- hace 16 minutos
Ponen a prueba la duración de las baterías de coches eléctricos
Categoría
📺
TVTranscripción
00:00...
00:08Raquel Herrero Colmenero, gestora de proyectos en la unidad de I+.D. de Nitec.
00:13Bienvenida, está pasando.
00:14Gracias, buenas tardes.
00:15Y doya San Martín Biurru, profesora e investigadora de la UFNA.
00:18También, bienvenida, está pasando.
00:19Muchas gracias.
00:20Hemos venido a dejarnos llevar, ¿no?
00:22Pues lo primero, vamos a ver el vídeo de este proyecto que viene para transformar el vehículo eléctrico.
00:37Hoy en día está aumentando el uso de vehículo eléctrico, pero todavía no se conoce cómo se comportan las baterías
00:44de vehículo eléctrico en distintas condiciones.
00:48Pues las baterías se ven afectadas por la temperatura de carga, por la temperatura en la que se están utilizando.
00:54Uno de los problemas que existe es que los fabricantes de baterías te dan unas curvas de degradación, pero que
01:00están calculadas en condiciones ideales de temperatura, de carga y descarga constante.
01:10Lo que pretendemos con este proyecto es desarrollar un sistema de predicción de degradación, pero que esté basado en datos
01:18reales que pueden ocurrir en la vida real durante el uso de estas baterías.
01:34Una batería de un coche eléctrico envejece de forma parecida a las personas.
01:40Las personas envejecemos conforme vamos cumpliendo años.
01:43Una batería envejece por el paso del tiempo, sin utilizarse se degrada.
01:48Además nosotros envejecemos más si llevamos una vida menos saludable, no hacemos ejercicio, comemos peor.
01:55Pues una batería envejece más si la sometemos a ciclos de carga y descarga más exigentes, a temperaturas más extremas.
02:07¿Qué quiere decir con todo esto?
02:09Que el envejecimiento de una batería es complejo porque depende de factores operativos y ambientales.
02:16La UGNA lo que se centra más es en el ensayo en las celdas individuales, cómo se comportan esas celdas
02:24y cómo se comporta la química de esas celdas.
02:26Y nosotros por las infraestructuras que tenemos de análisis lo que nos ocupamos es más del conjunto de celdas.
02:35Ellos analizan la celda individualmente y nosotros analizamos el conjunto de celdas que forman un stack.
02:42Y ellos nos dan a nosotros datos para alimentar nuestra parte del gemelo y de la herramienta de simulación.
02:49Y nosotros les damos a ellos los datos de los stacks para que ellos también puedan alimentar su parte del
02:55gemelo digital.
02:56Queremos que ese modelo digital nos sirva para desarrollar estrategias de Vehicle to Grid en los vehículos eléctricos.
03:05Las estrategias Vehicle to Grid es utilizar la batería de los vehículos eléctricos para transferir energía a la red.
03:14¿Por qué puede ser interesante?
03:15Al final vamos a tener una flota muy amplia de vehículos eléctricos y podemos aprovechar esas baterías para que aporten
03:23servicios de red.
03:26No hay muchos centros o muchas empresas que puedan realizar ensayos de ciclabilidad de las baterías.
03:34Entonces, en este caso pensamos que la contribución de Nighttech es en que tenemos unas infraestructuras que son bastante únicas,
03:44sobre todo aquí en Navarra, y eso hace que nos ayude a poder hacer este tipo de ensayos.
04:00Raquel, ¿qué problema concreto busca resolver este proyecto?
04:04Pues el proyecto Pridebate, el principal objetivo que tiene es desarrollar una herramienta avanzada de predicción de degradación de las
04:13baterías.
04:13Lo que pretendemos hacer es ampliar nuestro conocimiento de cómo se comportan las baterías de vehículo eléctrico.
04:20Al final, tú cuando te compras un vehículo eléctrico, los que tenemos coche eléctrico sabemos que la autonomía de la
04:27batería
04:27te dan una autonomía teórica en el concesionario cuando te lo compras, pero luego tú con el uso ves que
04:35esa autonomía del vehículo varía según la temperatura a la que cargas la batería,
04:40la forma en la que conduces, si vas más rápido, más despacio, las condiciones...
04:45Entonces, bueno, lo que queremos hacer es desarrollar una herramienta de predicción que nos ayude a saber qué es lo
04:53que va a pasar con el tiempo con esas baterías,
04:55dependiendo de la forma en la que conducimos nuestros vehículos o de las condiciones de carga y descarga que utilizamos.
05:02Y, Doye, ¿y por qué las curvas de degradación que utilizan los fabricantes no reflejan el uso real de las
05:08baterías?
05:08Las curvas de degradación que proporcionan los fabricantes suelen obtenerse en condiciones muy controladas,
05:15pues por ejemplo con temperaturas, corrientes, estados de carga en unos rangos establecidos.
05:20Estas curvas son muy útiles para comparar entre tecnologías o para caracterizar baterías de una forma estandarizada,
05:28pero no reflejan cómo envejecen las baterías en condiciones reales de operación en un vehículo eléctrico.
