{"id":265746,"date":"2025-03-07T14:30:00","date_gmt":"2025-03-07T13:30:00","guid":{"rendered":"https:\/\/www.electrive.com\/?p=265746"},"modified":"2025-03-07T13:25:56","modified_gmt":"2025-03-07T12:25:56","slug":"investigadores-del-pem-analizan-las-baterias-de-byd-y-tesla","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.electrive.com\/es\/2025\/03\/07\/pem-researchers-analyse-byd-and-tesla-batteries\/","title":{"rendered":"Investigadores de PEM analizan las bater\u00edas de BYD y Tesla"},"content":{"rendered":"

En cuanto a la motivaci\u00f3n del an\u00e1lisis, el PEM escribe que, en general, existen pocos datos y an\u00e1lisis detallados sobre las bater\u00edas de los veh\u00edculos el\u00e9ctricos modernos. \"Ambos actores apenas han revelado datos sobre sus bater\u00edas, por lo que la estructura mec\u00e1nica de las celdas\u02bc y la mayor\u00eda de sus propiedades han permanecido ocultas hasta la fecha\", afirma el director del PEM, el profesor Achim Kampker, sobre la elecci\u00f3n de los dos sujetos de prueba, Tesla y BYD.<\/p>\n\n\n\n

Los resultados publicados el 6 de marzo en la revista Informes sobre c\u00e9lulas Ciencias f\u00edsicas<\/em> muestran, entre otras cosas, que las celdas 4680 de Tesla se centran en la alta densidad energ\u00e9tica, mientras que la eficiencia de volumen y los materiales m\u00e1s rentables son m\u00e1s importantes para la celda blade de BYD. Seg\u00fan el estudio, la bater\u00eda de BYD es m\u00e1s eficiente porque permite una gesti\u00f3n t\u00e9rmica m\u00e1s sencilla.<\/p>\n\n\n\n

Para el an\u00e1lisis, los investigadores de la RWTH examinaron la construcci\u00f3n mec\u00e1nica, las dimensiones y las propiedades el\u00e9ctricas y t\u00e9rmicas de las c\u00e9lulas, as\u00ed como la composici\u00f3n exacta del material de los electrodos. Tambi\u00e9n se determinaron los costes de los materiales de las c\u00e9lulas y los procesos utilizados para su montaje. En aras de la exhaustividad: La c\u00e9lula Tesla fue adquirida por la c\u00e1tedra a Munro & Associates, procedente del desmontaje de un Tesla Modelo Y 2022 con el paquete de bater\u00edas estructural - debido a su antig\u00fcedad, exist\u00edan ligeras incertidumbres sobre el estado de salud (SoH) exacto de la c\u00e9lula. La c\u00e9lula BYD Blade se import\u00f3 en l\u00ednea de un distribuidor chino con un SoH de 100% (en 2023).<\/p>\n\n\n\n

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\n \"An\u00e1lisis <\/div>\n
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Imagen: RWTH Aquisgr\u00e1n<\/div>\n <\/div>\n <\/div>\n\n\n\n\n

Lo que la c\u00e1tedra califica de \"resultados sorprendentes\" lo explica el profesor Heiner Heimes, miembro principal de PEM: \"Nos sorprendi\u00f3 que no hubiera silicio en los \u00e1nodos de ambas bater\u00edas, especialmente en la c\u00e9lula de Tesla, ya que el silicio est\u00e1 ampliamente considerado en la investigaci\u00f3n como un material clave para aumentar la densidad energ\u00e9tica.\" El an\u00e1lisis tambi\u00e9n proporciona cifras concretas sobre la densidad energ\u00e9tica: se determinaron 160 Wh\/kg y 355,26 Wh\/l para la c\u00e9lula LFP de BYD. As\u00ed, la c\u00e9lula cil\u00edndrica 4680 de Tesla con qu\u00edmica NMC811 alcanza 241,01 Wh\/kg y 643,3 Wh\/l a nivel de c\u00e9lula. La densidad de energ\u00eda volum\u00e9trica, en particular, demuestra claramente el enfoque de Tesla.<\/p>\n\n\n\n

