¿Qué pasará con los cargadores rápidos cuando los EV tengan 1000kms de autonomía?

[Diosmedepaciencia]

Efectivamente han trabajado en la resistencia interna, lo he leído en algún sitio. Aparte, si o estoy equivocado depende también de la intensidad y esos coches van a 800 o 100v para bajar los amperios

Es lo que ponía en el mensaje original. Intento un enfoque más detallado para entender lo que pasa.

Una batería, supongamos LiFePO4, puedes cargarla a diferentes velocidades:
Lenta: 0.25C. Tarda cuatro horas en cargar al 100%. La batería tiene una duración excelente y una alta eficiencia de carga. Esto es lo normal para baterías solares, cargar el coche eléctrico en casa o la mayoría de los dispositivos electrónicos.
Estandar: 0.5C. Tarda dos horas en cargar al 100%.. La batería durará bastantes ciclos y apenas se calienta.
Rápida: 1C. Tarda una hora en cargar al 100%.. La batería durará algo menos y requiere una buena refrigeración.
Ultrarápida: 2C. Tarda media hora en cargar al 100%. Se acorta mucho la vida de la batería y requiere una excelente refrigeración.
Según aumentas la velocidad de carga la eficiencia cae. Desde un 98% a 0.25C a un 90% a 2C.

Fíjate que el voltaje máximo por celda siempre es el mismo y depende del tipo de química. Es la intensidad lo único que cambia.
Poner muchas celdas en serie, aumentando el voltaje, no disminuye el tiempo de carga, pues cada celda sigue cargando como mucho a 2C. Ponerlas en paralelo tampoco ayuda, pues cada celda va como mucho a 2C.

¿Y como se puede cargar más rápido?
- Químicas ligeramente diferentes con bajas resistencias internas y alta difusión de litio. Desgraciadamente suelen aumentar el peso y disminuir la vida útil.
- Mucha refrigeración.
- Usar la parte media de la carga. Entre el 30% y el 70% puedes cargarla a mucha velocidad.
- Electrolitos solidos o semisolidos. Desconozco si ya están en el mercado, pero son la gran promesa. ¿Serán de este tipo estas nuevas baterías?
- Altos voltajes. No ayudan a la celda, pero si a que todo el cableado interno y los electrodos emitan menos calor. Si están "frías" cargan rápido sin destruirse.

Aún así me parece que, para cargar a 1500 amperios debe haber mucha dificultad en conectores, cables del cargador, sistemas de refrigeración, estaciones transformadoras, cableado de media tensión, etc...
La formula de la potencia (por ejemplo la disipada en el cable del cargador) es: P = I² × R
Esto quiere decir que doblar la intensidad (la resistencia no cambia) implica que la perdidas se multiplican por cuatro. Cuadruplicar la intensidad implica que las perdidas se multiplican por 16. Y todas esas pérdidas se transforman en calor.
Podrías pensar en subir el voltaje y así mantener la intensidad. Pero entonces debes subir aislamientos, la electrónica se encarece y las regulaciones exigen más seguridad.

Como ves no hay solución fácil y este tipo de anuncios parecen demasiado buenos para ser verdad. No es algo imposible de hacer, pero si muy caro.


Notas importantes:
- Todo lo anterior continua siendo una simplificación.
- La carga a 1C no dura una hora, si no un poquito más por que la eficiencia no es el 100%.
- Los tiempos son medios. La batería carga muy rápido entre el 10% y el 80% de carga. Según se aproxima al 100% es cada vez mas lento.
- El voltaje de carga por celda es de 3.65V, pero al principio de la carga es algo más bajo.

 

[Homo_non_sapiens]

La noticia habla de cargadores de 1500 Kw de potencia.
Imaginemos que esa nueva batería tiene un rendimiento de carga excelente, un 95%.
Ello implicaría que disiparía una potencia de 75Kw en forma de calor. Es decir, que la batería se calentaría como si tuvieras 40 estufas eléctricas dentro. Ya no hablamos del cable de carga necesario, de lo que debe disipar la electrónica o de como deben ser los conectores.
Me parece que esto no es nada fácil de resolver en una aplicación práctica.

Ojalá el resto de las prestaciones sean reales.

Estos números no me cuadran.
Como ya había dicho en mi post #959, la eficiencia de carga será superior a 95%, quizá 99%.
Pero eso no significa que el 5% rsp. 1% de la potencia de carga se convierte en calor durante la carga.
Significa que en la descarga salen 5% rsp. 1% menos kWh de los que habían entrado en la carga.

Para estimar la potencia térmica (Pt) liberada durante la carga tenemos la intensidad (I) y la resistencia interna (Ri): Pt = I² * Ri (Pt en vatios, I en amperios, Ri en Ohm).
Si la potencia de carga es 1500 kW, como dice BYD, y suponemos que la tensión de la batería es de 1000 V, la intensidad de carga será de 1500 A (P = I*U o I = P/U).
No he encontrado datos sobre la Ri de la Blade-2, pero la Ri de una celda prismática LiFePO4 de 300 Ah es de 0.25 mOhm. Hagamos una estimación con esta Ri (la de la Blade-2 será menor).
Entonces Pt = 1500² * 0.25/1000 = 562.5 W o 0.56 kW.

