Blog

Feb 29, 2024

¿Cuánto duran las baterías de los coches eléctricos?

Con el cuidado adecuado y buenos hábitos, la batería de un vehículo eléctrico debería durar mucho tiempo. Si está pensando en comprar su primer vehículo eléctrico, es posible que se pregunte cuánto tiempo puede esperar

Con el cuidado adecuado y buenos hábitos, la batería de un vehículo eléctrico debería durar mucho tiempo.

Si está pensando en comprar su primer vehículo eléctrico, es posible que se pregunte cuánto tiempo puede esperar que dure la batería y cuánto costará reemplazarla.

Nuestra experiencia con otros bienes de consumo que funcionan con baterías nos ha condicionado a hacer estas preguntas. Las baterías de nuestros teléfonos móviles, portátiles y herramientas eléctricas inalámbricas parecen degradarse mucho antes que el resto del dispositivo, y el coste prohibitivo de reemplazar la batería nos anima a optar por reemplazar el dispositivo por completo.

Pero un automóvil es la segunda compra más grande que la mayoría de los estadounidenses jamás hará, después de las casas en las que viven, lo que hace que las actualizaciones frecuentes sean inviables. Y nadie quiere verse atrapado en un préstamo a años de duración sobre un activo que puede perder una parte importante de su funcionalidad tan pronto como (o antes) se liquide. A diferencia de los teléfonos móviles, también se espera que los coches conserven algo de valor después de que su primer propietario fallezca y que vivan durante décadas con un segundo, tercer o cuarto propietario.

Las buenas noticias para los posibles compradores de vehículos eléctricos son triples. En primer lugar, a diferencia de la mayoría de los fabricantes de productos electrónicos de consumo, los fabricantes de automóviles tienen un gran interés en garantizar la duración de la batería. La batería promedio de un vehículo eléctrico debería durar más que la garantía, sino también la del resto del automóvil. En segundo lugar, hay muchas cosas que puedes hacer como propietario de un vehículo eléctrico para proteger la salud de tu batería. En tercer lugar, la resistencia de una batería de litio bien cuidada le brinda opciones reales una vez que se agota la garantía.

Aunque los vehículos eléctricos todavía son relativamente nuevos y los mercados de reparación y reventa de baterías aún son incipientes, se puede apostar que el aumento de los vehículos eléctricos y de los mandatos de vehículos eléctricos alimentará una importante economía de servicios y reciclaje. Eso significa una caída de los precios de las baterías, alternativas de reparación rentables y su capacidad de recuperar algo del valor de reventa después de años de buena higiene de las baterías.

Los vehículos eléctricos vendidos en Estados Unidos suelen tener garantías de batería que cubren los primeros ocho años o 100.000 millas, lo que ocurra primero. La letra pequeña varía, pero generalmente durante el período cubierto, la garantía garantiza la retención de al menos el 70 por ciento de la capacidad original de la batería.

Los fabricantes de automóviles han instituido estos requisitos a pesar de que, contrariamente a la información errónea popular (ver aquí, aquí, aquí y aquí), las garantías de durabilidad de las baterías de los vehículos eléctricos aún no son obligatorias ni por la ley federal ni por la de California; la regla de durabilidad de las baterías de la EPA no es del todo definitiva y no se aplicará a los vehículos eléctricos hasta el año de modelo 2027, y las nuevas regulaciones Advanced Clean Cars II de California que instituyen una garantía mínima de ocho años/100,000 millas (similar al requisito de garantía de batería de 10 años/150,000 existente desde hace mucho tiempo en el estado para híbridos) en el año modelo 2026.

Para poner todo esto en perspectiva, la garantía estándar del tren motriz en un vehículo nuevo con motor de combustión interna (ICE), que cubre todos los componentes vitales que hacen girar las ruedas, desde el motor y la transmisión hasta el eje de transmisión y los diferenciales, es de solo cinco años. o 60.000 millas.

Teniendo en cuenta que la batería representa entre el 30 y el 40 por ciento del costo de producción de un vehículo eléctrico, puede estar seguro de que los fabricantes tienen cuidado al diseñar baterías para que duren al menos ese tiempo.

