Introducción
Batería de iones de sodio de 12 V ha ido ganando protagonismo en el campo del almacenamiento de energía. Con la subida de precios, la inestabilidad de las cadenas de suministro y todos los problemas medioambientales relacionados con las baterías de iones de litio, muchos fabricantes buscan ahora opciones mejores. Las de iones de sodio, más baratas, con materiales más comunes y más seguras de manejar, empiezan a ser muy prometedoras para el automóvil.
En este artículo, analizamos el papel real que podrían desempeñar las baterías de iones de sodio en los coches. Repasamos dónde encaja, cómo funciona tecnológicamente, cuándo podría escalar y qué deberían tener en cuenta los compradores B2B si quieren estar a la vanguardia.
Batería de iones de sodio de 12 V y 100 Ah
Batería de iones de sodio de 12 V y 200 Ah
¿Quién debería preocuparse por las baterías de iones de sodio en los coches?
¿Quiénes son los principales responsables de la toma de decisiones B2B?
Los fabricantes de equipos originales, las nuevas empresas de vehículos eléctricos, los integradores de primer nivel y los que construyen flotas ecológicas no pierden de vista el sodio-ión. A medida que el espacio de los vehículos eléctricos se divide en muchos tipos, los responsables de compras y los equipos de producto se replantean las químicas que mejor se adaptan a los nuevos modelos.
¿Quiénes son los grupos de usuarios finales indirectamente afectados?
Aunque las empresas son las que más adoptan esta tecnología, otras personas -como los vehículos compartidos, los repartidores, los gestores de transporte público y los conductores ecologistas de las ciudades- podrían beneficiarse enormemente. El ahorro de costes y la gestión del calor de las baterías de iones de sodio son ideales para la gente práctica.
¿Para qué tipo de coches sirven las baterías de iones de sodio?
¿Qué son exactamente los vehículos eléctricos ligeros (VEL) y por qué son adecuados?
Los tipos LEV -como los e-rickshaws, los microcoches, los carritos de uso local, los rv,scooters o incluso esos diminutos NEV- no necesitan mucha autonomía ni velocidad. Estos coches realizan trayectos urbanos cortos y batería de iones de sodio funciona bien con eso. Sus necesidades energéticas se ajustan perfectamente a lo que ofrecen las baterías de iones de sodio.
¿Y los vehículos utilitarios comerciales y de baja velocidad?
Los vehículos utilitarios (camiones de la basura, pequeñas furgonetas urbanas, carretillas elevadoras de almacén y unidades de mantenimiento) siguen rutas fijas cada día. Las de iones de sodio aguantan bien el frío, duran más de 3.000 ciclos y no necesitan mucha refrigeración, lo que alegra a las flotas porque reduce el mantenimiento.
¿Puede el sodio-ión ayudar a los vehículos eléctricos híbridos?
Los HEV siguen utilizando principalmente motores de gas, pero también tienen baterías auxiliares. Las de iones de sodio se adaptan bien a estos microhíbridos e híbridos suaves. Se cargan rápido, no se sobrecalientan con facilidad y dan a los sistemas un plus de seguridad sin afectar al rendimiento.
¿En qué se queda corto el ión-sodio para los vehículos eléctricos de altas prestaciones?
La densidad energética de los packs de iones de sodio es de 100-160 Wh/kg. No es suficiente para los grandes vehículos eléctricos que necesitan recorrer más de 250 kilómetros o alcanzar altas velocidades. Así que, por ahora, el ión-litio sigue siendo el rey de los coches de lujo y los grandes SUV. Pero más adelante, la gente podría combinar ambos en un solo sistema.
Tipos de vehículos y mejores baterías
| Tipo de vehículo | Alcance típico (millas) | Velocidad típica (mph) | Mejor tipo de batería | Por qué encaja |
|---|
| E-rickshaws y Microcoches | 30-60 | 15-25 | Iones de sodio | Gama moderada, asequible, buena en frío |
| Coches de barrio de baja velocidad | 40-70 | 25-35 | Iones de sodio | Rutas predecibles, duraderas, rentables |
| Vehículos eléctricos híbridos | 300+ (combinado) | 60-90 | Ión-litio + Ión-sodio | Seguridad + ahorro de costes con sistemas duales |
| Vehículos eléctricos de alto rendimiento | 250+ | 60+ | Ión de litio | Grandes necesidades de energía y potencia |
¿Por qué exploran ahora los fabricantes de automóviles la tecnología de las baterías de iones de sodio?
¿Por qué importa la disponibilidad de materias primas?
El sodio aparece prácticamente en todas partes: en el agua de mar y en las rocas de tierra comunes. No causa los mismos problemas mineros que el litio y el cobalto. Esto hace que las cadenas de suministro sean menos arriesgadas y los precios más estables.
¿Por qué es tan importante la seguridad térmica?
Estas baterías no se incendian fácilmente. Eso significa que no hay sistemas de refrigeración extravagantes, homologaciones más rápidas y menos preocupaciones por incendios. A las flotas les gusta porque consiguen una configuración de baterías más segura y sencilla.
¿Por qué importa tanto el coste en los mercados emergentes?
