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¿Por qué un vehículo eléctrico no usa toda la capacidad de su batería?

Categoría: Tecnología

La batería de un teléfono puede cargarse hasta el 100 % y descargarse hasta que el teléfono se apaga. Un vehículo eléctrico, en cambio, puede trabajar con un margen: según una guía técnica muy conocida, en su ejemplo carga hasta el 85 % y deja de descargar al llegar al 25 %, de modo que aprovecha solo un 60 % de la batería [1]. ¿Qué se gana con tirar así una parte de la capacidad? La respuesta corta: se gana vida útil. En este artículo veremos por qué el calor y los extremos de carga desgastan una batería, cómo se la enfría y qué significan realmente los «8 años» o «10 años» que anuncian los fabricantes.

1. Por qué un vehículo eléctrico deja sin usar parte de su batería

Battery University, un sitio de divulgación sobre baterías, explica que los teléfonos aprovechan toda la energía de la batería porque a quien los compra le importa que dure el día. La industria, en cambio, se preocupa más por la longevidad: como ejemplo, la guía describe un vehículo eléctrico que limita la carga al 85 % y la descarga al 25 %, es decir, un 60 % de energía utilizable, para alargar la vida de la batería [1].

Con una batería imaginaria de 100 unidades, solo se mueven 60 y las otras 40 quedan como margen. No es energía desperdiciada: es una forma de no llevar la batería a sus estados más duros. Hay un precio, y la misma fuente lo reconoce: cuanta menos capacidad se usa, más grande y más cara tiene que ser la batería para dar el mismo recorrido [1].

Atención: el 85 % y el 25 % son un ejemplo típico de esa guía, no los valores de un modelo concreto. Los márgenes reales de cada modelo suelen no publicarse, así que aquí no daremos cifras de ningún modelo.

2. Qué desgasta una batería de iones de litio y cuánto ayuda un margen

En teoría, el movimiento de iones entre los dos electrodos podría repetirse siempre. En la práctica, los ciclos de carga, la temperatura alta y el paso del tiempo reducen el rendimiento [1]. Dos tipos de estrés destacan: mantener la batería muy cargada y someterla a calor. Battery University añade que pasar mucho tiempo al 100 % de carga y a temperatura alta puede ser más duro que el propio uso diario [1].

La misma guía recoge un estudio de modelado que compara rangos de carga. Con las baterías cargadas al 85 % y descargadas hasta el 25 %, se obtienen unos 2.000 ciclos y se aprovecha el 60 % de la batería. Un rango más estrecho dura todavía más, pero deja casi toda la batería sin usar [1]. Además, un trabajo de la Universidad Tecnológica de Chalmers (Suecia), citado en la guía, informa de que limitar la carga al 50 % aumentó entre un 44 % y un 130 % la vida esperada de una batería de vehículo [1]. La guía avisa de que estos números son orientativos: sus propias tablas y gráficos no coinciden del todo en el número de ciclos, y los resultados de laboratorio no siempre se repiten en la calle [1].

Entonces, el margen es un compromiso: menos energía utilizable a cambio de una batería que se degrada más despacio. Queda un enemigo que aparece en cualquier tabla: el calor.

3. Cuánto cambia la pérdida de capacidad entre 25 °C y 40 °C

Battery University ofrece una tabla de capacidad recuperable tras guardar una batería de iones de litio durante un año. Si estaba cargada al 100 %, queda alrededor del 80 % a 25 °C y alrededor del 65 % a 40 °C [1]. Restando, se perdió un 20 % a 25 °C y un 35 % a 40 °C; el cociente 35 ÷ 20 da 1,75. Es decir, en este ejemplo la pérdida fue casi 1,75 veces mayor con solo 15 °C más.

La tabla también muestra que la carga cuenta: con la batería al 40 % de carga, a 40 °C quedaba un 85 % tras un año [1]. Calor y carga alta juntos son la peor combinación.

Cuidado con la lectura: son datos de almacenamiento, para baterías de litio con cobalto, y la propia guía advierte de que no todas se comportan igual [1]. No miden cuánto se degrada un vehículo en marcha. Sirven para entender la dirección del efecto: más calor, más desgaste. Por eso conviene saber cómo se mantiene fría una batería.

4. Cómo mantiene Nissan la batería de su Leaf a una temperatura adecuada

Un ejemplo concreto es el Nissan Leaf, un vehículo eléctrico de Nissan. Según la página del fabricante, la batería cuenta con un sistema propio de gestión térmica que busca mantenerla a una temperatura óptima y reducir el deterioro por calor [2]. Nissan también atribuye la larga vida de la batería a materiales de celda que frenan el deterioro, y a que un mejor consumo de energía reduce el número de cargas necesarias [2].