Los vehículos eléctricos convencionales solo existen desde hace aproximadamente una década, y solo el tiempo dirá cómo será la curva de durabilidad dentro de 20 años, pero todas las señales apuntan a que las baterías de los vehículos eléctricos duran al menos tanto como los motores de combustión interna y las transmisiones en condiciones de uso normales. .

Según un estudio Recurrent ampliamente citado publicado a principios de este año, la mayoría de los vehículos eléctricos experimentan una pérdida de capacidad del cinco al 10 por ciento en sus primeras 40 000 millas, luego se estabilizan y mantienen alrededor del 80 al 90 por ciento de su capacidad original hasta las 100 000 millas y más. .

Si bien relativamente pocos vehículos eléctricos han existido el tiempo suficiente para alcanzar las 200.000 millas, el Informe de impacto de 2022 de Tesla promocionó una retención promedio del 88 por ciento de la capacidad de la batería en ese hito. Algunas personas con hábitos de conducción particularmente excesivos, como 74.000 millas al año o más, han reportado una degradación de tan solo el 20 por ciento en paquetes con más de 350.000 millas.

La segunda buena noticia es que no debería ser difícil para el conductor promedio implementar prácticas inteligentes de batería para extender significativamente la vida útil del paquete. En particular, mediante la gestión inteligente de la temperatura y el estado de carga (SoC) y el uso sensato de la carga rápida de alta potencia, los propietarios de vehículos eléctricos deberían poder mantener sus baterías en funcionamiento durante décadas.

Para proteger la duración de la batería de sus vehículos eléctricos, los propietarios descubrirán que vale la pena comprender la ciencia básica detrás de la gestión de la batería y la gran ayuda que brindan las tecnologías inteligentes integradas en estos automóviles. Tecnologías que deberían seguir mejorando con el tiempo.

Tome control de temperatura. Como regla general, las baterías de iones de litio, el tipo más común en vehículos eléctricos y productos electrónicos de consumo, funcionan mejor y duran más cuando se mantienen alejadas de temperaturas extremas. Eso está aproximadamente dentro del rango tolerable para los humanos, alrededor de 50 a 110 grados Fahrenheit.

Es posible que hayas notado que tu teléfono no siempre se carga en un ambiente caluroso como el tablero de un automóvil, o que puede apagarse inesperadamente cuando tiene poca carga en un día muy frío. Además de introducir falta de confiabilidad, estas temperaturas extremas pueden causar daños físicos a la estructura molecular de la batería, reduciendo permanentemente su capacidad y esperanza de vida. Lo mismo ocurre con las baterías de los vehículos eléctricos.

Para evitar los problemas de temperatura que afectan a los teléfonos, la mayoría de los vehículos eléctricos tienen sistemas para mantener sus baterías a una temperatura óptima cuando sea necesario. Las líneas de refrigerante que conectan la batería al radiador y los calentadores regulan la temperatura de la batería a pesar de las variables internas o externas extremas.

Esto permite que la batería elimine el calor que genera cuando se descarga rápidamente (por ejemplo, mediante una fuerte aceleración) o se carga (como en una estación de carga rápida de CC). Pase por cualquier estación DCFC y probablemente escuche los ventiladores del vehículo zumbando furiosamente para enfriar la batería.

De manera similar, la mayoría de los vehículos eléctricos funcionan para mantener la batería caliente en los días fríos. Debido a que dejar que la batería caiga por debajo de temperaturas bajo cero también puede dañar su estructura interna, un vehículo eléctrico generalmente está diseñado para usar parte de la energía de la batería (o de la pared si está enchufado) para mantener la batería a una temperatura segura. Esta es la causa principal de la "fuga vampírica" ​​del clima frío, un término utilizado para describir la pérdida de alcance de un vehículo eléctrico mientras está estacionado.

Esa pérdida puede llegar al 10 por ciento por día en temperaturas extremadamente frías y es otra buena razón para mantener su vehículo eléctrico enchufado, especialmente si lo va a dejar durante días seguidos. Los primeros entusiastas de los vehículos eléctricos recordarán que las fallas de la batería del Nissan Leaf de primera generación se debieron en gran medida a su total falta de tecnología de gestión activa de la temperatura, un error costoso que es poco probable que repitan otros fabricantes de vehículos eléctricos.

