{"id":172139,"date":"2022-04-18T14:34:54","date_gmt":"2022-04-18T12:34:54","guid":{"rendered":"https:\/\/www.electrive.com\/?p=172139"},"modified":"2024-01-15T09:45:26","modified_gmt":"2024-01-15T08:45:26","slug":"nissan-todo-bateria-de-estado-solido-lo-hara-nissan-primero","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.electrive.com\/es\/2022\/04\/18\/nissan-all-solid-state-battery-will-nissan-make-it-first\/","title":{"rendered":"Bater\u00eda totalmente de estado s\u00f3lido: \u00bfPodr\u00eda Nissan llegar primero?"},"content":{"rendered":"

Cuando Nissan anunci\u00f3 que estaba creando prototipos de bater\u00edas totalmente de estado s\u00f3lido, la noticia conten\u00eda un ambicioso calendario para empezar a producir de forma piloto las ASSB en 2024 y alimentar un VE de serie en 2028. En una llamada de seguimiento, Nissan detall\u00f3 los fundamentos de su tecnolog\u00eda, al tiempo que reivindicaba avances que parten de una ventaja que, de hecho, tienen menos fabricantes de autom\u00f3viles.<\/p>\n

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Sin duda, las bater\u00edas de estado s\u00f3lido son la pr\u00f3xima barrera a romper. Volkswagen y Mercedes, ahora Honda y primero Toyota, las han aclamado como el santo grial. \"El primer fabricante de autom\u00f3viles que lleve las bater\u00edas de estado s\u00f3lido a la producci\u00f3n en serie disfrutar\u00e1 de una ventaja competitiva crucial\", afirm\u00f3 Thomas Schmall, director general de Volkswagen Group Components, en declaraciones a Porsche Consulting la semana pasada. \"Esperamos nuestras primeras plantas piloto en 2025 o 2026\", dijo.<\/p>\n

Es decir, uno o dos a\u00f1os m\u00e1s tarde de lo que pretende Nissan. La empresa japonesa quiere poner en marcha una l\u00ednea de producci\u00f3n piloto en Yokohama en 2024, antes tambi\u00e9n que Toyota. La empresa hab\u00eda mantenido la posici\u00f3n de liderazgo en bater\u00edas de estado s\u00f3lido, pero recientemente admiti\u00f3 que tampoco llegar\u00edan antes de 2025 o 2026.<\/p>\n

Sin embargo, Nissan parece estar trabajando actualmente a marchas forzadas y con precisi\u00f3n para desarrollar internamente una bater\u00eda totalmente de estado s\u00f3lido. Aqu\u00ed radica uno de los argumentos m\u00e1s s\u00f3lidos para que Nissan est\u00e9 entre los primeros. La mayor\u00eda de los dem\u00e1s fabricantes de autom\u00f3viles conf\u00edan en socios externos. Volkswagen conf\u00eda en QuantumScape<\/a>; Prologio acaba de desvelar<\/a> una bater\u00eda real que alimente los LEV de Gogoro, mientras que Toyota est\u00e1 pensando en asociarse con Pansonic para compartir la carga de la inversi\u00f3n.<\/p>\n

La promesa en todos los casos: mayor autonom\u00eda, menor coste, mayor densidad energ\u00e9tica y potencia de carga, y mayor libertad de dise\u00f1o. Y, a\u00f1ade Nissan, una mayor variedad de materiales para emparejar como c\u00e1todo, \u00e1nodo, electrolito y separador, lo que hace que las bater\u00edas de estado s\u00f3lido sean m\u00e1s complejas y prometedoras.<\/p>\n

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Es en la viabilidad de la combinaci\u00f3n de materiales y la escalabilidad de la producci\u00f3n en lo que Nissan se est\u00e1 centrando en sus laboratorios de la prefectura de Kanagawa (Jap\u00f3n). O cuenta con poderosos socios que informan la investigaci\u00f3n desde el extranjero. Seg\u00fan Kazuhiro Doi, vicepresidente corporativo de Nissan, la NASA y la Universidad de California en San Diego se han encargado de probar combinaciones de cientos de miles de materiales. Doi, que dirigi\u00f3 la llamada desde Jap\u00f3n, comparti\u00f3 que Nissan y la NASA utilizan la \"plataforma inform\u00e1tica de materiales originales\", una base de datos informatizada. Tambi\u00e9n mencion\u00f3 una IA que hab\u00eda dado resultados de acoplamientos de materiales de una potencia sin precedentes.<\/p>\n

Aunque no quiso entrar en todos los detalles qu\u00edmicos, el electrolito s\u00f3lido elegido por Nissan es a base de sulfuro y presenta una alta conductividad i\u00f3nica. Tan alta, de hecho, que tiene lo que se denomina un mecanismo de \"salto\", lo que significa que los iones se mueven m\u00e1s r\u00e1pido que los disolventes.<\/p>\n

