Avances en las baterías de Volkswagen: célula unificada ahora, tecnología de estado sólido pronto
En la IAA Mobility, Volkswagen no sólo mostrará sus coches del futuro, como el la identificación. Polo, sino también los progresos realizados en todo el Grupo en materia de tecnología de baterías. Con la producción ya lista, la empresa está poniendo el foco en su célula unificada y en un innovador diseño del sistema de baterías. Con un tipo especial de motocicleta eléctrica, la empresa de Wolfsburgo también está enviando una señal de que se toma en serio las baterías de estado sólido. Sobre todo porque la Unified Cell está pensada para soportar la tecnología de estado sólido.
Pero lo primero es lo primero: echemos un vistazo al estreno mundial de la célula unificada y la batería célula a paquete (CTP) de PowerCo en la feria. La Unified Cell fue el gran anuncio cuando Volkswagen presentó su hoja de ruta de baterías para la década en la primavera de 2021. Su objetivo es reducir la complejidad y los costes y, según los planes de entonces, "utilizarse en hasta el 80% de los vehículos eléctricos de todas las marcas y regiones".
Célula prismática de 660 Wh/l
Cuatro años y medio después, la célula unificada está lista para la producción en serie. Se trata de una célula prismática, lo que significa que Volkswagen no sigue la tendencia de las células redondas en el segmento de volumen. La célula unificada hará su debut en la familia de coches eléctricos pequeños de Volkswagen, Skoda y Cupra. Según Volkswagen, saldrá de la línea de producción de la gigafactoría de Salzgitter a finales de año, y más adelante lo harán Valencia (España) y St. "Precursores como el material del cátodo también proceden de la producción europea. Esto convertirá a la célula unificada en un hito para la industria automovilística europea, que hasta ahora apenas ha estado representada en la tecnología de baterías", subraya el fabricante de automóviles.
Tecnológicamente, la célula unificada tiene una densidad energética de unos 660 Wh/l, "un enorme salto adelante", según se alegra la empresa. "Esto corresponde a un aumento de alrededor del 10% en comparación con las células anteriores [en el segmento de volumen, nota del editor]". PowerCo también ha rediseñado por completo el sistema de baterías y ahora se basa por completo en la tecnología célula a célula. Esto significa que las baterías no requieren un nivel de módulo; las células se instalan directamente en el pack.
450 kilómetros de autonomía en coches eléctricos pequeños
Según Volkswagen, el sistema de baterías y la célula unitaria prismática están óptimamente adaptados entre sí. Las innovaciones se utilizan combinadas en la familia de coches eléctricos pequeños de Volkswagen, Skoda y Cupra y se espera que permitan una autonomía de hasta 450 kilómetros y tiempos de carga inferiores a 25 minutos. Sin embargo, ambos son todavía valores de previsión.
En cuanto al proceso de fabricación, Volkswagen también especifica que los "componentes esenciales" del sistema de baterías se fabrican mediante un proceso de fundición a gran escala, lo que debería aportar más ventajas en cuanto al peso. Al mismo tiempo, se han podido reducir considerablemente los costes en comparación con las baterías anteriores. Sin embargo, la empresa con sede en Wolfsburgo no entra en más detalles por el momento. Sigue sin estar claro cuál será la magnitud del ahorro de costes. En 2021, el grupo anunció su intención de reducir los costes una media del 30%, y hasta un 50% en el caso de los vehículos más pequeños.
Utilización en hasta el 80% de los vehículos del grupo
El Grupo se ceñirá definitivamente a otro punto de referencia para 2021. En la IAA Mobility, Volkswagen reiteró que la célula unificada se utilizará en el futuro hasta en el 80% de sus propios vehículos eléctricos en todas las marcas y regiones. El tipo de célula seguirá siendo el mismo, pero la química de la célula podrá variar y, por lo tanto, estará "equipada con varias químicas de célula, desde LFP e Ion-Sodio hasta NMC y Solid-State". La idea subyacente es la estandarización con la mayor flexibilidad posible. La célula unificada será desarrollada y producida no sólo por PowerCo, sino también por proveedores externos.
Frank Blome, director general de PowerCo, comentó: "La pila de batería es una tecnología clave del siglo XXI y desempeña un papel crucial para el futuro de la industria automovilística europea. Hoy damos un gran paso hacia nuestro objetivo de establecer la tecnología de baterías en Europa. Tecnológicamente, nuestra primera célula de batería de serie está absolutamente a la altura de los competidores establecidos". Tecnológicamente, la primera célula de serie de Volkswagen está a la altura de sus competidores establecidos. "Y ya estamos trabajando en nuevos productos para clientes con química LFP o de iones de sodio. PowerCo se está convirtiendo rápidamente en un fabricante mundial de células y en el impulsor europeo de la tecnología de baterías".
