¿Qué nos espera en los próximos 20 años?
En los próximos 20 años, la industria del automóvil avanzará hacia la electrificación, pero no todo será coche eléctrico: también veremos otros sistemas de propulsión, como el hidrógeno y los combustibles sintéticos.
Es muy difícil saber qué va a pasar en los próximos 20 años, más aún en un sector como el del automóvil, tan cambiante en los últimos tiempos. La prueba está en que parecía que en 2035 ya no se iban a fabricar más coches de combustión y la Unión Europea confirmó que seguirá vendiendo coches gasolina y diésel más allá de ese año.
Si algo caracteriza a la industria del automóvil actualmente, y desde hace unos años, es que vive en un estado de incertidumbre permanente. No obstante, pese a las adversidades, hay algo que sí parece claro: los coches del futuro utilizarán energías alternativas a los combustibles fósiles tradicionales.
Ahora mismo estamos en un proceso de transición hacia ese escenario. Lo que no sabemos es cuánto durará esa transición, pero sí podemos estar seguros de que la gasolina y el gasóleo irán perdiendo protagonismo en favor de otras tecnologías.
Por el momento, ha cobrado ventaja el coche eléctrico. Esta ha sido la tecnología en la que la industria del automóvil ha centrado sus esfuerzos.
En los próximos 20 años, no sólo habrá coches eléctricos
No obstante, ya hemos visto cómo muchos fabricantes se han visto obligados a corregir sus estrategias de electrificación anunciadas a bombo y platillo hace unos años, debido, básicamente, a que las ventas no han sido como se esperaba.
En cualquier caso, en los próximos años la tecnología seguirá evolucionando y, probablemente, veremos automóviles eléctricos con más autonomía y tiempos de carga más reducidos. En este sentido, serán clave las baterías en estado sólido.
Sin embargo, todo indica que el futuro de la automoción no pasa exclusivamente por la electrificación total, sino por la combinación de diferentes energías también limpias que permitan cumplir con los objetivos de emisiones.
En los próximos 20 años, además de vehículos eléctricos, veremos otros sistemas de propulsión, como el hidrógeno y los combustibles sintéticos. De todo esto te hablamos a continuación.
Coches de hidrógeno
La industria del automóvil lleva tiempo experimentando con el hidrógeno. En realidad, cuando hablamos de hidrógeno, normalmente nos referimos a coches eléctricos que utilizan una pila de combustible.
El sistema de propulsión está compuesto por un motor eléctrico, una batería donde se acumula la energía eléctrica, una pila de combustible y un tanque donde se almacena el hidrógeno.
La pila de combustible capta oxígeno de la atmósfera y lo combina con hidrógeno a alta presión dando lugar a una reacción química que produce electricidad y vapor de agua (H2O). A partir de aquí funciona de forma semejante a un coche eléctrico ya que esa energía eléctrica es la que se usa para impulsar al vehículo.
La principal ventaja de los coches que funcionan con hidrógeno es que no emiten gases, igual que los eléctricos. Además, es una fuente de energía relativamente económica. El precio del hidrógeno es bastante más asequible que el de la gasolina o el diésel.
En comparación con los eléctricos, el repostaje es mucho más rápido, ya que una pila de combustible se puede recargar en apenas unos minutos, un tiempo similar a llenar un depósito de gasolina.
El problema del hidrógeno es que es una tecnología casi en pañales todavía. A día de hoy, la oferta de coches de pila de combustible de hidrógeno se reduce a dos modelos, el Hyundai Nexo y el Toyota Mirai. El primero cuesta 71.000 euros y el segundo 74.200 euros.
A esto hay que sumar una infraestructura de recarga muy limitada, no ya en España sino, en general, en Europa y el mundo. Además, otro problema del hidrógeno es que hay que almacenarlo a una presión mínima de 350 bares y es un elemento altamente inflamable.
