Las “start & stop”, antes que las de “ion-litio”
Aunque lleguen nuevos materiales (ion-litio, azufre, hidruro de níquel…) la batería tradicional de plomo sigue teniendo un protagonismo claro en los coches de hoy, convencionales o híbridos. Su adaptación a los sistemas de recarga inteligente y arranques continuos (“stop & start”) es la mejor demostración de su vigencia, que se prolongará aún durante algunas décadas.
Por ahora, las bate-rías de ion-litio y níquel-hidruro sólo se contemplan para motores de tracción eléctrica; su precio las descarta para la tradicional batería de arranque, aunque se hayan popularizado para las de los teléfonos móviles (son mucho más pequeñas y baratas). Y aunque las baterías convencionales también se han encarecido (como el plomo, que casi triplicó su precio de 2006 a 2008, manteniéndose hasta 2012 con varias oscilaciones), de momento siguen siendo la alternativa más viable.
Plomo para rato.–Mientras tanto, las baterías de plomo se perfeccionan conservando su estructura de siempre: una serie de placas alternadas de aleación de plomo, bañadas en una solución de ácido sulfúrico (SO4H2) conectadas en dos bloques aislados cuyos bornes emergen del envase que los contiene. Cada grupo con sus propias placas (positivas y negativas) y su boca de llenado del líquido acidulado (electrolito), aunque normalmente lleven un nivel común bajo una tapa unificada.
El actual estándar a 12 voltios sigue siendo universal, sin que los intentos por subir a 36 hayan cuajado. Una tensión ya universal, pero insuficiente para la tracción eléctrica en los híbridos. Con el paso a 36/42V se buscaba precisamente jugar con esa posibilidad al disponer de mayor amperaje. Pero para eso es preferible un voltaje mayor que permita el paso a corriente alterna, como sucede con las baterías de ion-litio, manteniendo incluso la batería convencional de 12V para los sistemas auxiliares como hacen muchos híbridos. Por eso la opción ion-litio surge de momento como la única de futuro.
Pero también está el mérito de la propia evolución de las baterías de plomo, aunque haya avances que tardan en imponerse (como sucede con el EBS de Bosch, un sensor contra sobrecargas y descargas excesivas), porque la tendencia general exige baterías de muy larga duración, para reducir al máximo el impacto ecológico de sus desechos (claramente delimitado en España desde el 2008 por un Real Decreto que regula su recogida y reciclaje).
La generación “Stop & Start”.– La difusión de los sistemas de parada y arranque automático del motor, los “Start & Stop”, son hoy un arma clave para reducir consumos y emisiones de CO2. Si en 2011 no llegaban a 4 millones los vehículos equipados con sistemas “start-stop”, hoy son ya 10 millones y para 2015 serán 30, o sea un aumento del 70% en 4 años. El compromiso de la industria automovilística para reducir el CO2 a 130 grs/km de promedio desde 2012 impuso la generalización de la “micro hibridación”, con sistemas de recuperación y ahorro de energía para que los nuevos automóviles puedan cumplir los nuevos límites.
Los primeros sistemas “Start & Stop” se desarrollaron a fines de los años 90. Delphi desarrolló un prototipo que luego no pasó a la serie, y Bosch también trabajó en otro para Mercedes, aunque finalmente fue BMW quien lo desarrolló. Pero fue Valeo quien comercializó el primero por encargo de PSA (en 2003 ya estaba disponible en el Citroën C3). Bosch también ha mejorado mucho su “Stop & Start” inicial y funciona tanto con motores diesel como gasolina, adaptando los primeros su inyección “common rail” a esta función, con una reducción media de consumo del 4%. Además, sus últimas realizaciones permiten la incorporación del “stop & start” también con transmisiones automáticas. Para este sistema de paro y arranque automático del motor, Bosch ha desarrollado un motor de arranque mucho más robusto, con una vida útil de 10 a 20 veces mayor.
Luego están los sistemas más avanzados que integran el “Stop & Start” en combinación con una motorización híbrida, como hace Mercedes en sus “blue hybrid”, como el Clase S 400 BlueHybrid, se logra un 20% de ahorro de consumo gracias a la tracción eléctrica de un pequeño motor de 14 KW, alimentado por la primera batería de ion-litio diseñada especialmente para su aplicación motriz en el automóvil. Aunque quizá el sistema “stop & start” más original hasta hoy sea el de Mazda para sus diesel (I-Stop ó SISS, sistema inteligente de corte del ralenti), que evita el motor de arranque y recurre a una posición predeterminada de cilindros (fijada por la centralita de gestión del motor) que prepara y “ceba” el inyector del cilindro más próximo a la explosión motriz, para que el arranque (ayudado por un pequeño motor eléctrico) sea instantáneo en éste y arrastre a los demás. Sistema sencillo y eficaz, que requiere alimentación por inyección directa.