La c\u00e9lula en forma de aspa de BYD ya se caracteriza por su tama\u00f1o especial y ep\u00f3nimo, ya que las c\u00e9lulas en forma de aspa se extienden por toda la anchura del paquete de bater\u00edas: son c\u00e9lulas prism\u00e1ticas. En concreto, la empresa de Aquisgr\u00e1n midi\u00f3 90 mil\u00edmetros de altura, 14 mil\u00edmetros de anchura y unos impresionantes 965 mil\u00edmetros de longitud, casi un metro. En Tesla, las celdas cil\u00edndricas han ido aumentando de tama\u00f1o a lo largo de los a\u00f1os: desde las 18650 del primer Model S hasta las 2170 del Model 3 y el Model Y, pasando por las 4680 con un di\u00e1metro de 46 mil\u00edmetros y una altura de 80 mil\u00edmetros. \"En los \u00faltimos a\u00f1os, se ha producido una tendencia hacia las celdas de mayores dimensiones, ya que esto aumenta el contenido energ\u00e9tico por celda producida y reduce la complejidad de integraci\u00f3n a nivel de sistema\", afirma el estudio.<\/p>\n\n\n\n

<\/th>Tesla 4680<\/strong><\/th>BYD Blade<\/strong><\/th><\/tr><\/thead>
Dimensiones<\/strong><\/td>46\u00d780 mm<\/td>965x90x14 mm<\/td><\/tr>
Peso<\/strong><\/td>355 g<\/td>2,700 g<\/td><\/tr>
Volumen<\/strong><\/td>133 ml<\/td>1,216 ml<\/td><\/tr>
Densidad de energ\u00eda volum\u00e9trica<\/strong><\/td>643,3 Wh\/ml<\/td>355,3 Wh\/ml<\/td><\/tr>
Densidad de energ\u00eda gravim\u00e9trica<\/strong> <\/strong><\/td>241,01 Wh\/kg<\/td>160 Wh\/kg<\/td><\/tr>
Capacidad nominal<\/strong><\/td>23,125 Ah<\/td>135 Ah<\/td><\/tr>
Energ\u00eda nominal<\/strong>y<\/td>85,56 Wh<\/td>432 Wh<\/td><\/tr>
Tensi\u00f3n nominal<\/strong><\/td>3.7 V<\/td>3.2 V<\/td><\/tr>
Ventana de tensi\u00f3n<\/strong><\/td>2.5-4.3 V<\/td>2.6-3.65 V<\/td><\/tr><\/tbody><\/table><\/figure>\n\n\n\n

Otra similitud entre las dos bater\u00edas que los expertos en bater\u00edas de Aquisgr\u00e1n no esperaban es la forma de ensamblar las celdas. Por ejemplo, sus finas l\u00e1minas de electrodos se unieron utilizando el m\u00e9todo de soldadura l\u00e1ser, todav\u00eda poco habitual, en lugar del m\u00e9todo de soldadura por ultrasonidos que se utiliza habitualmente en el mercado.<\/p>\n\n\n\n

Sin embargo, las diferencias superan a las similitudes; como era de esperar, se habla de tipos de bater\u00edas \"muy innovadores\" y \"con un dise\u00f1o fundamentalmente diferente\". Seg\u00fan el informe, hay \"diferencias significativas en la velocidad a la que pueden cargarse o descargarse en relaci\u00f3n con su capacidad m\u00e1xima\". Seg\u00fan el estudio, la pila de l\u00e1minas de BYD se basa en un m\u00e9todo especial en el que los \u00e1nodos y los c\u00e1todos de la pila de electrodos se fijan en una posici\u00f3n ideal entre s\u00ed laminando los bordes del separador. La bater\u00eda de Tesla, por su parte, utiliza un nuevo tipo de aglutinante que mantiene unidos los materiales activos de los electrodos. Y \"Aunque la c\u00e9lula de BYD es mucho m\u00e1s grande que la de Tesla, la proporci\u00f3n de componentes pasivos de la c\u00e9lula, como colectores de corriente, carcasas y barras colectoras, es similar\", afirma Kampker.<\/p>\n\n\n\n