Como en todo, hay partidarios y detractores del hidrógeno. Hay quienes afirman que sí es una tecnología válida y quienes señalan justo lo contrario. Partidarios y detractores, como en todo.
A favor del hidrógeno se han posicionado marcas como Honda, cuyo CEO en India, Katsushi Inoue, afirmó una vez que “los coches con pila de combustible de hidrógeno son 'la siguiente fase' después de los vehículos eléctricos de batería”.
Otro fabricante, también japonés, que ha mostrado mucho interés en el hidrógeno es Toyota. De hecho, la marca japonesa siempre ha expresado su disconformidad con centrarse exclusivamente en el coche eléctrico, como se ha hecho en Europa, en lugar de apostar por todo tipo de energías.
Toyota es pionera en el uso de hidrógeno en estado líquido, que ya ha utilizado en competición en un prototipo Toyota GR Corolla H2, en las pruebas de las Super Taikyu Series 2023. En este caso, no se trata de una pila de combustible, sino del uso de hidrógeno como combustible.
En cualquier caso, en los próximos 20 años se espera que el hidrógeno tenga un papel importante. Probablemente se utilice más en el transporte de vehículos pesados, como camiones y autobuses, donde la electrificación encuentra más problemas, sobre todo, por los largos tiempos de recarga.
Baterías de estado sólido
Otra innovación importante en los coches en los próximos 20 años serán las baterías en estado sólido, una tecnología que puede ayudar a que el coche eléctrico sea viable.
Las baterías en estado sólido son una evolución de las de iones de litio que equipan la mayoría de los automóviles actualmente. Están compuestas por celdas en cuyo interior hay muchas pilas compuestas por un cátodo y un ánodo que están en un electrolito líquido.
Las baterías de iones de litio ofrecen un buen rendimiento, pero tienen un problema: a medida que completan cientos y cientos ciclos de cargas y descargas, pierden propiedades y, con el paso del tiempo, se reduce el rango de autonomía.
Esto ocurre porque el electrolito líquido se solidifica poco a poco con el paso del tiempo, lo que puede producir un sobrecalentamiento de la batería e, incluso, una explosión en los casos más extremos.
En cambio, las baterías en estado sólido también se componen de celdas con cátodos y ánodos, pero, en este caso, el electrolito no está en estado líquido sino sólido (es un cristal de sodio), de ahí su nombre. Esto evita que se formen dendritas, que es lo que merma el rendimiento de las baterías.
La principal ventaja de las baterías en estado sólido es que pueden almacenar hasta el triple de energía, lo cual se traduce en una mayor autonomía con cada recarga. Además, su capacidad no se reduce con el frío, incluso, con temperaturas bajo cero, como sí ocurre con las de litio.
En segundo lugar, los tiempos de recarga son mucho más cortos, aunque para ello requiere sistemas de carga rápida de hasta 200 kW. También son más pequeñas y pesan menos que las de iones de litio, lo que beneficia también al consumo de la batería y al rendimiento del propio vehículo. Además, son más seguras, ya que al ser sólido el electrolito, no hay riesgo de sobrecalentamiento.
A día de hoy, el problema de las baterías en estado sólido es que son muy caras de producir a gran escala, lo que incrementa el precio final del vehículo. Pero es probable que se abarate a medida que se desarrolla esta tecnología.
Igual que con el hidrógeno, una marca que está trabajando en el desarrollo de las baterías en estado sólido es Toyota. También BMW inició la producción de baterías en estado sólido con la colaboración de la estadounidense Solid Power, para su nueva plataforma Neue Klasse, aunque, de momento, su primer modelo, el iX3, tiene batería de ion de litio.
Otros fabricantes como la china SAIC, Lead Intelligent, GAC, el Grupo Hyundai-Kia o el Grupo Stellantis están también inmersos en la investigación de baterías en estado sólido.
