Análisis Geotab: medición del impacto de la carga rápida en la pérdida de capacidad de las baterías
En los vehículos eléctricos, la degradación se refiere al proceso de envejecimiento de la batería de tracción, que conlleva una pérdida permanente de capacidad de almacenamiento y, en consecuencia, una reducción de la autonomía. Hoy en día, los fabricantes de VE suelen garantizar que la batería conservará al menos el 70% de su capacidad original al cabo de ocho años o un máximo de 160.000 kilómetros tras una carga completa. En otras palabras, cierta degradación es normal, pero suele producirse en menor medida de lo que cubren las garantías de las baterías; de lo contrario, los fabricantes tendrían que sustituir constantemente los módulos de las baterías o incluso paquetes enteros de baterías corriendo con los gastos. Por ejemplo, un reciente estudio de P3 demostró que las baterías de los VE duran bastante más de lo que se pensaba, aunque no analizó el comportamiento de carga con tanto detalle como ha hecho Geotab.
Geotab, proveedor mundial de servicios telemáticos y soluciones de gestión de flotas con sede en Canadá, ha analizado datos del mundo real para determinar el impacto del comportamiento de carga en la degradación de las baterías de tracción. En concreto, el estudio examinó si los vehículos se cargan principalmente de forma lenta utilizando corriente alterna (CA), por ejemplo, en un wallbox doméstico, o si se prefiere la carga rápida con corriente continua (CC). Aunque la infraestructura de carga rápida se ha ido ampliando considerablemente desde hace algún tiempo, persiste la idea errónea de que cargar con frecuencia las baterías a niveles de potencia muy elevados -como 100 kW o más- podría ser perjudicial.
Degradación más rápida que en 2023
Para este estudio, Geotab examinó los datos sobre el estado de las baterías en el mundo real de más de 22.700 vehículos eléctricos de 21 marcas, basándose en varios años de datos telemáticos agregados. Los resultados revelaron un ligero aumento de la tasa de degradación anual de las baterías hasta el 2,3%, frente al 1,8% en 2023. Esto significa que el estado de salud (SoH), o capacidad restante, disminuye en esta cantidad cada año. En términos prácticos: si una batería de 60 kWh se degrada a un SoH del 80 por ciento con el tiempo, funcionará como una batería de 48 kWh y, en consecuencia, ofrecerá una autonomía significativamente menor que cuando era nueva.
Geotab atribuye el ligero aumento de la tasa de degradación de las baterías al creciente uso de cargadores rápidos de CC de alta potencia por parte de los conductores de VE, pero no considera alarmante esta evolución. "La salud de las baterías de los VE sigue siendo buena, incluso a medida que los vehículos se cargan más rápido y se utilizan con mayor intensidad", afirma Charlotte Argue, Directora de Movilidad Sostenible de Geotab. "Nuestros últimos datos muestran que las baterías siguen durando mucho más allá de los ciclos de sustitución previstos por la mayoría de las flotas. Lo que ha cambiado es que el comportamiento de carga desempeña ahora un papel mucho más importante en la rapidez con la que envejecen las baterías, lo que ofrece a los operadores la oportunidad de gestionar el riesgo a largo plazo mediante estrategias de carga inteligentes."
Sin embargo, el análisis también muestra que la potencia de carga es ahora la que más influye en el estado y el desgaste de la batería. En concreto, los VE que utilizaron con frecuencia la carga rápida con CC a niveles de potencia superiores a 100 kW mostraron una degradación más rápida, con una media de hasta el 3,0% anual, frente a sólo el 1,5% de los vehículos cargados principalmente con CA o a niveles de potencia inferiores.
Por desgracia, los datos no permiten calcular con precisión cuántos años tardarían las baterías en alcanzar un SoH específico. Esto se debe a que la pérdida de capacidad no sigue un patrón estrictamente lineal o exponencial. En su lugar, suele producirse un rápido declive en los primeros uno o dos años, antes de que comience una segunda fase de envejecimiento más lento y constante. Además, el comportamiento de carga puede cambiar con el tiempo.
Incluso con la preferencia del HPC, el SoH se mantiene dentro del límite de garantía
Si se tiene en cuenta el típico periodo de garantía de ocho años, al menos puede estimarse que el SoH se mantiene por encima del umbral crítico del 70% en todos los escenarios. Basándonos en las tasas de degradación anual del análisis de Geotab, es razonable suponer que los vehículos que se cargan predominantemente con CA sólo pierden alrededor del 12% de su capacidad, los que tienen hábitos de carga mixtos pierden alrededor del 17% y los que utilizan con frecuencia la carga rápida con CC pierden hasta el 22%. En otras palabras, incluso con una carga rápida de CC frecuente, el SoH seguiría estando en torno al 78%, por encima del umbral crítico del 70%.
"Para las flotas, el objetivo debe ser el equilibrio", añadió Argue. "Utilizar la potencia de carga más baja que siga satisfaciendo las necesidades operativas puede marcar una diferencia apreciable en la salud de la batería a largo plazo sin limitar la disponibilidad del vehículo".
Otro factor importante para la capacidad restante es la frecuencia de uso de los vehículos: los vehículos utilizados con más frecuencia muestran una degradación ligeramente más rápida, con un aumento anual de alrededor del 0,8% en comparación con el grupo menos utilizado. Otros factores, como el clima, tuvieron un impacto independiente menor. Los vehículos utilizados en regiones más cálidas mostraron una degradación anual aproximadamente un 0,4% más rápida que los de climas templados.
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