Adiós a los coches de gasolina: el invento que promete reducir un 60% los tiempos de carga de los vehículos eléctricos

La adopción del coche eléctrico marcha a un ritmo demasiado lento para conseguir los ambiciosos objetivos de descarbonización. Los motivos son múltiples, desde el alto precio de los vehículos hasta la falta de una red de puntos de recarga realmente distribuida y eficaz, pero uno de los problemas que más destacan los conductores es la lentitud en el proceso de carga.

La esperada llegada de las baterías de estado sólido y de nuevos sistemas de carga puede acelerar estos tiempos, pero hay quien apuesta por modificar la propia arquitectura de las baterías para solventar el principal impedimento para mejorar esos tiempos de recarga: la refrigeración.

Si la carga rápida actual permite llegar de un 20 % de carga a un 80 % en 20 minutos, los responsables de la empresa británica Hydrohertz aseguran que un nuevo sistema de gestión térmica añadido a las baterías permitiría rebajar ese lapso temporal a menos de 10 minutos.

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Dectravalve, que así se llama este nuevo componente diseñado para los coches eléctricos, se encarga de rociar refrigerante en milisegundos y exactamente en las partes de la batería en las que se producen picos de temperatura.

Así, Hydrohertz pretende convertir su válvula en un estándar, ya que la carga rápida exige equipos muy caros y voluminosos. Además, componentes como los transformadores de aislamiento galvánico y las etapas adicionales de conversión de potencia necesarias para estas instalaciones limitan cuántos cargadores potentes se pueden desplegar en una estación

Refrigerante por zonas

La carga rápida parecía la solución a buena parte de los males de los coches eléctricos. El problema es que este tipo de recarga somete a la batería a un gran estrés térmico y eléctrico, lo que puede acelerar su degradación y acortar su vida útil.

Por eso distintas marcas y fabricantes trabajan en mejorar la refrigeración de esta pieza clave de la electrificación del transporte. Lo que propone Hydrohertz es un enrutador rotatorio que opera aplicando refrigerante de forma mucho más uniforme y rápida de lo que consiguen los sistemas de bucle único, los más habituales en los vehículos eléctricos.

Dectravalve, la pieza para mejorar el rendimiento térmico de las baterías Hydrohertz Omicrono

La forma de Dectravalve ya revela algunas de sus funciones. Cuenta con dos cilindros concéntricos y un motor paso a paso que dirige el refrigerante a través de cuatro válvulas a hasta cuatro zonas distintas dentro de la batería.

Otra de sus ventajas es que sustituye el abultado y complejo sistema de refrigeración habitual en las baterías. Se instala entre el circuito principal de suministro de refrigerante y las placas frías de la batería, que se encargan de disipar el calor de las celdas gracias al contacto físico, por lo que parece compatible con la mayoría de vehículos de este tipo.

Uno de los mayores empeños de Hydrohertz es que Dectravalve sea asequible. Por eso lo han fabricado con materiales disponibles en el mercado y tolerancias en cuanto a las dimensiones, para que sea compatible con distintas herramientas de fabricación de los proveedores de piezas.

Eso se traduce también en el propio refrigerante: funciona con el anticongelante más común de agua-glicol, un paso decisivo para acelerar su integración en las cadenas de montaje.

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Martyn Talbot, fundador y actual CTO de Hydrohertz, lo describe como "el paso necesario hacia una carga y un control térmico de la batería verdaderamente inteligentes".

Así, Dectravalve no sólo acelera el proceso de recarga, sino que también permitirá "baterías más pequeñas que ofrecen la misma autonomía real,
vehículos más ligeros con una dinámica de conducción mejorada, menor coste por vehículo, arquitecturas térmicas más sencillas y nuevos diseños e integración de las baterías".

Cómo funciona

La válvula se encarga de medir la temperatura de la batería varias veces por segundo, para ajustar en tiempo real por dónde circula el refrigerante. Antes de una sesión de alta potencia, como una carga rápida, Dectravalve redirige más caudal hacia las zonas que suelen calentarse primero, un enfriamiento previo antes de que suba su temperatura.

El control térmico por zonas también permite calentar selectivamente partes de la batería para evitar los daños asociados a cargar a muy baja temperatura, mientras el resto del pack se calienta de manera más progresiva.

Esta respuesta rápida a los cambios de temperatura no aumenta la potencia de refrigeración instalada, pero sí hace que el sistema trabaje mucho mejor. "Si se controla el refrigerante con mayor precisión, se obtiene un mayor rendimiento sin coste adicional", sostiene Talbot.

En ensayos de laboratorio se comparó la Dectravalve con un circuito de refrigeración clásico de bucle único usando la misma batería de 100 kWh. En cargas rápidas del 10% al 80%, la nueva válvula mantuvo las celdas por debajo de los 44,5 ºC y con diferencias internas inferiores a 3 ºC, todo ello sin que el sistema de gestión de la batería tuviera que intervenir para reducir la potencia.

Imagen de archivo de una línea de fabricación de baterías de coches eléctricos. Shutterstock

Para que el sistema tradicional lograra una estabilidad térmica similar, fue necesario limitar la energía que aceptaba la batería, lo que implicaba alargar los tiempos de recarga.

Controlar la temperatura de las baterías es esencial porque, a partir de los 50 ºC, puede empezar a depositarse litio metálico sobre el ánodo en lugar de almacenarse dentro de su estructura porosa, un proceso que provoca daños irreversibles y pérdida de capacidad. Un sobrecalentamiento excesivo también acelera la degradación del electrolito, dificultando el paso de iones entre electrodos y disminuyendo la energía útil que llega al motor.

Como la Dectravalve consiguió mantener el pack de baterías más frío y homogéneo, el tiempo de recarga se acortó alrededor de un 60 %. En las pruebas, la batería alcanzó el 80% de carga en unos 10–13 minutos, frente a los aproximadamente 30 minutos del sistema de un solo bucle, según Hydrohertz.

Todo parecen buenas noticias, salvo la lentitud habitual en este tipo de integraciones de nuevas piezas en vehículos de producción y su validación a nivel regulatorio. Aunque la compañía asegura que varios fabricantes y proveedores de baterías ya están realizando validaciones de su tecnología, las estimaciones más optimistas sitúan su llegada al mercado en 2028.