Otros actores ajenos a la industria del automóvil también están estudiando batería de estado sólido, como Altech Batteries Limited y Fraunhofer IKTS, que han desarrollado la batería CERENERGY, compuesta por sodio, y (SAS) que promete una capacidad de 100 MWh. Cuenta con módulos de 60 KWh (ABS60) y tiene una capacidad nominal de tensión de 600 voltios y 100 amperios hora (Ah).
Más allá de los fabricantes de automóviles, empresas especializadas en baterías como Solid Power, QuantumScape, Samsung SDI y proveedores de materiales también juegan un papel fundamental en el desarrollo de células y procesos de producción que puedan escalarse para la industria.
Combustibles sintéticos
Todo apunta a que, en los próximos 20 años, los coches utilizarán combustibles sintéticos. O, al menos, algunos modelos. También conocidos como e-fuels, este tipo de carburante se ha convertido en la esperanza para que los motores de combustión sigan existiendo en el futuro
Se trata de un carburante neutro en emisiones de dióxido de carbono que se obtiene a partir de hidrógeno. Se considera neutro, porque, para su elaboración, se utiliza el dióxido de carbono captado directamente desde la atmósfera, agua y energía obtenida de fuentes renovables, como la eólica y la solar.
Cuando el combustible se consume en el motor, se genera la misma cantidad de CO2 que se captó durante su elaboración, por eso se dice que es neutro, ya que no se emiten más gases de efecto invernadero del que se ha necesitado captar de la atmósfera para producirlo.
El e-fuel se elabora mediante un proceso químico y físico dividido en varios pasos y a través de la energía eléctrica que se obtiene de fuentes renovables, como la eólica y la fotovoltaica. El proceso se completa con agua y dióxido de carbono, los únicos ‘ingredientes’ necesarios para producirlos.
Lo bueno de los combustibles sintéticos es que pueden mover coches de combustión si hacer apenas modificaciones en el motor, por lo que su funcionamiento es idéntico al de la gasolina y el diésel tradicionales. Además, están en estado líquido, por lo que el transporte y repostaje se realizan de la misma manera.
En un principio, la Unión Europea no iba a permitir el luso de los combustibles sintéticos a partir de 2035, pero cedió a las presiones de Alemania que, a última hora, se mostró en contra de la prohibición de los motores de combustión. Fue la condición que impusieron los alemanes para votar a favor de la medida.
La postura de Alemania se entiende, porque uno de los fabricantes que lleva tiempo trabajando en la producción de carburantes sintéticos es Porsche. La compañía alemana tiene en marcha una planta en Chile donde produce 130.000 litros de este combustible sintético desde 2020 y para este año esperar alcanzar los 550 millones de litros.
Actualmente, el combustible sintético ya se utiliza en competiciones de motor, como el Rally Dakar. Por ejemplo, lo utilizó el equipo Astara Team.
El único inconveniente del e-fuel, en principio, es que no será un combustible barato. Aunque todavía no se puede saber con certeza, algunos expertos han advertido de que será significativamente más caro que la gasolina y le diésel que utilizamos hoy.
Hay estudios, como el que realizó Transport & Environment, que apuntó a un precio de 2,80 euros el litro de combustible sintético, mientras que otras fuentes afirman que podría moverse entre los 3 y 4 euros.
Esto lleva a algunos a pensar que los combustibles sintéticos, en realidad, sólo estarán disponibles para unos pocos privilegiados y que se están desarrollando para que se puedan seguir fabricando superdeportivos y modelos de alto rendimiento con motores de gasolina.
Veremos qué nos depara el futuro, pero lo más probable es que la industria del automóvil siga desarrollando el coche eléctrico, junto con otras formas de electrificación (cada vez habrá más vehículos de autonomía extendida), combustibles sintéticos y, sin dejar de lado el hidrógeno.
Todo esto, con un contexto geopolítico y geoeconómico de fondo tremendamente complicado, con un Estados Unidos desatado por sostener su hegemonía mundial, que ha visto disminuida por el avance una China que controla la producción y procesamiento de tierras raras, necesarias para la fabricación de baterías.