Conclusión: El calentamiento de una batería de ~1000 Kg con solo 0.56 kW no es problema.

Nos queda la duda de ¿qué pasa con el 1% de la capacidad de la batería (2 kWh)?, suponiendo que la capacidad es de 200 kWh y la eficiencia de carga de 99%.
Pues no lo tengo claro. Supongo que se disipa en forma de calor durante el ciclo de carga/descarga, debido a algún proceso que no conozco. Pongamos que la descarga dura 6 horas. Entonces, la potencia térmica a disipar sería de 0.33 kW, que tampoco es problema.

Sería genial que alguien comentara mi estimación, que me la he sacado de la manga, simplemente aplicando teoría básica. Lo único que sé de la práctica, es que mi batería LiFePO4 de 30 kWh se calienta ligeramente (está a 2-4 °C por encima de la temperatura del entorno) durante la carga (20-60 A) y durante la descarga (10-100 A). Y no tiene refrigeración forzada.

 

[Carlos]

Ayer lei una estupenda noticia, que si no es una inocentada, es algo sensacional.

Parece ser que la ya famosa BYD ha conseguido un descubrimiento disruptivo en la optimización de las las baterías eléctricas para automovil. DIcen haber conseguido su nueva Blade Battery 2.0, que consigue:

• carga rápida -sólo 5¨- para 500 km,
• autonomias superiores a los 1000 km,
• añadir 400 km adicionales en el tiempo de beberse un café,
• una vida útil ga-ran-ti-za-da de 1.200.000 km,
• una densidad de carga entre un 36 y un 40% superiores a las actuales,
• precios de coste un 16-20% (con lo que piensan aumentar sus márgenes),
• a -30ºC conservan el 80% de su capacidad,
• pueden cargarse del 20 hasta el 80% en sólo 12´a -20ºC,
• y lo mejor de todo, tienen previsto desplegar 16.000 nuevos, potentes y adaptados cargadores en China y 3.000 en Europa a finales de este mismo año.

https://www.elconfidencial.com/tecnologia/novaceno/2026-03-06/byd-electrico-iguala-prestaciones-gasolina_4314810/

Yo estas cosas me las creo cuando sea algo que se puede comprar hoy mismo en España, mientras tanto son grafenadas

 

[Homo_non_sapiens]

Otra duda que tengo, refiriéndome a mi post #974:
BYD dice que su cargador puede cargar con 1500 kW. Si la tensión de la batería es de 1000 V, tienen que fluir 1500 A. Eso es una intensidad extremadamente alta, para corriente contínua.
BYD dice que esta intensidad pasa por un solo cable.
Mirando la sección necesaria, este cable debería tener una sección de ~1500 mm². Es de suponer que el 'cable único' esté compuesto de 3-4 cables de cobre de 400-500 mm² cada uno.
El diámetro de este cable sería de 30 cm o más. Asombrosamente grueso. Y pesaría mucho.

Mi duda: ¿Realmente tienen un cable de este calibre, los cargadores Blade-2 ?

 

[Nach]

Otra duda que tengo, refiriéndome a mi post #974:
BYD dice que su cargador puede cargar con 1500 kW. Si la tensión de la batería es de 1000 V, tienen que fluir 1500 A. Eso es una intensidad extremadamente alta, para corriente contínua.
BYD dice que esta intensidad pasa por un solo cable.
Mirando la sección necesaria, este cable debería tener una sección de ~1500 mm². Es de suponer que el 'cable único' esté compuesto de 3-4 cables de cobre de 400-500 mm² cada uno.
El diámetro de este cable sería de 30 cm o más. Asombrosamente grueso. Y pesaría mucho.

Mi duda: ¿Realmente tienen un cable de este calibre, los cargadores Blade-2 ?

1) Es posible que no necesiten 1500 mm2 de sección de cable si van refrigerados activamente, como así será.
2) A mi me salen otras cuentas, no se de donde sacas esa sección ni los diámetros. Un conductor de cobre de 240 mm2 ya podría con 500 A, así que con tres conductores de estos (seis en total, para positivo y negativo) sería suficiente. Y el diámetro de un conductor de 240 mm2 =>

sqrt(240/3,14)*2 = 17.5 mm

Como digo en el punto 1, es posible que ni siquiera necesitemos esa sección, sino que al ir refrigerado pueda quedarse en la mitad perfectamente.

Me resulta imposible cuantificar el diámetro de la manguera necesaria para albergar tres conductores de 18 mm de diámetro, sus aislantes, los conductos de refrigerante, etc, pero no no creo que llegue a 30 cm ni mucho menos.

 

[Homo_non_sapiens]

1) Es posible que no necesiten 1500 mm2 de sección de cable si van refrigerados activamente, como así será.
2) A mi me salen otras cuentas, no se de donde sacas esa sección ni los diámetros. Un conductor de cobre de 240 mm2 ya podría con 500 A, así que con tres conductores de estos (seis en total, para positivo y negativo) sería suficiente. Y el diámetro de un conductor de 240 mm2 =>

sqrt(240/3,14)*2 = 17.5 mm

Como digo en el punto 1, es posible que ni siquiera necesitemos esa sección, sino que al ir refrigerado pueda quedarse en la mitad perfectamente.