Las nuevas baterías.–Los sistemas “stop & start” requieren baterías especiales para su uso. Así, Varta y Bosch tienen en el mercado del recambio (que dominan) sus baterías Start-Stop y Start-Stop Plus (la primera) y las EFB S5 y AGM S6 (la segunda), además de haber hecho a su fabricante, el grupo estadounidense Johnson Controls (propietario de Varta), líder mundial en el suministro en primer equipo de este tipo de baterías, con un 80% de cuota (por cierto, fabricadas también en España, en la planta burgalesa de Varta –Johnson Controls–, desde junio de 2011).
La Varta Start-Stop y la EFB S5 de Bosch emplean la tecnología EFB (Enhanced Flooded Battery) destinada a vehículos con tecnología básica Start-Stop. En comparación con una batería húmeda convencional de plomo equipa un “scrim” de poliéster y placas más gruesas. El “scrim” requiere una presión mínima para fijar las moléculas de plomo a las placas, con mayor resistencia a los ciclos en comparación con las baterías clásicas. Esta batería se monta ya en primer equipo en modelos con sistemas simples de Start-Stop y su principal ventaja estriba en su doble resistencia a los ciclos de carga y descarga, mayor capacidad y alta potencia de arranque incluso con muy baja carga. Con mayor vida útil, no requiere ningún tipo de mantenimiento y son muy estancas (sin vertidos bajo inclinaciones de hasta 55º).
La Varta Start-Stop Plus y la Bosch AGM S6 van un paso más allá, estando indicadas cuando la tecnología Start-Stop se combina con otros sistemas, como la recuperación de energía al frenar, sistemas de gestión de ahorro de uso de elementos auxiliares (alternador, bomba de la servodirección, “passive boost”, etc) que vienen a aumentar las exigencias de energía de la batería. Estas baterías logran la máxima reducción en consumo y emisiones de CO2, empleando placas AGM (Absorbent Glass Mat) con separadores especiales de fibra de vidrio, con lo que consigue una resistencia a los ciclos de carga y descarga entre 3 y 4 veces mayor que una batería convencional.
Tudor (Exide) tiene las Micro Hybrid AGM y las Micro Hybrid ECM, las primeras con placas de fibra de vidrio absorbente (Absorbent Glass Mat) y las segundas con fibras de ciclo mejorado (Enhanced Cycling Mat). Las Micro Hybrid AGM son las más avanzadas, con la última tecnología para mejor rendimiento extremo, con un alto grado de carga total y parcial (muy importante en los sistemas “stop & start” así como en los de recarga eléctrica a la frenada). Su duración viene a ser del triple de una estándar y son totalmente estancas (cierre hermético con válvula de control de presión, y recombinación interna de gases).
Las Micro Hybrid ECM son menos potentes, indicadas para turismos ligeros con “stop & start”. Presentan una elevada resistencia a los ciclos de carga y descarga y a las altas temperaturas, lo que les permite ser montadas dentro del vano del motor (las baterías con tecnología AGM pueden volcarse –hasta 360º- sin perder electrolito).
Baterías clásicas; pocas novedades.–En cuanto a las baterías “normales”, la tendencia es hacia una moderada reducción de peso y tamaño (aquí también hay “downsizing”). Del bajo mantenimiento surgido hace 30 años al bajar el antimonio de las placas a menos del 2%, hemos pasado a sin mantenimiento, con placas de plomo/calcio y plomo/plata de mayor amperaje instantáneo (Ah) y total (A). Hoy hay baterías de 68/70 Ah y más de 540 A totales en la caja tradicional de 24 cm de largo (antes sólo para baterías de 55 Ah), mientras que las de 27/28 cm acogen potencias de hasta 80 Ah/ 680A, frente a los 70 Ah clásicos), quedando las de 30 cm para las de 92 Ah/760A y más. En cuanto a duración, ya se reconoce una media de 7 años, aunque todo depende del uso y trato. En ello influye la mejor calidad actual de construcción, que permite ya a una batería ordinaria superar los 8 años de vida útil en circunstancias favorables, (clima suave, coche durmiendo en garaje, arranque fácil, masas en buen estado, etc).
