El coche eléctrico: la batería de bajo voltaje con sodio en lugar de plomo se fabrica en serie

Un fabricante chino de baterías ha lanzado baterías de iones de sodio para aplicaciones de baja tensión en vehículos eléctricos, marcando un nuevo hito en la tecnología de almacenamiento de energía automotriz. La compañía, Xupai, ha equipado vehículos de la marca BAIC Arcfox con estas baterías, que reemplazan las baterías de plomo-ácido tradicionales utilizadas en los sistemas eléctricos de automóviles. Esta innovación introduce la tecnología de iones de sodio en la producción en masa, ofreciendo mejoras potenciales sobre las soluciones existentes en términos de durabilidad, peso y seguridad. La transición de las baterías de plomo-ácido a las de iones de sodio representa un cambio en el enfoque de la industria para el almacenamiento de energía.

Las baterías de plomo-ácido han sido el estándar durante décadas, proporcionando energía de bajo voltaje para la electrónica del vehículo, la iluminación y otros sistemas auxiliares. Sin embargo, se asocian con fallas frecuentes y problemas de mantenimiento, incluso en los automóviles modernos. Si bien las tecnologías basadas en litio como LFP (fosfato de hierro de litio) han demostrado ser prometedoras para abordar algunas de estas deficiencias, siguen siendo costosas y dependen de materiales críticos que plantean desafíos en la cadena de suministro. Las baterías de iones de sodio de Xupai están diseñadas específicamente para aplicaciones de bajo voltaje, que sirven como fuentes de energía auxiliares para sistemas a bordo, incluidos infoentretenimiento, funciones de asistencia al conductor y unidades de control.

La compañía ofrece una gama de baterías de iones de sodio de 12V, 24V y 48V adaptadas para diferentes usos, como baterías de arranque para motores de combustión interna, sistemas de parada y arranque, híbridos suaves y fuentes de alimentación para vehículos eléctricos de batería. Estas baterías tienen como objetivo proporcionar un rendimiento confiable al tiempo que reducen la dependencia de recursos escasos. Las especificaciones técnicas destacan las ventajas de las baterías de iones de sodio de Xupai. Para la variante de 12V, la compañía afirma una vida útil de más de 3,000 ciclos a una profundidad de descarga del 100%.

El ahorro de peso también es notable, ya que las baterías de iones de sodio son aproximadamente un 55% más ligeras que sus contrapartes de plomo-ácido. Cada modelo incluye un Sistema de Gestión de Batería (BMS) compatible con los protocolos de comunicación CAN o CAN-FD, lo que garantiza niveles de seguridad funcional que cumplen con los estándares ASIL B. Las comparaciones con las baterías convencionales de plomo-ácido AGM o EFB revelan diferencias significativas en el rendimiento. Las baterías tradicionales de plomo-ácido generalmente ofrecen de 200 a 400 ciclos a altas profundidades de descarga y densidades de energía de alrededor de 30 a 40 Wh / kg. En contraste, las baterías de iones de sodio de baja tensión logran densidades de energía de aproximadamente 80 a 110 Wh / kg, casi tres veces más altas.

Un prototipo desarrollado por la firma de ingeniería alemana IAV y el fabricante chino de celdas HiNa demostró capacidades impresionantes, con un sistema de 12 V con una capacidad de 70 Ah y una densidad de energía de 840 Wh en solo 10 kg, que funciona dentro de un rango de temperatura de -40 ° C a +60 ° C durante la descarga. Las consideraciones de seguridad son otra ventaja clave de la tecnología de iones de sodio. A diferencia de las químicas basadas en litio como NMC o NCA, las celdas de iones de sodio presentan una menor susceptibilidad a la fuga térmica.

Las celdas se someten a pruebas contra el estándar chino GB / T-31485 para la resistencia a la sobrecarga, y los sistemas BMS integrados controlan el voltaje y la temperatura, lo que permite el cierre controlado en caso de cortocircuitos. Xupai posiciona sus baterías como reemplazos plug-and-play en tamaños estándar, que requieren modificaciones mínimas en los sistemas eléctricos del vehículo. La participación de BAIC se extiende más allá de las aplicaciones de baja tensión. El departamento de investigación de la compañía ha desarrollado una célula prismática de iones de sodio con una densidad de energía superior a 170 Wh / kg, capaz de carga rápida a una velocidad de 4C en aproximadamente 11 minutos.

Este desarrollo apunta hacia una integración más amplia de la tecnología de iones de sodio en los sistemas de baterías de tracción, expandiendo aún más su papel en el panorama de los vehículos eléctricos.