Doi, en su presentaci\u00f3n, volver\u00eda a menudo sobre la conductividad, es decir, la velocidad y la facilidad con la que los iones se mueven entre el c\u00e1todo y el \u00e1nodo durante la carga y la descarga reales. Uno de los obst\u00e1culos de las investigaciones anteriores era que los electrolitos s\u00f3lidos presentaban una conductividad i\u00f3nica menor que sus hom\u00f3logos l\u00edquidos. O, en palabras sencillas de Doi: \"Cuanto menor sea la resistencia del electrolito, mayor ser\u00e1 el rendimiento y menor el tiempo de carga\".<\/p>\n

Selecci\u00f3n del material, rendimiento del material y control de precisi\u00f3n de cada capa<\/h3>\n

Con mejores electrolitos s\u00f3lidos, se hace evidente otra ventaja. Las reacciones secundarias entre los materiales disminuyen en comparaci\u00f3n con los disolventes l\u00edquidos, lo que permite una elecci\u00f3n m\u00e1s amplia de materiales para el c\u00e1todo y el \u00e1nodo. El objetivo para Nissan (como para otros) es entonces elegir materiales m\u00e1s ampliamente disponibles que, por ejemplo, el cobalto, todo ello optimizando el rendimiento de los materiales.<\/p>\n

En cuanto al \u00e1nodo y el c\u00e1todo, no qued\u00f3 claro en qu\u00e9 estaba trabajando Nissan, aunque en una presentaci\u00f3n se enumeraron el grafito, el silicio y el li-metal para el \u00e1nodo en orden de aumento de la densidad energ\u00e9tica. ProLogium, por ejemplo, est\u00e1 desarrollando bater\u00edas de estado s\u00f3lido de cer\u00e1mica de litio con \u00e1nodos de silicio y \u00e1nodos de metal de litio.<\/p>\n

Una vez m\u00e1s, cue en la antes mencionada biblioteca de materiales de la NASA. Los niveles de investigaci\u00f3n parecen ya profundos, con Nissan sondeando revestimientos protectores para los c\u00e1todos y \u00e1nodos del prototipo con el fin de optimizar la vida \u00fatil de las bater\u00edas bajo la amenaza constante del envejecimiento.<\/p>\n

Dicha degradaci\u00f3n es un reto para cualquier bater\u00eda, pero Nissan afirm\u00f3 estar a punto de lograr un avance real. Como explic\u00f3 Doi, la formaci\u00f3n de dendritas es uno de los principales factores del envejecimiento de las bater\u00edas. Doi tom\u00f3 el \u00e1nodo para pintar el cuadro: all\u00ed, la dendrita de litio se produce en forma de \"agujas\" que rompen el separador entre el \u00e1nodo y el electrolito s\u00f3lido. Esta ruptura puede provocar cortocircuitos. Por lo tanto, el \u00e1nodo necesita una capa protectora que no debe interferir con la conductividad de los iones y evitar la dendrita. Fue aqu\u00ed donde Nissan afirma que la IA de la NASA proporcion\u00f3 resultados m\u00e1s all\u00e1 de las expectativas; aun as\u00ed, la investigaci\u00f3n estaba en curso, por lo que Doi, que tampoco quiso revelar qu\u00e9 combinaci\u00f3n exacta de materiales parec\u00eda tan prometedora.<\/p>\n

Para el c\u00e1todo, Nissan colabora con la UC San Diego. Una vez m\u00e1s, las repetidas cargas y descargas a lo largo del tiempo deterioran el c\u00e1todo, en este caso, formando una capa de residuos alrededor del material activo que impide que los iones se muevan con fluidez. Del mismo modo, se necesita una capa protectora, aunque no est\u00e1 claro si ya la han encontrado.<\/p>\n

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Sea cual sea el material, todas las interfaces en su interior requieren estabilidad, que seg\u00fan Doi, se crea mediante una presi\u00f3n superficial uniforme. Tambi\u00e9n est\u00e1n estudiando la cuesti\u00f3n con la Universidad de Purdue. Al mismo tiempo, Nissan se\u00f1al\u00f3 que ten\u00edan experiencia en la producci\u00f3n de bater\u00edas no s\u00f3lidas, que tambi\u00e9n requieren una presi\u00f3n igual.<\/p>\n

\u00c9ste es tambi\u00e9n el fundamento de su principal argumento: \"La estructura fundamental de una bater\u00eda de estado s\u00f3lido es la misma que la de una bater\u00eda de iones de litio con electrolito l\u00edquido\", as\u00ed Doi. Y, por lo que supone, la producci\u00f3n tambi\u00e9n es similar. En esto le secund\u00f3 Kenzo Oshihara, encargado de la ingenier\u00eda de producci\u00f3n de bater\u00edas de estado s\u00f3lido como director general adjunto. \"El proceso de dise\u00f1o de las bater\u00edas l\u00edquidas y las s\u00f3lidas es el mismo\", dijo antes de hablar a trav\u00e9s de un v\u00eddeo que mostraba una l\u00ednea de producci\u00f3n altamente automatizada.<\/p>\n

De cara al futuro, \u00bfes realista una producci\u00f3n en serie puntual?<\/h3>\n