La mayor novedad, además de la introducción del ácido gelificado (que ahora de nuevo se descarta en las AGM, con separadores en fibra de vidrio), son las nuevas aleaciones (plata) en las placas positivas (Bosch/Varta) o distintos tipos de plomo (laminado en vez de expandido) en las mismas, como hace Tudor. En tamaño, persiste la miniaturización en ciertas aplicaciones (baterías de moto) y la adopción de nuevos formatos (cilíndricos) si se disponen las placas en espiral, para duplicar su amperaje a igualdad de tamaño, caso de las Optima -Varta- y las Maxxima de Exide, por ejemplo (con modelos como la 900 Deep Cycle, con casi 1.000 amperíos). Su inconveniente sigue siendo su alto precio, que sólo justifica su uso en vehículos que trabajan bajo condiciones especialmente duras. Varta mantiene sus líneas de baterías tradicionales: Black Dynamic, Blue Dynamic y Silver Dynamic de altas prestaciones (calcio/plata) con visor de carga (“power check”, laberinto de tapa antiderrame, etc). Para terminar, Yuasa también tiene su batería AGM apta para usos “stop & start” (suministra a Mazda, y a Toyota), y hasta la eslovena TAB (de fuerte crecimiento en España) cuenta también con oferta en este campo (su gama Stop & Go).
Mercado: tendencia a la baja.–La crisis también se nota en el mercado de baterías, que lleva cayendo desde 2010 (4,5 millones de unidades vendidas en España entonces, frente a 4,1 millones para este 2013). El parque de baterías “stop & start” es aún muy bajo, aunque representa el futuro (para 2015 serán el 70% del equipo original, pero hoy son apenas el 1% del mercado de reposición). Pero su difusión aumentará, lo que subirá la facturación (son más caras, a veces casi el doble). En todo caso, la crisis beneficia las ventas de los canales del recambio libre, dado su mejor precio, frente al recambio oficial de las marcas, más caro. Por eso, de los 4,1 millones de baterías previstas para este año, el 86% (3.525.000) se venden por el recambio libre (de ellas, el 63% en tiendas y talleres, el 18% por la nueva distribución -autocentros- y el 5% por otros). Sólo el 14% (unas 575.000) se venderán a través del recambio oficial de las marcas…
Y de esos tres millones y medio largos de baterías que vende el recambio libre, el 43% (1.515.000 unidades) son de Varta (Johnson Controls) que domina claramente el mercado, tanto con su marca principal como con las secundarias (Optima, Energizer, Autopower, AFA, etc) y las “blancas”. Detrás viene Tudor (Exide), que este 2013 ya ha solucionado sus numerosos problemas logísticos de los que se han beneficiado las otras marcas y mantiene su segundo lugar, con 776.000 unidades, el 22% del mercado libre, y es de esperar que recuperará ventas en 2014, con estos problemas ya solucionados. Además de Tudor y Exide, sus ventas también se apoyan en sus otras marcas (Fulmen, Deta, KLG…) y por supuesto, en las “blancas”. En tercer lugar viene Bosch (600.000, el 17%), manteniéndose bastante regular y estable). Y luego, ya más distanciados (los tres primeros copan más del 80% del mercado libre), tenemos a TAB, una marca eslovena que irrumpe con fuerza en nuestro mercado hasta llegar al 8% (282.000 unidades), con una acertada distribución y fuerte penetración en las baterías de motos, colocándose cuarta en el “ranking” nacional, por delante de la nipona Yuasa (141.000 unidades, el 4%) que pasa a ser quinta, aunque se mantiene líder en baterías de motocicleta. Cierran la lista tres marcas italianas (Vipiemme, Magneti Marelli y Fiamm), sumando entre las tres 106.000 baterías (el 3%), con otro 3% final, (105.000), a repartir entre las demás.
A destacar la contracción de marcas registrada por el condicionante que supone para ganar ventas la obligación legal del reciclado del plomo de las baterías usadas, que ha limitado mucho la entrada de marcas extranjeras en nuestro mercado (tienen que tener una red asegurada de captación de baterías usadas). El nuevo marco legal desde 2008 ha hecho que se recicle hasta el 90% del plomo de las baterías viejas, creando un nuevo mercado residual (se rebajan precios a cambio de la entrega de la batería muerta), que también se da entre distribuidores (se compran baterías usadas para cubrir el porcentaje exigido de reciclaje que deben poseer algunas marcas para vender más). A ello también contribuye la fluctuación del precio del plomo, un factor desestabilizador del mercado que fomenta la compra de grandes cantidades, lo que beneficia a las marcas fuertes. Tudor/Exide es la que más recicla baterías usadas (dispone de fundición propia).
Finalmente, como tendencias del mercado, se puede señalar el descenso de la venta en autocentros (un 18%); bajando Carrefour/Feu Vert (220.000 unidades), lo que beneficia a Norauto (125.000), Aurgi (90.000) e Hipercor (65.000), etc.
