Cómo los sistemas de baterías pueden ser más sostenibles - Ocho preguntas para Hans Beyer de Webasto

Hay tres factores especialmente importantes para los clientes a la hora de elegir la batería ideal para un coche eléctrico: la autonomía (contenido energético en relación con la batería), la rapidez con la que se puede cargar la batería e, indirectamente, cuánto cuesta la batería: al ser el componente más caro, influye notablemente en el precio del vehículo.

En el desarrollo, sin embargo, la cuestión es mucho más compleja, ya que hay que tener en cuenta muchos factores adicionales. ¿Cuál es el tamaño y el peso máximos del paquete de baterías en el vehículo? ¿Cómo se integran las celdas de la batería en el paquete? ¿Cómo se garantiza la seguridad de la batería y del vehículo en las pruebas de choque y más allá? ¿Qué importancia tiene la facilidad de reparación? ¿Hasta qué punto debe ser sostenible la batería y qué rutas de transporte de los componentes hay que tener en cuenta? ¿Y cómo de fácil debe ser reciclar la batería al final de su vida útil?

No existe una solución óptima de aplicación general, sólo el mejor compromiso posible, en función del enfoque deseado. Un ejemplo: con los modernos conceptos de célula a pila, por ejemplo, la densidad energética y la autonomía han aumentado. Sin embargo, las celdas de la batería suelen estar firmemente pegadas entre sí, y reparar una celda defectuosa sólo es posible con un gran esfuerzo, lo que también dificulta el reciclaje. Sin embargo, si estos factores son importantes, un concepto "clásico" de batería con módulos puede ser más adecuado.

En vísperas de la Batería de alimentación avanzada conferencia los días 2 y 3 de abril en Aquisgrán, Alemania, hablamos con Hans Beyer del proveedor Webasto sobre las tendencias de desarrollo de los sistemas de baterías. Webasto no sólo opera en el campo de la gestión térmica o de los techos de los vehículos, sino que también es un actor importante en la industria cuando se trata de sistemas de baterías.

Señor Beyer, usted dirige el equipo de desarrollo paneuropeo para la integración de sistemas de células de batería en Webasto. Es bien sabido que los fabricantes asiáticos van muy por delante en cuanto a tecnología de células, sobre todo en lo que se refiere a industrialización. ¿Podemos los europeos seguir el ritmo de las innovaciones en pilas?

En Europa, tenemos unos requisitos previos completamente diferentes para el desarrollo y la industrialización de los paquetes de baterías que para las células. Nuestro ecosistema establecido de proveedores de automoción tiene la experiencia necesaria en desarrollo e industrialización en las áreas de mecánica, térmica y eléctrica/electrónica para ser innovadores y tener éxito aquí. El factor decisivo es dar forma a la transformación hacia la movilidad eléctrica junto con los fabricantes de automóviles.

¿Qué papel desempeñan las propiedades de una célula de batería a la hora de diseñar un módulo o paquete de baterías optimizado? ¿Es una ventaja que un fabricante como BYD pueda personalizar sus celdas de batería con precisión para sus vehículos?

Las empresas con un alto nivel de integración vertical, como BYD, tienen sin duda ventajas en términos de tiempo de comercialización debido a la eliminación de interfaces externas. Sin embargo, centrarse en la tecnología de celdas propia también limita su alcance, mientras que los fabricantes de automóviles y los proveedores de sistemas de baterías como Webasto, que no tienen sus propias instalaciones de producción de celdas, pueden recurrir a toda la cartera de diferentes tecnologías y formatos de celdas para crear el ajuste perfecto específico para cada vehículo.

¿Dónde se centra actualmente su trabajo? ¿Se puede desglosar en la sencilla fórmula "más contenido energético, menos costes"?

Se trata, por supuesto, de dos factores importantes, pero ni mucho menos los únicos relevantes. Por ejemplo, sacrificar la densidad energética en favor de la capacidad de carga rápida puede tener ciertamente sentido, ya que entonces suele bastar con una batería con menos contenido energético, lo que a su vez tiene un efecto positivo sobre los costes y el consumo de recursos. Este es también un ejemplo de cómo, a pesar de la necesidad de reducir costes, es crucial que esto se haga de forma inteligente y sin comprometer la calidad o la seguridad. Por ejemplo, el consumo de recursos por pila puede optimizarse mediante un conocimiento profundo de los requisitos y una ingeniería a medida. Las rutas de transporte cortas mediante una producción cercana a nuestros clientes -como en nuestra planta de baterías de Dangjin (KR)- también ahorran costes y hacen que nuestros productos sean más sostenibles.

¿Qué papel desempeña la química celular en la integración del sistema?

