Energetica 196 mayo 2020
Además, combinada con un inno- vador cátodo rico en níquel, tiene la ventaja de operar a alto voltaje (> 4.3 V), proporcionando una alta densidad energética (450 Wh/kg y 1200 Wh/L) y un coste modera- do para la aplicación en vehículos eléctricos. Uno de los retos con los que se encuentra la tecnología actual de las baterías de estado sólido que utiliza litio metálico es la densidad energética limitada debido al uso de un electrolito polimérico que es inesta- ble por encima de 4.0 V. Además, la ne- cesidad de operar la batería por encima de 70 °C hace que se requiera un siste- ma de calefacción externo para mantener esta temperatura, reduciendo la eficiencia energética de la batería con el tiempo y ha- ciéndola menos atractiva para los usuarios. Sin embargo, al reemplazar el electroli- to líquido por un electrolito sólido híbrido de cerámica y polímero, se mejorará la seguridad intrínseca de la celda, evitando riesgos de fuga de disolventes tóxicos e inflamables. En consecuencia, las baterías SAFELiMOVE requerirán menos caracterís- ticas de seguridad externas, lo que abre la oportunidad de ser construidas utilizan- do módulos más simples y estructuras de empaquetado a un costo menor. Esto su- pone una gran ventaja competitiva sobre la competencia mundial -principalmente asiática-, que fortalece de manera sosteni- ble a la Unión Europea como líder tecnoló- gico y de fabricación de baterías. Además, la puesta en marcha de esta ini- ciativa, acarreará la consecución de otros objetivos complementarios, no menos re- levantes. Por un lado, se facilitará el desa- rrollo de una batería con densidades ener- géticas gravimétrica y volumétrica hasta 2 veces más altas que las que se encuentran actualmente en el mercado (450 Wh/kg y 1200 Wh/L versus 240 Wh/kg y 600 Wh/L). En segundo lugar, la pieza obtenida será fácilmente adaptable para operar a tem- peratura ambiente (frente a los 80 °C re- queridos para un paquete de baterías co- mercial que utiliza litio metálico) mediante la incorporación de un electrolito híbrido de cerámica y polímero altamente conduc- tor iónico, capaz de cubrir las condiciones de funcionamiento típicas de los vehículos eléctricos. En tercer lugar, el proyecto permitirá la identificación de una tecnología segu- ra basada en un concepto de batería de estado sólido que posibilita trabajar con ánodos de litio metálico de alta capaci- dad específica. Esto disminuirá el riesgo de reacciones secundarias, inestabilidades e incendios derivados del uso de electroli- tos líquidos convencionales. De la misma manera, se dará un impulso decisivo a la consolidación de una tecnología sostenible basada en la disminución de la dependen- cia de las materias primas críticas como el cobalto (disminuido en el material activo a solo un 5%) y libre de grafito (ánodo de litio metálico). Asimismo, se registrará previsiblemente un aumento de la competitividad en com- paración con las tecnologías de baterías actuales, que resultará de la combinación de materiales innovadores y de alto ren- dimiento con un diseño de celda eficiente y rentable y, lo que es más relevante aún, se abrirá la puerta a una nueva tecnología para la fabricación a escala industrial de baterías en estado sólido. Sin olvidar, por último, que todo este proceso finalizará con el desarrollo de una batería que dará respuesta a las necesidades de los consu- midores, con cargas rápidas, suficiente au- tonomía y una vida útil más amplia. Por otra parte, el proyecto SAFELiMOVE pone el foco también en la superación las actuales tecnologías de baterías para vehí- culos eléctricos, desarrollando y demostran- do la validez de un prototipo preindustrial, una nueva tecnología de batería de esta- do sólido de propiedad europea centrada en litio metálico, materiales de cátodo de alto voltaje y electrolitos sólidos híbridos. En otras palabras, gracias a SAFELiMOVE se desarrollará una nueva tecnología más segura y rentable (<100 ž/kWh desde una perspectiva de producción de alto volumen hacia 2030), con un ciclo de vida prolongado y capaz de ope- rar a temperatura ambiente gracias al electrolito solido híbrido. Además, esta batería permitirá aumentar la densidad energética, seguridad y asequibilidad de los vehículos eléc- tricos, para cumplir con los requisi- tos de autonomía de conducción, vida útil de la batería, tiempo de car- ga y potencia en la descarga reque- ridos por los usuarios de vehículos eléctricos. Un paso decisivo, también, hacia la descarbonización del transporte. En consecuencia, el proyecto europeo liderado por CIC energiGUNE tendrá la ca- pacidad de abordar todos estos aspectos y proporcionará nuevas herramientas de análisis y posicionamiento. Entre ellas, la evaluación del potencial de ampliación de la capacidad de fabricación de baterías en Europa, incluida la evaluación de la cadena de producción de baterías de estado só- lido, modelos de coste, protocolos de es- tandarización, evaluación del ciclo de vida y procedimientos de reciclaje. También ayudará en la identificación del mercado potencial para la explotación y venta de baterías de estado sólido para ve- hículos eléctricos por empresas europeas y definición de casos de negocio de ade- cuados, y dará paso a una hoja de ruta de la batería de estado sólido basada en litio metálico para 2030, lo que incluye entre otras cosas, el desarrollo de nuevos mate- riales y la ruta de optimización del tiempo de vida de la batería. El proyecto liderado por CIC energiGU- NE es la base para construir una colabora- ción de desarrollo y comercial de este tipo de baterías de estado sólido en Europa. Como se ha mencionado, la iniciativa in- cluye a todos los socios europeos clave a lo largo de toda la cadena de valor, desde la investigación hasta la industria. En defi- nitiva, gracias a su consorcio, SAFELiMOVE tiene como objetivo fortalecer la cadena de valor dentro de la propia Comunidad Europea hacia la producción de baterías, mediante la creación de una nueva tecno- logía 100% europea, segura, de mayores prestaciones y coste competitivo, defi- niendo los próximos pasos a seguir para introducir la tecnología desarrollada en el mercado 67 energética XXI · 196 · MAY 20
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