostenibilidad. Señala Porsche que, en todo caso, no es mejor cuanto más grande o cuanto más pequeña; la clave es encontrar el punto medio.
Por ejemplo, los clientes de Porsche valoran una experiencia de conducción dinámica. Sin embargo, y al mismo tiempo, esperan que sus vehículos cubran largas distancias rápidamente con tiempos de carga cortos. Las estadísticas indican que la mayoría de los clientes conducen menos de 80 kilómetros al día y que aproximadamente el 80 % de los trayectos semanales son inferiores a 450 km.
La respuesta de Porsche: alrededor de 100 kWh es la capacidad correcta a la hora de buscar el equilibrio entre autonomía, prestaciones y sostenibilidad. Porque cuanto más grande sea la batería, más huella de carbono deja en su proceso de fabricación.
La marca sigue desarrollando mejoras en la batería en cuanto a dinámica de conducción, tiempos de carga y reducción de emisiones de CO2.
La recarga de 800 voltios del Taycan
Uno de los desafíos que plantea el coche eléctrico es el tiempo de carga. En este sentido, cada vez hay más cargadores rápidos. Sin embargo, la capacidad y el rendimiento de la batería disminuyen con cada carga que se realiza a muy elevada potencia.
Otros puntos importantes son los enchufes de carga, los cables y la infraestructura del vehículo, que también deben diseñarse para corrientes altas. No obstante, el tamaño y peso de los cables se puede compensar mediante un voltaje elevado, como el del Taycan, de 800 voltios. Permite aligerar el peso del cableado.
La infraestructura, en este caso, es vital. Porsche ofrece a sus clientes: supercargadores en sus propios centros (de hasta 350 kW) y en la red Posche City Charging (175 kW); además, exclusiva para España es la red de carga ultrarrápida de Porsche e Iberdrola (con cargadores de hasta 320 kW); finalmente, Ionity se encarga de facilitar la tarea a la hora de realizar viajes por Europa gracias a sus potentes cargadores.
Baterías de estado sólido
Las baterías de iones de litio son las más utilizadas actualmente. Se debe a que la alta reactividad del litio y la elevada densidad energética de las celdas permiten almacenar una gran cantidad de energía en un espacio pequeño. Estas baterías son, además, muy robustas. Pueden soportar alrededor de 2.000 ciclos de carga en un vehículo totalmente eléctrico a una gran profundidad de descarga antes de perder su utilidad.
Este tipo de baterías siguen evolucionando y no han tocado techo. Sin embargo, el futuro es para las baterías de estado sólido, que se espera traigan consigo avances en términos de carga rápida y seguridad. En este caso, se utiliza un polímero o cerámica en lugar del electrolito líquido. Dado que no se utiliza líquido, las baterías se vuelven más compactas, lo que permite aumentar significativamente su densidad de energía.
Desde Porsche indican que este tipo de baterías, de forma masiva, no llegará hasta mediados de la próxima década.
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