La célula es la pieza central de todo sistema de baterías. La química y el formato de la célula desempeñan un papel clave en la definición de los requisitos eléctricos, mecánicos, térmicos y de seguridad para el diseño de módulos y paquetes. Y la química de la célula también determina en última instancia la elección del formato de célula más adecuado. Por tanto, un conocimiento profundo de la química celular también es esencial para los proveedores de sistemas de baterías como Webasto, para quienes las celdas de las baterías son a primera vista "sólo" piezas compradas o establecidas.

Por cierto, me hace especial ilusión debatir sobre la influencia de la química celular en la evaluación del ciclo de vida de un paquete de pilas en Advanced Battery Power el 2 de abril.

Las baterías de litio-hierro-fosfato están en auge en los coches pequeños y compactos porque son más robustas y, sobre todo, más baratas. Sin embargo, el rendimiento a bajas temperaturas es un problema con las LFP. Esto puede remediarse con un calentador de baterías, pero algunos fabricantes se lo ahorran para los coches compactos de bajo coste. ¿No es eso ahorrar dinero en el extremo equivocado? ¿De qué costes estamos hablando?

Dado el gran número de soluciones técnicas para la gestión térmica, es difícil dar una respuesta generalizada a la cuestión de los costes, pero en casi todos los casos, un sistema de calefacción y refrigeración adaptado al perfil de uso compensa, sobre todo en lo que respecta a la disponibilidad cada vez mayor de células de batería, que permiten velocidades de carga superiores a 4C con un preacondicionamiento adecuado. Aprovechar este potencial es especialmente relevante para los coches pequeños con baterías LFP, ya que un tiempo de carga inferior a 15 minutos hace que un coche pequeño con una batería de 50 kWh sea apto para viajes largos. Además, el preacondicionamiento de la batería incluye técnicamente un calefactor de estacionamiento, que ofrece un valor añadido, especialmente para los usuarios preocupados por los costes que no disponen de una plaza de aparcamiento en un garaje. Con muchos años de experiencia en gestión térmica, Webasto puede, por supuesto, anotarse puntos aquí.

¿Cuáles son las tendencias a medio y largo plazo para la integración de las baterías en los vehículos? En la actualidad, la densidad energética parece ser extremadamente importante, como demuestran tendencias como la de célula a chasis. Sin embargo, los paquetes de baterías altamente integrados y a menudo unidos son mucho más complejos de reciclar. ¿Se producirá un replanteamiento?

Además de la densidad energética, los packs altamente integrados ofrecen muchas otras ventajas y permiten ahorrar materiales y pasos de producción, lo que beneficia tanto a la huella medioambiental como a los costes. Al mismo tiempo, la industria del reciclaje de pilas se encuentra todavía en las primeras fases de desarrollo de sus tecnologías y capacidades. En cualquier caso, será crucial anticiparse a las futuras capacidades de los socios de reciclaje ya en la fase de diseño del producto, y esto incluye también el manejo de las uniones adhesivas. Sólo una colaboración intensiva a lo largo de toda la cadena de valor producirá los conceptos globales con el mejor equilibrio ecológico.

La mayoría de los fabricantes europeos se están centrando en integrar "su" batería en el vehículo de la mejor manera posible: como un componente que define la competencia. ¿Cuál es su opinión sobre la sustitución de la batería? ¿Tiene alguna posibilidad con algunos formatos de batería estandarizados, o la batería integrada de forma óptima en el vehículo sigue siendo superior?

Sin duda, la normalización de las respectivas plataformas de baterías seguirá ganando importancia dentro de los grupos. Por otro lado, veo realista la estandarización entre grupos como mucho en aplicaciones especiales como las máquinas móviles. Con los estándares de calidad y vida útil de las baterías que se pueden alcanzar ahora y los tiempos de carga cada vez más cortos, las ventajas de la sustitución de las baterías para los coches se reducen notablemente.

Durante su estancia en la Universidad Técnica de Múnich, en Alemania, también cofundó una startup que desarrolla y produce esquís personalizados. ¿Cómo puede aplicar su experiencia en la gestión de startups a sus tareas actuales en el desarrollo de baterías?

Con nuestra propia puesta en marcha, primero tuvimos que establecer un nuevo segmento de mercado para Europa y construir una cadena de suministro que funcionara como un desvalido. Cuando empecé en Webasto Batteries en 2018, primero tuvimos que establecer nuestro derecho a jugar y asegurar el suministro de células de batería adecuadas. En ambos casos, se requirió un espíritu pionero, perseverancia y un cierto grado de resiliencia - y todo esto también será una ventaja para el futuro de la movilidad eléctrica con sus turbulentos desarrollos técnicos, económicos y sociales en curso.

La entrevista forma parte de la asociación mediática de electrive con 'Alimentación avanzada por batería' del 1 al 3 de abril de 2025 en Aquisgrán, Alemania. La presentación de Hans Beyer tendrá lugar el 2 de abril a las 10:55 horas en la Europa-Saal.