Me resulta imposible cuantificar el diámetro de la manguera necesaria para albergar tres conductores de 18 mm de diámetro, sus aislantes, los conductos de refrigerante, etc, pero no no creo que llegue a 30 cm ni mucho menos.

Tienes razón; he metido la pata. He confundido área con perímetro, un fallo muy tonto. Pido disculpas.
Estoy de acuerdo los cálculos que haces. Pero con los números no; también te has equivocado.
El diámetro de un cable con 240 mm² de sección no es 2*sqrt(240/3.14), sino 2*sqrt(240)/3.14
Resulta que el diámetro no es de 17.5 mm, sino de 'solo' 10 mm.
No obstante, ese cargador necesita un cacho cable.
Necesita 6 conductores para 500 A cada uno, más posiblemente la refrigeración --> el diámetro del cable no será de 30 cm, ni de 10 cm, pero sí será un cable muy grueso (sección efectiva 1440 mm²).

PD: En la foto del post siguiente de @M&M's se ve, que el grosor del cable no asusta tanto como yo pensaba.

 

[M&M's]

También tienen un cacho brazo arriba para no herniarse conectándolo

BYD anuncia cuándo llegarán sus estaciones capaces de cargar un eléctrico en 9 minutos

los cargadores nuevos de Ionity a 600kw también llevan algo parecido

 

[Nach]

Tienes razón; he metido la pata. He confundido área con perímetro, un fallo muy tonto. Pido disculpas.
Estoy de acuerdo los cálculos que haces. Pero con los números no; también te has equivocado.
El diámetro de un cable con 240 mm² de sección no es 2*sqrt(240/3.14)*2, sino 2*sqrt(240)/3.14
Resulta que el diámetro no es de 17.5 mm, sino de 'solo' 10 mm.
No obstante, ese cargador necesita un cacho cable.
Necesita 6 conductores para 500 A cada uno, más posiblemente la refrigeración --> el diámetro del cable no será de 30 cm, ni de 10 cm, pero sí será un cable muy grueso (sección efectiva 1440 mm²).

PD: En la foto del post siguiente de @M&M's se ve, que el grosor del cable no asusta tanto como yo pensaba.

Efectivamente, no se que liada metí con la fórmula.

 

[Carlos]

No veo necesidad de cargar a 1.500kW la verdad, eso son 10.000km/h, o lo que es lo mismo 833km en 5 minutos, no tiene sentido esa velocidad de carga con todo lo que ello implica, no solo lo que se dice aquí de la sección de cable sino muchas más complicaciones técnicas.

Una batería que permita 500km realmente te da igual cargarla en 4 minutos que en 8, esos 4 minutos adicionales cuestan muy caros, no solo en términos económicos sino en tecnología necesaria.

 

[Nach]

No veo necesidad de cargar a 1.500kW la verdad, eso son 10.000km/h, o lo que es lo mismo 833km en 5 minutos, no tiene sentido esa velocidad de carga con todo lo que ello implica, no solo lo que se dice aquí de la sección de cable sino muchas más complicaciones técnicas.

Una batería que permita 500km realmente te da igual cargarla en 4 minutos que en 8, esos 4 minutos adicionales cuestan muy caros, no solo en términos económicos sino en tecnología necesaria.

Yo eso lo puedo ver interesante para flotas de camiones o guaguas, que tienen unos requisitos de energía y disponibilidad mayores, y el peso de esas grandes baterías es una carga muy considerable.

 

[M&M's]

No veo necesidad de cargar a 1.500kW la verdad, eso son 10.000km/h, o lo que es lo mismo 833km en 5 minutos, no tiene sentido esa velocidad de carga con todo lo que ello implica, no solo lo que se dice aquí de la sección de cable sino muchas más complicaciones técnicas.

Una batería que permita 500km realmente te da igual cargarla en 4 minutos que en 8, esos 4 minutos adicionales cuestan muy caros, no solo en términos económicos sino en tecnología necesaria.

Es lo mismo que estaba pensando yo: menudo jaleo montar semejante PdR apoyado con baterías cuando el pico de potencia de carga solo se va a dar en el primer minuto de carga y solo si se llega al 10% de SoC y a la temperatura óptima.

Me parece más una forma de demostrar superioridad tecnológica que algo realmente útil.

 

[M&M's]

Yo eso lo puedo ver interesante para flotas de camiones o guaguas, que tienen unos requisitos de energía y disponibilidad mayores, y el peso de esas grandes baterías es una carga muy considerable.

¿Guagua=autobus? Si hablamos de una línea circular tampoco hace falta: lo conectas 2 minutos al final de cada trayecto con un pantografo y ya está.

En un camión tampoco le veo sentido a no ser que lleve doble chofer porque los conductores están obligados a parar cada cierto tiempo