Es la explicación del propio fabricante, no una medición independiente, y no todos los autos eléctricos funcionan igual. Pero muestra que el margen de carga y el control de la temperatura son dos mitades de la misma idea: no obligar a la batería a trabajar en condiciones extremas.

Ahora la pregunta práctica: si se protege tanto la batería, ¿cuántos años debe aguantar y quién lo decide?

5. Qué diferencia hay entre una norma mínima, una garantía y un objetivo de desarrollo

Hay tres números distintos que conviene no mezclar.

La norma mínima. La Reglamentación Técnica Global n.º 22 de la ONU (GTR 22, de 2022) trata de la durabilidad de las baterías en vehículos eléctricos e híbridos enchufables, y es la base que cada país puede incorporar a sus propias reglas. Para turismos, exige que la batería conserve al menos el 80 % de su energía utilizable certificada durante 5 años o 100.000 km, y al menos el 70 % durante 8 años o 160.000 km, según se cumpla antes el límite de años o el de kilómetros [4][5].

La garantía. Es una promesa de cada marca. Nissan ofrece para la batería del Leaf una garantía de 8 años o 160.000 km [2]. Toyota, para su bZ4X en Japón, garantiza 10 años o 200.000 km con un 70 % de capacidad [3].

El objetivo. Toyota también dice que desarrolló ese modelo con la meta de una retención del 90 % tras 10 años, pero aclara que es un valor estimado con celdas individuales y un uso medio, y que ese 90 % no está garantizado [3].

Una cuenta curiosa: 100.000 km entre 5 años y 160.000 km entre 8 años dan lo mismo, 20.000 km al año. Es solo aritmética; no sabemos si quienes redactaron la norma pensaban en esa distancia anual. Y las garantías cambian según el modelo, el país y la fecha: las cifras de arriba son las de las páginas citadas.

La lección: para comparar, no basta con ver un «90 %» o «10 años» en un anuncio. Hay que mirar qué porcentaje, tras cuántos años y kilómetros, y si es norma, garantía u objetivo.

6. Cómo comprobar tú mismo qué promete la garantía de una batería

Busca en la web de una marca de vehículos eléctricos (o en un folleto) la garantía de la batería y anota los años y los kilómetros. Divide los kilómetros entre los años para calcular un promedio anual; eso no significa que la marca dé por supuesto ese recorrido. Compáralo con lo que recorre al año un auto que conozcas.

Después, fíjate en si el número de «90 %» o «70 %» aparece como garantía o como objetivo, y qué condiciones se citan. Si quieres ir más lejos, busca el texto original de la GTR 22 en el sitio de la CEPE-ONU (UNECE) y las condiciones de garantía en la documentación de cada fabricante.

Fuentes

Cómo se leyeron las fuentes: la guía de Battery University, la página de Nissan y el comunicado de Toyota se leyeron completos (la de Toyota, hasta la nota sobre garantía). La norma de la ONU no se pudo abrir en el sitio oficial (error 403): las cifras proceden de una explicación de HORIBA, una empresa de equipos de ensayo, y de un resumen de la plataforma Global Auto Regulations, que coinciden entre sí. Se recomienda comprobarlas en el texto original de la UNECE. Los valores de uso de la batería (85 % y 25 %) son un ejemplo típico de una guía de divulgación, no datos de un modelo concreto.

  1. Battery University, «BU-808: How to Prolong Lithium-based Batteries». https://batteryuniversity.com/article/bu-808-how-to-prolong-lithium-based-batteries (Rango de uso del 85 % al 25 %, tablas de temperatura y carga, estudio de Chalmers. Sitio de divulgación; sus tablas son estimaciones.)
  2. Nissan Motor Corporation, «LEAF lithium-ion battery». https://www.nissan-global.com/EN/SUSTAINABILITY/SOCIAL/QUALITY/NEW_VEHICLES/LEAF_LITHIUM-ION_BATTERY/ (Gestión térmica y garantía de 8 años o 160.000 km. Explicación del fabricante.)
  3. Toyota Motor Corporation, «Toyota to Launch All-New bZ4X BEV on May 12 in Japan» (12 de abril de 2022). https://global.toyota/en/newsroom/toyota/37135919.html (Objetivo del 90 % a 10 años, no garantizado, y garantía del 70 % a 10 años o 200.000 km en Japón.)
  4. HORIBA, «UN GTR No. 22». https://www.horiba.com/aut/mobility/applications/emissions-performance-and-durability/exhaust-emissions/gtr-no22/ (Fecha de 2022 y umbrales del 80 % y 70 %. Interpretación de una empresa, no el texto oficial.)
  5. Global Auto Regulations, «GTR No. 22 EV Battery Durability» (EVE-99-04). https://globalautoregs.com/documents/43184 (Resumen de los umbrales para turismos. Fuente secundaria.)

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