Lugares como el sur de Asia, África y América Latina necesitan vehículos que no cuesten una fortuna. El sodio-ión puede reducir los precios de los paquetes hasta 30%. Esto ayuda a los vehículos eléctricos a competir con los coches de gasolina baratos que todavía hay por todas partes.
Comparación del coste de las baterías NMC vs LFP vs Sodium-ion Rough
| Tipo de batería | Coste de la materia prima frente a NMC | Pack Coste por kWh (USD) | Necesidades de refrigeración | Vida útil típica (80% DoD) |
|---|
| Ión-litio (NMC) | Línea de base | $100-130 | Alta | 1500-2000 ciclos |
| Ión-litio (LFP) | ~10-20% inferior | $70-100 | Medio | 4000-6000 ciclos |
| Iones de sodio | 20-40% inferior | $80-120 | Bajo | 3000-4500 ciclos |
¿Cuándo se generalizará el uso de baterías de iones de sodio en automoción?
¿Cuándo estarán listos los modelos comerciales?
CATL y HiNa ya tienen células preparadas para coches, y aspiran a implantarlas en 2025. JAC Motors presentó un coche de iones de sodio y también se han iniciado pruebas piloto en India y Europa.
¿Cuándo deben empezar las pruebas los fabricantes?
Si los fabricantes de equipos originales quieren centrarse en la entrega de vehículos eléctricos o microcoches, deberían empezar a hacer pruebas ya. Poner en marcha las pruebas de 2024 a 2026 les permite avanzar más rápido que otros en el mismo juego.
¿Cómo se comparan técnicamente las baterías de iones de sodio con las de iones de litio?
¿Cómo se comparan la densidad energética y el rendimiento?
- Ion-sodio: 100-160 Wh/kg
- LFP de iones de litio: 180-210 Wh/kg
- NMC de iones de litio: 220-270 Wh/kg
Los de iones de sodio no ganan en densidad, pero tienen una seguridad sólida, una larga vida útil y una ventaja en climas fríos.
¿En qué difiere el comportamiento de carga?
Cargan bien a temperaturas normales, y mejor que el litio cuando hace mucho frío. Eso reduce los lujosos sistemas térmicos para coches de regiones frías.
¿Cómo afectan el tamaño y el peso al diseño de los coches?
Las baterías de iones de sodio son más grandes. Pero en furgonetas de carga o vehículos eléctricos de uso local, donde hay espacio, ese tamaño no importa.
Comparación de las especificaciones técnicas de iones de sodio, LFP e iones de litio NMC
| Espec | Iones de sodio | LFP Ión-litio | NMC Ión-litio |
|---|
| Densidad energética (Wh/kg) | 100-160 | 180-210 | 220-270 |
| Ciclo de vida (80% DoD) | 3000-4000 ciclos | 5000-6000 ciclos | 1500-2000 ciclos |
| Riesgo de fuga térmica | Bajo | Medio | Alta |
| Rendimiento de carga en frío | Bien | Moderado | Pobre |
¿Qué ocurre con los costes en comparación con los de iones de litio?
¿Cómo influye la química en el precio?
Los iones de sodio no utilizan metales raros como el níquel, el cobalto o el litio. Esto reduce el coste de los materiales. También ayudan el menor número de piezas de refrigeración y la sencillez de los controles de la batería.
¿Cuánto pueden ahorrar los fabricantes en los vehículos eléctricos económicos?
Los modelos de VE más pequeños podrían reducir el coste de las baterías en 10-30% con las de iones de sodio, dependiendo de cómo se construyan y cuántas se fabriquen.
¿A qué retos se enfrentan las baterías de iones de sodio?
¿Qué pasa con la densidad energética?
La menor capacidad energética del ión sodio lo hace adecuado para los vehículos eléctricos de corto recorrido o los más lentos. Por ahora, los coches de largo alcance siguen necesitando litio.
¿Qué pasa con el embalaje y el ajuste del sistema?
Las baterías de iones de sodio no se adaptan a los vehículos eléctricos de litio sin algunos retoques. Los espacios reducidos podrían requerir un rediseño completo.
¿Qué certificaciones de seguridad son necesarias?
Estas baterías todavía tienen que cumplir normas como UN38.3, ISO 26262 y ECE R100. Sin embargo, algunos países todavía están elaborando normas específicas para el sodio.
¿Beneficios medioambientales y de sostenibilidad?
¿Qué materiales tienen menor impacto ambiental?
El sodio, el manganeso y el hierro son fáciles de obtener y extraer con menos daños. Se saltan las partes más complicadas relacionadas con el litio y el cobalto.
¿Y el reciclaje?
Las pilas de iones de sodio se descomponen más fácilmente y tienen menos piezas tóxicas en su interior. Aunque las instalaciones de reciclaje siguen creciendo, su química básica ayuda mucho a la reutilización a largo plazo.
Conclusión
Batería de iones de sodio Kamada Power no sustituirán por completo a las de ión-litio, pero sin duda ayudarán a respaldarlas. Para VE de iniciación, flotas urbanas, vehículos recreativos y LEV, ofrecen una combinación inteligente de valor, seguridad y sostenibilidad.
Los fabricantes de equipos originales y los proveedores de primer nivel que se lancen pronto pueden salir ganando en los nuevos mercados de vehículos eléctricos. Con el tiempo, batería de iones de sodio podría coexistir con el litio en los sistemas de baterías equilibradas.
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