Bajo el capó de los vehículos eléctricos que dominan el mercado se esconde una batalla tecnológica invisible. Por primera vez, científicos independientes abrieron el corazón de las baterías más avanzadas de BYD y Tesla.
El gigante chino BYD ha sacudido el tablero mundial de vehículos eléctricos, superando a Tesla en ventas anuales y presentando innovaciones que dejan atrás a la empresa de Elon Musk. Con su reciente y revolucionaria tecnología de carga que promete 400 kilómetros de alcance en solo cinco minutos –triplicando la velocidad de los supercargadores de Tesla– y su sistema “God’s Eye” de conducción asistida incluido sin costo adicional, BYD está redefiniendo las reglas del juego.
La compañía que alguna vez fue objeto de burlas de Musk ahora lidera en innovación, ventas y precios competitivos. No obstante, la disputa en el campo tecnológico continúa. Muchos consideran que el verdadero campo de batalla está bajo el capó, donde se esconde uno de los secretos mejor guardados de la industria: el diseño y funcionamiento de sus baterías, componente crucial que determina la autonomía, tiempo de carga y vida útil de cualquier vehículo eléctrico.
Ahora, un equipo de investigadores de la Universidad RWTH de Aquisgrán (Alemania), liderado por Jonas Gorsch, decidió arrojar luz sobre este misterio realizando algo inusual: desmontar completamente las baterías más modernas de ambos fabricantes para analizar hasta el último detalle de sus componentes.
“Hay muy pocos datos y análisis en profundidad sobre las baterías más modernas para aplicaciones de automoción”, señala Gorsch, investigador principal del estudio publicado el mes pasado en la revista Cell Reports Physical Science.
Y es que los fabricantes mantienen en secreto gran parte de la información técnica para proteger sus ventajas competitivas.
Tecnología de baterías EV: el estudio que revela los secretos de fabricación
La elección de estas dos compañías no fue casualidad. Ambas no solo fabrican vehículos eléctricos, sino que también participan activamente en el diseño y producción de las celdas de sus baterías.
“Esto les da un control total sobre el diseño y la tecnología”, explica Gorsch a Interesting Engineering, quien añade que “esto es evidente en el diseño único de estas células, que claramente se han desarrollado teniendo en cuenta el sistema global”.
Los investigadores se centraron específicamente en la célula 4680 de Tesla y la Blade Cell de BYD, dos ejemplos de los diseños más avanzados actualmente en circulación.
A simple vista, las diferencias entre ambas baterías son notables. Según revela el estudio, la batería de BYD es plana con una longitud de 96,5 centímetros y pesa 2.700 gramos, mientras que la de Tesla es redonda con un diámetro de 4,6 centímetros y pesa solo 355 gramos.
Rendimiento y eficiencia: densidad energética vs gestión térmica
Tras desmontar y analizar minuciosamente ambas baterías, los investigadores encontraron varias sorpresas. La investigación reveló que Tesla prioriza la alta densidad energética, alcanzando 643,3 vatios hora por litro, ideal para vehículos de gama alta. Por su parte, BYD se enfoca en la eficiencia de volumen y materiales más económicos, logrando 355,3 vatios hora por litro, lo que permite ofrecer vehículos a precios más asequibles.
Esta diferencia tiene consecuencias: la celda de Tesla genera el doble de calor durante los procesos de carga y descarga que su contraparte de BYD. De hecho, Gorsch reveló a Interesting Engineering un dato particularmente significativo: en un paquete de batería de 70 kWh cargándose a 70 kW, el calentamiento por volumen de celda de BYD sería aproximadamente la mitad que el de Tesla. Esto sugiere que las células BYD permiten una gestión térmica más sencilla a nivel del pack.
Según aseguró a Der Standard Christoph Neef, del Instituto Fraunhofer, que no participó en el estudio, estas elevadas pérdidas térmicas indicarían que:
“los ingenieros de Tesla aún no fueron capaces de aprovechar todo el potencial de la célula en esta primera versión”.
En cuanto a la química de las baterías, BYD utiliza litio hierro fosfato, una opción más económica y duradera, mientras Tesla emplea una química con alto contenido en níquel (NMC811), que ofrece mayor densidad energética. Tesla también lleva ventaja en el proceso de fabricación, requiriendo menos pasos de producción que BYD, según reportó el Tagesspeigel.
Una de las revelaciones más inesperadas del estudio fue la ausencia de silicio en los ánodos de ambas baterías.
“Nos sorprendió no encontrar silicio en los ánodos de las dos celdas, especialmente en la de Tesla, ya que el silicio está ampliamente considerado en la investigación como un material clave para aumentar la densidad energética”, explica Gorsch.
Las similitudes también resultaron llamativas. Ambos fabricantes utilizan soldadura láser para conectar las finas láminas de los electrodos, apartándose de la soldadura ultrasónica común en la industria. Además, a pesar de sus diferentes tamaños, ambas baterías mantienen una proporción similar de componentes pasivos.
Cada fabricante ha desarrollado sus propias soluciones innovadoras. BYD emplea un método distintivo para mantener las láminas de electrodos en su sitio, utilizando un proceso que lamina los bordes del separador entre los electrodos. Por su parte, Tesla se distingue por utilizar un novedoso aglutinante para mantener unidos los materiales activos de los electrodos.
El veredicto
¿Significa todo esto que una batería es mejor que la otra? La respuesta es… depende. Como señalan los expertos del Instituto Fraunhofer, no se puede declarar un claro vencedor. Cada diseño responde a diferentes prioridades: Tesla apuesta por el alto rendimiento, mientras que BYD se enfoca en la durabilidad y costos reducidos. La elección entre ambas tecnologías dependerá de si el interés se centra en el coste, la autonomía o las prestaciones.
“La más potente es la célula de Tesla; la que tiene una vida útil mejorada y costes más bajos es la de BYD, pero esto se debe principalmente a los materiales de cátodo deliberadamente diferentes seleccionados”, señaló a Der Standard Jens Tübke, del Instituto Fraunhofer de Tecnología Química Pfinztal, que tampoco participó en el estudio. En otras palabras, cada batería está diseñada para un segmento de mercado diferente, y cumplen su propósito específico.
Lo que sí es seguro es que este análisis representa un hito, demostrando que hay más de un camino para fabricar baterías de gran formato. Esta mirada al interior de las celdas –literalmente– proporciona así un nuevo punto de referencia para el diseño de baterías, y una base sólida para futuras optimizaciones tanto en la investigación como en la industria.
Con información de DW
