Un análisis de vehículos reales a gran escala recientemente publicado por Geotab, una empresa de información geográfica e Internet de los vehículos, muestra que la dependencia frecuente de pilas de carga ultrarrápidas con una potencia de más de 100 kilovatios casi duplicará la tasa de envejecimiento de las baterías de los vehículos eléctricos. El estudio, que abarcó 21 modelos y más de 22.700 vehículos eléctricos, estableció una correlación directa entre los hábitos de carga y el estado de la batería a partir de datos de uso a largo plazo.

En general, un coche eléctrico típico pierde aproximadamente el 2,3% de la capacidad utilizable de la batería al año. Sin embargo, en aquellos vehículos que dependen en gran medida de la carga ultrarrápida de CC, la atenuación media anual de la capacidad puede aumentar hasta aproximadamente el 2,5%. Si el mismo modelo sólo utiliza carga rápida ocasionalmente y utiliza principalmente carga secundaria doméstica (Nivel 2), la tasa de atenuación se acerca al 1,5% anual. Geotab señala que una línea divisoria clave es que si más del 12% de la carga se produce en sitios de alta potencia por encima de los 100 kilovatios, la curva de envejecimiento de la batería se acentuará significativamente.

La razón por la que se utilizan 100 kilovatios como "línea de advertencia" es que a partir de este nivel de potencia, el proceso de carga ya no es sólo "rápido" para las celdas de la batería, sino que es mucho más agresivo electroquímicamente. "Bombear" electrones a la fuerza a tal potencia agravará el fenómeno llamado "recubrimiento de litio": parte del litio se deposita en la superficie del electrodo negativo en forma de metal en lugar de difundirse uniformemente dentro del electrodo en forma de iones. Con el tiempo, esto reduce la cantidad de iones de litio disponibles para las reacciones, lo que equivale a comprimir estructuralmente la capacidad disponible de la batería.

Este mecanismo tendrá un impacto en los dos principales sistemas de baterías de energía actuales: el fosfato de hierro y litio (LFP) y el litio ternario (NMC). Sin embargo, los datos de Geotab muestran que la tolerancia general de LFP bajo presión de carga ultrarrápida es mejor. Sin embargo, independientemente del sistema químico de celda que se utilice, la carga frecuente de alta potencia acelerará la batería hasta un canal de disminución de capacidad.

El entorno climático ha demostrado ser otra variable que no se puede ignorar. En áreas con temperaturas promedio superiores a 77 grados Fahrenheit (aproximadamente 25 grados Celsius), la degradación adicional de la batería puede agregar alrededor de 0,4 puntos porcentuales por año. Intentar una carga rápida por debajo del punto de congelación puede causar daños permanentes a la estructura de la celda, razón por la cual la mayoría de los vehículos eléctricos ahora vienen de serie con sistemas de control de temperatura y precalentamiento de la batería para ajustar la batería a una ventana de temperatura más segura y amigable antes de cargar.

Si observamos la tendencia a largo plazo, los datos longitudinales de Geotab también muestran una curva "primero rápida y luego estable". Muchas baterías de vehículos eléctricos experimentarán una caída de capacidad relativamente obvia en las primeras etapas de uso, y luego la atenuación anual promedio tiende a estabilizarse en alrededor del 1,4%. Esto demuestra desde el punto de vista que el sistema de gestión de baterías (BMS) en general desempeña el papel que le corresponde en términos de rango de carga y descarga, gestión térmica y equilibrio de celdas.

El comportamiento del usuario sigue siendo una variable importante a la hora de determinar la duración de la batería. Las investigaciones han descubierto que los paquetes de baterías que a menudo dejan su carga por debajo del 20% durante largos períodos de tiempo, o que habitualmente se cargan y se mantienen por encima del 80%, generalmente se descomponen más rápido. Esto proporciona datos más específicos que respaldan la recomendación repetidamente enfatizada por la industria de "intentar usar la batería en el rango de potencia media".

Los tipos de vehículos y los escenarios de uso también amplían la brecha. Entre modelos como los vehículos polivalentes y los camiones de reparto, debido a cargas más pesadas y condiciones de trabajo más intensas durante todo el año, su atenuación media de capacidad anual es de aproximadamente el 2,7%, lo que es significativamente mayor que el nivel de aproximadamente el 2% de los turismos normales. Pero ya sea un automóvil familiar o un vehículo comercial, una conclusión simple es válida en todas las categorías: cuanto más rápido se carga y más calor hace el ambiente, más capacidad "cede" la batería a largo plazo.

Vale la pena señalar que este análisis no pretende disuadir por completo a los propietarios de automóviles de utilizar redes de carga de alta velocidad. Para los viajes de larga distancia, la conveniencia de reponer energía y regresar a la carretera en 20 a 30 minutos sigue siendo una de las bases para el establecimiento del modelo de viaje eléctrico. La señal que el estudio quiere transmitir es que detrás de esta comodidad hay un coste de vida cuantificable. Una moderación moderada, reducir la carga ultrarrápida innecesaria, evitar la carga de alta potencia a temperaturas extremas y dejar una mayor reposición de energía diaria a métodos de potencia media y baja son suficientes para obtener un margen más saludable para la batería durante muchos años de uso del vehículo.