Los propietarios también pueden preservar la vida útil de la batería monitoreando el estado de carga, un término que se refiere a la cantidad de energía almacenada en una batería en relación con su capacidad total. También en este caso la clave es evitar los extremos. Como regla general, a las baterías no les gusta estar 100 por ciento llenas o totalmente vacías, ya que ambos estados pueden dañar la estructura molecular de la batería de manera muy parecida al calor o el frío extremos. La razón principal por la que las baterías de nuestros productos electrónicos de consumo tienden a agotarse tan rápidamente es que normalmente se cargan al 100 por ciento (y se dejan enchufadas) y luego se agotan hasta casi 0 diariamente.

Por el contrario, evitar daños a la batería de su vehículo eléctrico manteniendo un SoC saludable es bastante fácil, ya que no necesitamos hacer trabajar nuestros vehículos tan duro como nuestros dispositivos electrónicos portátiles de forma regular. Un conductor estadounidense típico viaja sólo alrededor de 40 millas por día, una fracción muy pequeña del rango de 200 a 400 millas que se ve en la mayoría de los vehículos eléctricos. Esto significa que con un uso normal y una carga diaria, es muy poco probable que una batería tenga SoC muy bajos.

En el otro extremo del espectro de SoC, los vehículos eléctricos vienen con configuraciones de software que pueden usarse para evitar que la batería se sobrecargue innecesariamente. La mayoría de los fabricantes recomiendan configurar el sistema para que deje de cargar al 80 por ciento, a menos que se requiera esa capacidad adicional para un viaje largo.

De hecho, algunos fabricantes incorporan cierto margen de seguridad en el propio sistema de gestión de la batería, creando una capacidad "utilizable" que en realidad es entre un 5 y un 10 por ciento menor que la capacidad total real de la batería y utilizando un bloqueo de software que impide que la batería se descargue por completo. cargando o descargando. De esta manera, la batería se mantiene en el rango de funcionamiento más seguro y menos dañino. (Este es el mismo principio detrás del reciente lanzamiento de Apple de "Carga optimizada de la batería", una función que impide que su iPhone se cargue por completo hasta justo antes de que se espere que lo desconecte, minimizando la cantidad de tiempo que la batería pasa al 100 por ciento de SoC).

Una tercera forma en que los propietarios pueden conservar las baterías de sus vehículos eléctricos es limitar la velocidad a la que las cargan regularmente. La carga rápida a muy alta velocidad puede ser conveniente, pero puede provocar un fenómeno llamado revestimiento de iones en el ánodo. Eso es malo: se supone que los iones de litio migran hacia las capas de grafito del ánodo, no se acumulan en la superficie del ánodo. El revestimiento degrada seriamente el rendimiento de la batería con el tiempo.

Afortunadamente, para la mayoría de los propietarios, la carga rápida rara vez es necesaria y puede reservarse para viajes por carretera, y la recarga ocasional de carga rápida no dañará de manera mensurable la batería. Por otro lado, si los cargadores rápidos públicos son su principal opción de carga, porque vive en una ciudad o no tiene acceso a la carga en el hogar, considere si realmente necesita los cargadores más rápidos de 350 kW para su carga semanal o tiene tiempo para optar por ellos. para cargadores más lentos y menos dañinos en el rango de 25 a 70 kW.

Hace algunos años, las flotas de taxis Tesla en Ámsterdam degradaban rápidamente sus baterías mediante el uso diario de sobrealimentadores de 120 kW. Posteriormente, Tesla proporcionó a las flotas de taxis supercargadores privados de 60 kW y desde entonces ha instalado supercargadores “urbanos” de 72 kW en ciudades densamente pobladas de todo el mundo, donde los propietarios pueden confiar en ellos como su principal fuente de energía.

A diferencia de los vehículos ICE cuyo destino final suele ser una falla del motor o de la transmisión, los vehículos eléctricos están equipados con baterías que tienen muchas más probabilidades de seguir funcionando a largo plazo, aunque con una capacidad reducida. Excluyendo algunos retiros notables de baterías de vehículos eléctricos, solo entre uno y dos por ciento de los vehículos eléctricos han tenido su batería reemplazada durante la última década, aunque, como era de esperar, los primeros modelos tienden a haber visto más reemplazos.