05:35Cada vehículo, cada batería, está sometida a muy diferentes condiciones.
05:40No es lo mismo una batería de un vehículo eléctrico de un taxista que recorre cientos de kilómetros a diario
05:46que la de un coche familiar que previsiblemente hará los kilómetros el fin de semana.
05:52Tampoco es lo mismo la batería de un coche que circula en los países escandinavos,
05:57donde la mayoría del tiempo estará sometido a temperaturas muy bajas,
06:01que un vehículo que circula, por ejemplo, en el sur de España,
06:05que varios meses al año estará sometido a temperaturas muy altas.
06:10¿Qué quiero decir?
06:12Y además aspectos como la frecuencia de las veces que hacemos cargas rápidas,
06:17los hábitos de conducción, si los kilómetros los hacemos por carretera, por ciudad,
06:22o incluso donde dejamos aparcado el coche eléctrico,
06:26puede tener una repercusión en el envejecimiento de las baterías.
06:30Por eso desde Pridevat queremos ir un paso más allá de esas condiciones ideales de laboratorio
06:35y realmente poder predecir cómo va a envejecer una batería en las condiciones reales de uso.
06:42¿Y cómo influyen, por ejemplo, las temperaturas, los ciclos de carga, de descarga en ese envejecimiento de las baterías?
06:47Porque alguien cuando se va a comprar un coche eléctrico, muchas veces lo primero que le viene a la cabeza
06:51es eso,
06:51¿dónde aparco el coche? ¿A qué temperatura va a estar?
06:54Esas variables que comentas influyen mucho y significativamente en el envejecimiento de las baterías.
07:01El envejecimiento de una batería es muy complejo porque no ocurre por un único factor,
07:08sino que es la combinación de distintos factores o variables que van ocurriendo al mismo tiempo.
07:13De hecho, solemos hacer una similitud sencilla y decimos que las baterías envejecen como las personas.
07:20Nosotros, conforme vamos cumpliendo años, conforme va pasando el tiempo, vamos envejeciendo.
07:26Ese envejecimiento, en el caso de las baterías, se llama envejecimiento por calentar.
07:30Si la batería, sin usar, está a más temperatura o un estado de carga mayor, pues envejecerá más.
07:37Además, nosotros, si llevamos una vida con menos estrés, más saludable, hacemos deporte,
07:43pues también envejeceremos menos o por lo menos viviremos con mayor calidad de vida.
07:47Pues a una batería le sucede también lo mismo.
07:50Ese envejecimiento se llama envejecimiento por ciclado
07:53y en función de las temperaturas extremas que sometas a la batería, a las cargas y descargas,
08:00pues envejecerá más o menos.
08:03Además, las personas no envejecemos igual.
08:08Pues dos baterías fabricadas el mismo día exactamente,
08:12cuando las llevamos a su vida, si han estado sometidas a distintas condiciones,
08:18van a envejecer de diferente manera.
08:21Y nosotros, desde Fribebat, ¿qué queremos hacer?
08:23Pues aprovechar esas diferencias y convertirlas en predicciones fiables.
08:28¿Y qué datos reales estáis recabando para ese sistema de predicción?
08:32Pues por una parte, en ITEC lo que estamos haciendo es fabricamos stacks, battery packs,
08:40que son una combinación de celdas, definimos un número de celdas,
08:43y entonces tenemos una infraestructura singular
08:46que nos permite cargar y descargar esas baterías en unas condiciones controladas.
08:53Podemos definir la temperatura de carga, la temperatura de descarga,
08:58la velocidad de carga y descarga y la potencia.
09:01Entonces, podemos hacer ensayos de ciclados,
09:04de cargar y descargar las baterías en condiciones concretas,
09:08durante 365 días al año, 7 días a la semana, 24 horas.
09:12De esa forma, lo que hacemos es un ensayo acelerado,
09:15donde conseguimos muchos datos para alimentar el gemelo en distintas condiciones.
09:21Eso por una parte.
09:22Y luego, por otra parte, en el vídeo se veía un vehículo eléctrico, un camión,
09:27que lo que hemos hecho ha sido sensorizar ese camión,
09:30de forma que podemos medir cómo se descargan las baterías en uso
09:34en distintas condiciones, por distintas carreteras,
09:38y entonces, con ese vehículo, lo que estamos haciendo es,
09:41pues unas, hemos definido unos circuitos por Navarra
09:47y saldremos con el camión a tomar los datos
09:50de cómo se descargan las baterías en condiciones reales,
09:53a distintas temperaturas, en distintos días,
09:56lluvia, no lluvia, cuestas, no cuestas.
10:00Entonces, de esa forma, lo que queremos es obtener datos reales
10:03con los que podamos alimentar el modelo de simulación.
10:06¿Qué parámetros estés recopilando?
10:08Como dice Raquel, es necesario muchos datos, ¿no?,
10:11para poder construir ese gemelo digital, ¿no?,
10:13esa rabienta avanzada de predicción de cómo envejecen las baterías.