Cuando m\u00e1s tarde indagamos para saber cu\u00e1l era la posici\u00f3n real de Nissan en la mesa redonda, Oshihara respondi\u00f3: \"Construimos una bater\u00eda de peque\u00f1o tama\u00f1o para comprobar el rendimiento, as\u00ed que ya est\u00e1n probadas. Ahora es el momento de ampliar el tama\u00f1o\". A\u00fan as\u00ed, es un gran reto pasar finalmente del tama\u00f1o actual de moneda a prensar 27 celdas por m\u00f3dulo.<\/p>\n

De nuevo Oshihara: \"Tenemos un est\u00e1ndar de la bater\u00eda de iones l\u00edquidos\". Se refiere a la bater\u00eda que Nissan utiliza sobre todo en el Leaf EV. Y es lo que hace que el fabricante de autom\u00f3viles conf\u00ede en cumplir los plazos previstos.<\/p>\n

\"Creo que somos uno de los pocos fabricantes de equipos originales que cuentan con experiencia en el desarrollo y la fabricaci\u00f3n de bater\u00edas propias en los \u00faltimos diez a\u00f1os\", a\u00f1adi\u00f3 Doi, refiri\u00e9ndose tambi\u00e9n al Leaf. Kunio Nakaguro, vicepresidente ejecutivo a cargo de I+D, apoy\u00f3 a\u00fan m\u00e1s el argumento: \"Los conocimientos adquiridos con nuestra experiencia respaldan el desarrollo de bater\u00edas totalmente de estado s\u00f3lido, y hemos acumulado importantes tecnolog\u00edas elementales\".<\/p>\n

Aqu\u00ed incluy\u00f3 incluso los desaf\u00edos. Recordando el Leaf y su infame falta temprana de refrigeraci\u00f3n de la bater\u00eda, esto ser\u00e1 menos problem\u00e1tico en los ASSB: las bater\u00edas de estado s\u00f3lido pueden soportar temperaturas m\u00e1s altas. Nissan especifica 100 grados cent\u00edgrados antes del inicio de la degradaci\u00f3n. Esto es crucial para los procesos de carga de alta potencia. Tambi\u00e9n es una cuesti\u00f3n de dise\u00f1o, ya que menos refrigeraci\u00f3n significa menos espacio y peso.<\/p>\n

Las bater\u00edas de estado s\u00f3lido tambi\u00e9n son com\u00fanmente aclamadas como m\u00e1s seguras, sencillamente porque no hay una huida t\u00e9rmica, literalmente una fuga de l\u00edquido inflamable cuando se rompen. Sin embargo, Nissan admite que la densidad energ\u00e9tica es mucho mayor, por lo que conlleva igual o mayor riesgo, sobre todo porque utilizar\u00e1n un electrolito s\u00f3lido de sulfuro org\u00e1nico. Si entra en contacto con la humedad, como en el aire, puede producirse sulfuro de hidr\u00f3geno, un gas inflamable y venenoso.<\/p>\n

Nissan vuelve a se\u00f1alar su experiencia y las pruebas de seguridad internas de otros materiales que tambi\u00e9n se est\u00e1n aplicando en la planta piloto. All\u00ed, la empresa afirma que controlar\u00e1 la liberaci\u00f3n de gas H2S desde el polvo hasta el nivel de la c\u00e9lula y que ya han tenido que controlar la humedad con el Leaf anteriormente. Una vez m\u00e1s, el truco est\u00e1 en el material. Si se elige bien, el sulfuro reacciona con el \u00e1cido sulfh\u00eddrico y forma una capa protectora.<\/p>\n

\"De cara al futuro, nuestras divisiones de I+D y fabricaci\u00f3n seguir\u00e1n colaborando para utilizar esta instalaci\u00f3n de producci\u00f3n de prototipos y acelerar la aplicaci\u00f3n pr\u00e1ctica de las bater\u00edas totalmente de estado s\u00f3lido\", afirm\u00f3 Nakaguro.<\/p>\n

Sin embargo, aumentar la producci\u00f3n puede ser una cuesti\u00f3n diferente. Estamos a la espera de que Jap\u00f3n responda a nuestras preguntas sobre los vol\u00famenes previstos y los posibles modelos o sobre lo que esto puede significar para la Alianza con Renault en Europa.<\/p>\n

En la actualidad, el 'Ambici\u00f3n Nissan 2030<\/a> ha ampliado el objetivo de Nissan de lanzar un veh\u00edculo el\u00e9ctrico con bater\u00edas de estado s\u00f3lido de desarrollo propio para 2028 al nivel de la Alianza.<\/p>\n

Al desvelar el instalaci\u00f3n prototipo<\/a> y presentando su enfoque a la prensa m\u00e1s adelante, Nissan parece haber puesto pie firme en el camino y ha realizado algunos progresos s\u00f3lidos. Sin embargo, para concluir aqu\u00ed, literalmente, si sus bater\u00edas totalmente de estado s\u00f3lido saldr\u00e1n a tiempo y a escala, el tiempo lo dir\u00e1.<\/p>\n

Fuente: Convocatoria de prensa y mesa redonda de Nissan<\/em><\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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