Los avances en la innovación de baterías están transformando tanto los sistemas de movilidad como los de energía, según Kurt Kelty, vicepresidente de baterías, propulsión y sostenibilidad de General Motors (GM). En el Coloquio de Otoño de la Iniciativa Energética del MIT (MITEI), Kelty exploró cómo GM está llevando las tecnologías de baterías de próxima generación del laboratorio a la comercialización, impulsando la innovación estadounidense en baterías. El coloquio es parte de la serie de oradores en curso MITEI Presents: Advancing the Energy Transition.
En GM, el equipo de Kelty se centra principalmente en tres cosas: primero, mejorar la asequibilidad para tener más vehículos eléctricos (EV) en las carreteras. “¿Cómo se puede reducir el costo?” Kelty preguntó a la audiencia. “Son las baterías. Las baterías representan alrededor del 30 por ciento del costo del vehículo”. En segundo lugar, su equipo se esfuerza por mejorar el rendimiento de la batería, incluida la velocidad de carga y la densidad de energía. En tercer lugar, están trabajando para localizar la cadena de suministro. “Tenemos que desarrollar nuestra resiliencia y nuestra independencia aquí en América del Norte, por lo que no dependemos de materiales provenientes de China”, explicó Kelty.
Para ayudar en sus esfuerzos, se están invirtiendo recursos en el espacio de la virtualización, reduciendo significativamente el tiempo dedicado a la investigación y el desarrollo. Ahora, el equipo de Kelty puede modelar por adelantado utilizando inteligencia artificial, reduciendo lo que antes habría llevado meses a un par de días.
“Si desea modificar… el contenido de níquel ligeramente, podemos modelar muy rápidamente: ‘OK, ¿cómo afectará eso a la densidad de energía? ¿La seguridad? ¿Cómo afectará eso a la capacidad de carga?'”, dijo Kelty. “Podemos observar eso a nivel de celda, luego a nivel de paquete y luego a nivel de vehículo”.
Kelty reveló que han encontrado una solución que aborda la asequibilidad, la accesibilidad y la comercialización: baterías de litio ricas en manganeso (LMR). Anteriormente, la industria buscaba reducir costos reduciendo la cantidad de cobalto en las baterías agregando mayores cantidades de níquel. Estas baterías con alto contenido de níquel se encuentran en la mayoría de los automóviles que circulan en los Estados Unidos debido a su alto alcance. Sin embargo, las baterías LMR van un paso más allá al reducir la cantidad de níquel y agregar más manganeso, lo que reduce aún más el costo de las baterías manteniendo el alcance.
Las baterías de litio-hierro-fosfato (LFP) son la química preferida en China, conocidas por su bajo costo, su alto ciclo de vida y su alta seguridad. Con las baterías LMR, el costo es comparable al de las LFP con un rango más cercano al alto contenido de níquel. “Eso es lo que realmente supone un gran avance”, afirmó Kelty.
Las baterías LMR no son nuevas, pero ha habido desafíos para adoptarlas, según Kelty. “La gente lo sabía, pero no sabían cómo comercializarlo. No sabían cómo hacerlo funcionar en un vehículo eléctrico”, explicó. Ahora que GM ha descubierto la comercialización, serán los primeros en comercializar estas baterías en sus vehículos eléctricos en 2028.
Kelty también expresó su entusiasmo por el uso de tecnologías de vehículo a red en el futuro. Utilizando un cargador bidireccional con un flujo de energía bidireccional, los vehículos eléctricos podrían cargarse, pero también enviar energía de sus baterías a la red eléctrica. Esto permitiría a los clientes cargar “sus vehículos por la noche, cuando los precios de la electricidad son realmente bajos, y descargarlos durante el día, cuando las tarifas de la electricidad son muy altas”, dijo.
Además de trabajar en el sector del transporte, GM está explorando formas de ampliar su experiencia en baterías a aplicaciones de almacenamiento de energía a escala de red. “Es un mercado grande en este momento, pero está creciendo muy rápidamente debido al crecimiento del centro de datos”, dijo Kelty.
Al mirar hacia el futuro de la fabricación de baterías y vehículos eléctricos en los Estados Unidos, Kelty sigue siendo optimista: “tenemos la tecnología aquí para hacerlo realidad. Siempre hemos tenido la innovación aquí. Ahora, estamos consiguiendo cada vez más fabricación. Lo estamos consiguiendo todo juntos. Tenemos aquí una tremenda oportunidad que espero que podamos aprovechar y construir realmente una industria de baterías masiva aquí”.
Esta serie de oradores destaca a los expertos y líderes en energía a la vanguardia de las soluciones científicas, tecnológicas y políticas necesarias para transformar nuestros sistemas energéticos. Visite la página de Eventos del MITEI para obtener más información sobre este y eventos adicionales.