10:17Entonces, lo que estamos haciendo desde la UGNA
10:19es una campaña muy extensa de ensayos a diferentes temperaturas,
10:24estados de carga, corrientes,
10:26que, con esa matriz de ensayos, que son ensayos,
10:30como ha comentado Raquel, son ensayos acelerados,
10:33que nos permiten, en unos pocos meses,
10:36poder observar cómo se va a degradar una batería
10:40en 10 años o a lo largo de toda su vida útil.
10:44En el caso de la Universidad Pública de Navarra,
10:46realizamos los ensayos en el Laboratorio de Almacenamiento y Microrredes,
10:50que tiene dispositivos que nos permiten hacer esos ensayos,
10:55como cicladores de baterías, cámaras térmicas,
10:58equipos de precisión para monitorizar y medir las distintas variables.
11:02¿Y qué parte de la investigación realiza NITEC?
11:05Pues, como he dicho antes, nosotros nos encargamos un poco
11:08de ciclar lo que son los battery packs a gran tamaño
11:12y en la UGNA se dedican más a ciclar lo que son las celdas,
11:16los componentes que forman el battery pack,
11:19porque al final un vehículo eléctrico tiene un battery pack
11:23formado por un número determinado de celdas.
11:25Entonces, en NITEC hacemos esa parte y además lo que hemos hecho es
11:30una simulación virtual del entorno de NITEC y de la UGNA,
11:37la calle Tajonar, Sadar y Avenida Cataluña,
11:40donde por ahí vamos a sacar el camión a tomar medidas reales,
11:44pero además hemos realizado una simulación virtual de ese entorno,
11:49como un gemelo de ese entorno,
11:50donde también hemos introducido los datos del camión
11:54y podemos repetir esas simulaciones, ese trayecto del camión,
12:00en vez de hacerlo en real, lo podemos hacer en el ordenador
12:04todas las veces que queramos,
12:05obteniendo también datos sintéticos que nos sirven para alimentar el gemelo.
12:10¿Por qué? ¿Qué es un gemelo digital? Explícanos.
12:12Pues un gemelo digital al final lo que es es una copia de un entorno real
12:19o de un sistema real en un ordenador.
12:22Entonces nosotros en la vida real tenemos nuestra batería que se va cargando y descargando
12:26y en nuestro ordenador tenemos una simulación matemática
12:30que va imitando qué es lo que ocurre en la vida real.
12:34Entonces en el momento en el que nosotros detectamos que en nuestro modelo
12:39se producen variaciones o vemos que en la vida real están ocurriendo cosas
12:45que no se ven en nuestro modelo,
12:47podemos suponer que en la vida real están ocurriendo algunos fenómenos
12:55que no hacen que nuestro uso de la batería esté optimizado.
13:00Entonces lo que nos ayuda el gemelo digital es un poco a imitar
13:05qué es lo que está pasando en la vida real o lo que debería pasar en la vida real
13:09para poder ver cómo podemos optimizar los procesos de carga y de descarga de las baterías
13:18para poder alargar su vida útil,
13:20que al final uno de los mayores retos de la industria es alargar la vida útil de las baterías
13:24porque una batería tiene un coste muy elevado,
13:28es un tanto por ciento muy elevado del coste del coche.
13:32Entonces lo que queremos es alargar esa vida.
13:35Y Doya, ¿y en qué consisten las estrategias Vietculturi
13:38y en qué ventajas puede ofrecer la red eléctrica?
13:41Estas estrategias consisten en que el vehículo eléctrico
13:45no solo consuma energía de la red cuando se está cargando,
13:49sino que además aporte energía a la red cuando sea necesario.
13:53Es como si tuviésemos muchas baterías de todos los vehículos eléctricos
14:01distribuidos, pequeños sistemas de almacenamiento a lo largo de toda la red eléctrica.
14:07¿Qué ventajas puede tener?
14:09Pues por ejemplo puede ayudarnos a integrar más energías renovables a la red
14:13porque en las horas centrales del día donde nos sobra energía solar fotovoltaica
14:19podemos almacenarla en las baterías de los vehículos eléctricos
14:23y utilizarla cuando haya más demanda.
14:27¿Cuándo podría estar disponible esta tecnología?
14:29Pues esta tecnología, el proyecto acaba a finales de 2027,
14:35por tanto en los próximos años se irá incorporando esta tecnología.
14:39¿Qué impacto puede tener en los usuarios de vehículos eléctricos?
14:42Pues al final esto nos va a ayudar un poco a saber cómo podemos optimizar el uso,
14:47en qué condiciones es mejor cargar un vehículo, en qué condiciones, a qué temperaturas,
14:53cómo podemos mejorar nuestra conducción para optimizar el uso de la batería y alargar su vida.
15:00Al final lo que buscamos es alargar la vida de las baterías para alargar la vida del coche y disminuir
15:08costes.
15:08Pues Raquel Lido, ya no podemos alargar más esta entrevista, ya lo siento.
15:12Muchísimas gracias, para la próxima volvemos a llamar.
15:14Vale, muchas gracias.