Comprensión de la profundidad de descarga
La profundidad de descarga (DoD) es la cantidad de capacidad de la batería que utilizas entre cargas. Por ejemplo, con una batería de 100 kWh, un uso de 80 kWh representa una profundidad de descarga del 80%.
Si bien el DoD a menudo se describe como un porcentaje específico de la capacidad total de la batería en kWh, también es útil considerarlo como la diferencia entre el estado de carga (SoC) inicial y final. Por ejemplo, si comienzas un viaje con un 80% de carga y terminas con un 30%, habrás utilizado una profundidad de descarga del 50%. Esta es la definición que utilizaremos en este artículo.
Nota al margen para los entusiastas: hay una diferencia entre la capacidad física de la batería y la cantidad de batería que puede usar un conductor. Como cargar completamente al 100% o descargarla hasta el 0% es muy malo para una batería de iones de litio, la mayoría de los fabricantes de vehículos eléctricos añaden un búfer en ambos extremos de la batería al que el conductor no puede acceder. En otras palabras, cuando veas una carga del 100% en el salpicadero, es posible que en realidad estés al 95% de la capacidad física de la batería. Del mismo modo, un 0% en realidad podría ser un 5%. Para simplificar, hablaremos de la capacidad utilizable de la batería tal y como se muestra en el panel de control, aunque los investigadores suelen estudiar la capacidad física de la batería.
Profundidad de descarga y degradación de la batería
Las baterías de iones de litio se degradan con la edad y el uso, pero no es motivo de preocupación. La mayoría de las baterías para vehículos eléctricos tienen una vida útil suficiente para durar tanto como la carrocería del automóvil y algo más. En la comunidad de conductores de vehículos eléctricos de Recurrent, se han necesitado reemplazar muy pocas baterías e incluso autos de alto kilometraje con odómetros de más de 175,000 millas. aún mantienen más del 86% de la autonomía original de la batería.
Sin embargo, es posible que ciertos comportamientos afecten la vida útil de la batería de tu vehículo eléctrico. Por ejemplo, las investigaciones indican que el uso de profundidades de descarga más bajas puede ayudar a mantener la batería en buen estado, incluida su vida útil, capacidad y potencia. Si bien la ciencia está bien investigada y es concluyente, las baterías para vehículos eléctricos tienen tanto software como hardware para proteger el estado de las celdas individuales. Dado que las baterías de los vehículos eléctricos tienen estas protecciones sofisticadas, es difícil saber exactamente qué parte de la ciencia de laboratorio se traduce en vehículos eléctricos.
Hallazgos clave en la investigación en profundidad de las descargas
Se han publicado varios estudios que muestran el efecto de las diferentes profundidades de descarga de las baterías. Tenga en cuenta que no todos los estudios se centraron en las baterías de los automóviles eléctricos, que tienen un software y sistemas de refrigeración sofisticados que ayudan a maximizar su vida útil.
- Investigación realizada por Guena y Leblanc muestra que una batería con ciclos de entre el 80 y el 30% puede durar cuatro veces más que una con ciclos del 100% al 0%. Sin embargo, las baterías de los vehículos eléctricos rara vez llegan a estos extremos en la práctica.
- Otro estudio realizado por Rechkemmer y col.. descubrió que mantener una profundidad de descarga entre el 40 y el 60% y el 25 al 70% resultaba en solo una reducción de capacidad del 12% después de 700 ciclos completos equivalentes. Por el contrario, una profundidad de descarga del 100% al 5% condujo a una reducción de la capacidad del 20% después del mismo número de ciclos.
- Gráficos de Preger 2020 ilustran que a medida que aumenta la profundidad de descarga (donde el azul representa la más pequeña y el rojo la más grande), la mayoría de los componentes químicos de las baterías se degradan más rápido y tienen una vida útil más corta. Cabe destacar que las baterías LFP muestran la menor sensibilidad a la profundidad de descarga, lo que explica en parte que los Teslas equipados con baterías LFP se pueden cargar al 100% con regularidad.
Conclusiones prácticas para los conductores de vehículos eléctricos
La lección principal es que, por lo general, una menor profundidad de descarga es mejor para la batería, siempre que se adapte a tus hábitos de conducción y estilo de vida. Al fin y al cabo, la batería de tu vehículo eléctrico te sirve a ti, no al revés.
Sin embargo, si funciona para tu estilo de vida, considera los siguientes cambios para prolongar la duración de la batería.
En lugar de usar el 50% de la batería antes de recargarla, usa el 20%, recárgala y luego usa otro 30%. Por ejemplo, en lugar de pasar del 80% al 30%, puedes pasar del 60 al 40%, volver a recargarla al 60% y, después, descargarla al 30%.
Esto funcionará mejor si solo conduce de 20 a 40 millas por día, que es lo que suelen hacer la mayoría de los conductores estadounidenses.