Los sistemas de seguridad de las carcasas tambi\u00e9n son diferentes. A diferencia de las mencionadas 18650 y 2170 de Tesla, que se instalan horizontalmente en el pack, las 4680 se instalan en posici\u00f3n vertical. Esto significa que la c\u00e9lula se ventila hacia abajo en caso de aver\u00eda. La c\u00e9lula blade, en cambio, ventila hacia un lado (como las c\u00e9lulas Tesla montadas horizontalmente). En ambos casos, los gases calientes se ventilan lejos del habit\u00e1culo, pero en el caso de la c\u00e9lula 4680, tambi\u00e9n se alejan del sistema de contacto el\u00e9ctrico. Dependiendo de la posici\u00f3n de la c\u00e9lula en el pack, \u00e9ste podr\u00eda resultar da\u00f1ado si se ventila hacia un lado. Mientras que Tesla utiliza todo el contenedor de la c\u00e9lula como polo negativo, BYD a\u00edsla ambos polos del contenedor.<\/p>\n\n\n\n

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\n \"An\u00e1lisis
Imagen: RWTH Aquisgr\u00e1n<\/figcaption> <\/figure>\n <\/div>\n
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\n \"An\u00e1lisis
Imagen: RWTH Aquisgr\u00e1n<\/figcaption> <\/figure>\n <\/div>\n
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\n \"An\u00e1lisis
Imagen: RWTH Aquisgr\u00e1n<\/figcaption> <\/figure>\n <\/div>\n <\/div>\n\n \n <\/div>\n\n\n\n\n

Para determinar el importante factor del coste, se analiz\u00f3 cada componente de las c\u00e9lulas y se pes\u00f3 por separado. En torno al 60%, ambas c\u00e9lulas tienen una proporci\u00f3n similar de material activo, pero de forma diferente: la carcasa de acero de la c\u00e9lula de Tesla pesa m\u00e1s que el contenedor de aluminio de BYD, pero esta ventaja de peso se pierde de nuevo \"debido al elevado peso de la pel\u00edcula de sustrato\" de la c\u00e9lula de la pala. Los costes de material se estimaron utilizando precios de material libremente disponibles en agosto de 2024. Como resultado, la c\u00e9lula de BYD es m\u00e1s de diez euros m\u00e1s barata por kilovatio hora al nivel de precios actual: 25 euros\/kWh frente a los m\u00e1s de 35 euros\/kWh de Tesla. La diferencia se debe principalmente al diferente material del c\u00e1todo: la c\u00e9lula de BYD es incluso ligeramente m\u00e1s cara por el \u00e1nodo y el cobre utilizados.<\/p>\n\n\n\n

El estudio se elabor\u00f3 con el apoyo de Tecnolog\u00eda Electroqu\u00edmica Energ\u00e9tica de M\u00fcnster (MEET) y el Instituto Fraunhofer de Tecnolog\u00edas y Sistemas Cer\u00e1micos (IKTS) como parte del proyecto de investigaci\u00f3n FoFeBat2 y est\u00e1 disponible como descarga gratuita. En \u00e9l podr\u00e1 leer m\u00e1s detalles, por ejemplo, sobre la disposici\u00f3n de los electrodos en las celdas, la puesta en contacto y tambi\u00e9n detalles sobre los propios electrodos (como el grosor de los revestimientos), as\u00ed como la secuencia de proceso prevista durante la producci\u00f3n.<\/p>\n\n\n\n

rwth-aachen.de,<\/a>\u00a0cell.com<\/a>\u00a0(estudio descargable en PDF)<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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