Dicho esto, a pesar de la larga vida útil esperada y el alto nivel de confiabilidad de las baterías de vehículos eléctricos, las fallas, por supuesto, aún son posibles y el costo de reemplazar una batería después de la expiración de la garantía puede ser desalentador.

En los últimos años han circulado algunas historias virales sobre los primeros propietarios de Tesla que se enfrentan a facturas de 20.000 dólares para reemplazar sus baterías fuera de garantía, como la del propietario finlandés que hizo estallar su Modelo S en aparente protesta. Estas anécdotas deben verse en el contexto adecuado. Si el motor de su Mercedes Clase S de 10 años falla y lo lleva a su concesionario Mercedes local para que le cambien uno nuevo, le cotizarán un precio igualmente espeluznante.

En la práctica, sin embargo, es mucho más probable que un mecánico externo revise su automóvil viejo y le proporcione un motor de reemplazo usado o le reconstruya el motor original a una fracción del costo de uno nuevo de Mercedes.

Sin duda, ahora es más fácil encontrar a alguien que reconstruya su motor que reemplazar un módulo de su paquete de baterías, pero eso no será así por mucho tiempo. En todo caso, reparar un paquete de baterías es más rápido y más fácil que reconstruir un motor, por lo que a medida que los vehículos eléctricos se vuelven más comunes en los mercados usados ​​y fuera de garantía, también podemos esperar un aumento en la cantidad de proveedores de servicios externos como Electrified. Garaje para abrir y reparar paquetes de baterías, es decir, reemplazando celdas o módulos individuales en una batería degradada, en lugar de cambiar el paquete completo a un costo mucho mayor. Las leyes (y las demandas) sobre el derecho a reparar deberían garantizar que los mecánicos externos y los reparadores domésticos puedan comprar las piezas y herramientas necesarias para reparar sus vehículos en los años venideros.

También existe la posibilidad separada de recuperar algo de valor mediante la reventa de baterías para vehículos eléctricos. Este es un punto interesante de diferencia entre los automóviles ICE y los vehículos eléctricos. Un motor averiado puede ser bueno sólo por el valor de chatarra, pero la estructura modular de un paquete de baterías hace que su reutilización sea una alternativa viable y más lucrativa. Esto se debe a que un paquete normalmente consta de cientos o miles de células individuales, agrupadas en aproximadamente una docena de módulos.

Incluso en el caso de un "fallo" del paquete, cuando suficientes células del paquete no logran que el paquete quede inutilizable en un automóvil, las células y módulos sanos restantes se pueden combinar con otros buenos para ensamblar un paquete "nuevo" y saludable. Los componentes de su batería también podrían usarse en proyectos de conversión de vehículos eléctricos o incluso reutilizarse como almacenamiento estacionario para ayudar a estabilizar la red eléctrica. Debido a esto, los módulos individuales de los paquetes de baterías de Tesla tienden a venderse por mucho dinero en el mercado secundario.

Dentro de cualquier vehículo eléctrico nuevo se encuentra una batería muy grande y costosa que representa una parte importante del valor del automóvil. Pero gracias al consenso de la industria sobre las garantías de las baterías de los vehículos eléctricos y a la ciencia básica de la conservación de la batería, para la mayoría de las personas, la duración de la batería es una razón para comprar vehículos eléctricos, no para evitarlos.

Con un poco de cuidado, los propietarios de vehículos eléctricos generalmente pueden esperar que las baterías mantengan su vehículo en funcionamiento durante muchos años y, potencialmente, encuentren un destino distinto al desguace cuando finalmente dejen de funcionar.

Preece dado de alta del hospital después del accidente de Daytona

Bubba Wallace asegura el último lugar en los playoffs de NASCAR

El piloto de NASCAR Ryan Preece rueda diez veces

Kurt Busch, campeón de la Copa NASCAR 2004, se retira

La temporada regular de NASCAR deja solo una pregunta

Esta es una pista de arrastre de 1/16 de milla

La F-150 Lightning obtiene un tono negro mate para 2024

Daniel Ricciardo se rompe la muñeca en un extraño accidente de F1

La primera minivan eléctrica de Volvo será la EM90

Los fabricantes de automóviles se lanzan a Pebble Beach

McLaren demanda a Alex Palou y le pide 20 millones de dólares

El Hummer EV EarthCruiser es una caravana todoterreno