Batería de estado sólido al alcance de la mano
Una tecnología de futuro en cuyo desarrollo Volkswagen está trabajando intensamente es la batería de estado sólido. Para ello, el fabricante de automóviles colabora desde hace algún tiempo con el especialista QuantumScape. En julio, ambas partes anunciaron su intención de ampliar aún más su cooperación estratégica y su acuerdo de licencia. Volkswagen también tiene ahora una participación significativa en la empresa estadounidense a través de varias inversiones.
En este contexto, las filiales de Volkswagen, PowerCo y Audi, junto con Ducati, han equipado por primera vez una motocicleta eléctrica con una batería de estado sólido de QuantumScape. El portador de la tecnología es "un hito más en nuestro camino para convertirnos en un impulsor tecnológico global de la industria automovilística", en palabras del CEO. Sin embargo, aún queda mucho camino por recorrer en términos de desarrollo: el objetivo es comercializar una solución comercializable para finales de la década, según la empresa.
980 células en una motocicleta
La propia motocicleta se basa en una Ducati V21L totalmente eléctrica, pero ha sido ampliamente modificada. Los socios han diseñado el sistema de baterías específicamente para los requisitos de las baterías de estado sólido: por tanto, puede equiparse con hasta 980 celdas QSE-5 de QuantumScape. El especialista en baterías de estado sólido es conocido por utilizar un ánodo de metal de litio y un separador cerámico en sus celdas.
La célula de la muestra B, denominada QSE-5, es listo para convertirse en el primer producto comercial de QuantumScape con una capacidad de 5 Ah, una densidad energética de más de 844 Wh/l y un tiempo de carga de 12,2 minutos de 10% a 80% SoC (estado de carga). Según el fabricante, en octubre de 2024 comenzó la producción a pequeña escala y la entrega de estas células para que las prueben los clientes del sector de la automoción. Entre los destinatarios se encuentra, por supuesto, Volkswagen: su filial de baterías PowerCo pretende industrializar las baterías de estado sólido y firmó un acuerdo con QuantumScape en Julio de 2024 con este fin. El objetivo es establecer una asociación de licencia para la posterior producción en serie de células de estado sólido a escala de gigavatios-hora.
Según Thomas Schmall, miembro del Consejo de Tecnología del Grupo, las baterías de estado sólido tienen el potencial de convertirse en un elemento de cambio en la e-movilidad. "Junto con nuestro socio QuantumScape, pretendemos industrializar la tecnología y dar el siguiente paso hacia la producción en serie. Con la célula unificada de PowerCo, hemos creado la combinación perfecta: está "lista para el estado sólido" y permite una rápida transferencia de tecnología a los vehículos del Grupo tan pronto como la batería de estado sólido esté lista. La estrategia de baterías del Grupo es pionera y, al mismo tiempo, ofrece unas economías de escala sin precedentes."
Siva Sivaram, consejero delegado de QuantumScape, también comenta: "Hoy, las baterías de estado sólido QuantumScape están más cerca de la realidad comercial. Durante más de una década, hemos colaborado estrechamente con el Grupo Volkswagen para hacer avanzar nuestra revolucionaria tecnología que ofrece la autonomía, la carga rápida y la seguridad que desean los conductores de vehículos eléctricos. Ahora nos centramos en llevar esta tecnología al mercado y redefinir lo que puede ser la movilidad eléctrica de alto rendimiento."
Próximo objetivo: una moto lista para competir
Los socios del proyecto afirman que quieren seguir probando la tecnología de estado sólido en los próximos meses. Su próximo hito es desarrollar una motocicleta lista para las pruebas en circuito. Al mismo tiempo, PowerCo y QuantumScape también están trabajando en la integración de la tecnología de estado sólido en la célula unitaria y, por tanto, en el automóvil.
El director general de Volkswagen, Oliver Blume, está satisfecho con los avances: "Hemos tomado en nuestras manos las tecnologías clave de la e-movilidad -como las células de baterías, los sistemas de baterías y los accionamientos eléctricos- y podemos desarrollar así las mejores soluciones para nuestros clientes. Al mismo tiempo, estamos reforzando Europa como emplazamiento automovilístico mediante un desarrollo y una producción regionales, resistentes y sostenibles. Nuestro primer vehículo del Grupo con una batería de estado sólido, la familia de coches eléctricos urbanos equipados con nuestra nueva célula unificada y la construcción del primer sistema de almacenamiento a gran escala de Elli en Salzgitter son otros hitos en nuestro camino para convertirnos en un impulsor tecnológico global en la industria del automóvil."
Este artículo fue publicado por primera vez por Cora Werwitzke para la edición alemana de electrive.
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