Degradación de la batería

slug: "battery/degredation" articleType: "Technology" category: "technology" status: "Published" language: "es" version: 8 title: "Degradación de la batería" linkTitle: "Degradación" description: "Por qué las baterías de los vehículos eléctricos pierden capacidad y potencia con el tiempo, qué acelera su envejecimiento y cómo interpretar su estado." translationStatus: "Translated" storageType: "Database" contentHash: "3ee9528c28864c906c68077a929fd33269a65433cc4c45fe67b60b497ad3a38c"

La degradación de la batería es la pérdida permanente de capacidad de almacenamiento de energía o de potencia causada por el tiempo, la temperatura y el uso.

En un vehículo eléctrico, puede manifestarse como:

Menor energía utilizable y autonomía
Mayor resistencia interna
Más calor generado bajo carga
Menor potencia de carga o frenado regenerativo
Menor potencia pico o sostenida de propulsión
Un grupo de celdas débil que limita el resto del pack

Todas las baterías recargables de vehículos eléctricos se degradan a un ritmo determinado por la química, el diseño de los electrodos, la temperatura de la batería, el estado de carga, la potencia de carga, la refrigeración del pack, los límites del software y el uso del vehículo. Esta pérdida permanente no debe confundirse con la reducción temporal de autonomía en invierno ni con un fallo del sistema de batería.

Qué cambia con la degradación de la batería

El estado de una batería suele reducirse a su capacidad restante. Es importante, pero no ofrece una imagen completa.

Dos baterías con la misma retención de capacidad medida pueden comportarse de forma distinta si una de ellas ha desarrollado una resistencia interna mucho mayor.

Pérdida de capacidad

La pérdida de capacidad significa que la batería almacena menos energía utilizable que cuando era nueva.

Por ejemplo, si una batería entregaba originalmente 80 kWh en su ventana operativa utilizable y más tarde entrega 72 kWh bajo condiciones de ensayo comparables, su capacidad utilizable medida ha disminuido un 10%.

Retención de capacidad =
Capacidad medida actual ÷ Capacidad de referencia cuando era nueva

Retención de capacidad =
72 kWh ÷ 80 kWh
= 90%

Una menor energía utilizable puede reducir la autonomía, aunque el cambio real también depende de la eficiencia del vehículo, la meteorología, los neumáticos, la velocidad y la ruta.

Aumento de resistencia y pérdida de potencia

La resistencia interna suele aumentar a medida que envejece la batería.

Una mayor resistencia provoca:

Una caída de tensión mayor durante la aceleración
Un aumento de tensión mayor durante la carga
Más generación de calor
Llegada más temprana a los límites de tensión de las celdas
Menor potencia de carga
Menor capacidad de frenado regenerativo
Menor potencia pico o sostenida de propulsión

La relación entre la corriente, la resistencia y el calor resistivo es aproximadamente:

Calor resistivo ∝ Corriente² × Resistencia

Por tanto, una batería puede conservar gran parte de su capacidad energética original y, al mismo tiempo, perder capacidad para aceptar o entregar alta potencia.

Los fabricantes suelen incluir margen de potencia suficiente para que un aumento moderado de resistencia no se perciba inmediatamente. La pérdida de capacidad puede hacerse visible mediante una menor autonomía antes de que el conductor note la pérdida de potencia.

Pérdida de potencia de carga

Una batería degradada puede necesitar reducir antes la corriente de carga porque el aumento de resistencia hace que la tensión y la temperatura de las celdas suban con mayor rapidez.

Entre los posibles efectos se incluyen:

Menor potencia pico de carga en CC
Reducción más temprana de la potencia
Mayor tiempo de carga
Más refrigeración activa
Mayor sensibilidad al frío
Menor repetibilidad de la carga en varias paradas

Una sesión de carga más lenta no demuestra que la batería esté degradada. También deben considerarse la capacidad del cargador, la temperatura de la batería, el SOC de llegada, el reparto de potencia y el preacondicionamiento.

Desequilibrio de las celdas

Los packs quedan limitados por el primer grupo supervisado que alcanza su límite superior o inferior de tensión.

Si un grupo ha perdido más capacidad o ha desarrollado más resistencia que los demás, puede:

Alcanzar antes la tensión máxima durante la carga
Alcanzar antes la tensión mínima durante la descarga
Reducir la energía utilizable del pack
Provocar una reducción más temprana de la carga
Limitar la potencia de propulsión cerca del vacío

El equilibrado puede corregir diferencias de nivel de carga, pero no recuperar la capacidad perdida de forma permanente por un grupo degradado.

La pérdida temporal de autonomía no es degradación

La autonomía puede cambiar considerablemente sin que exista un daño permanente en la batería.

La pérdida temporal de autonomía puede deberse a:

Baja temperatura de la batería
Calefacción del habitáculo
Carreteras mojadas, nevadas o frías
Neumáticos de invierno
Viento fuerte
Mayor velocidad en autopista
Barras o cofres de techo
Remolque
Cambios en el estilo de conducción
Una estimación de autonomía imprecisa
Una recalibración reciente del BMS

Una batería fría tiene mayor resistencia y puede alcanzar antes su límite inferior de tensión bajo carga. Parte de la energía almacenada puede volverse más accesible después de que se calienten las celdas o repose la batería.

La degradación permanente continúa presente después de tener en cuenta los efectos de la temperatura, la carga y la estimación del SOC.

Por eso, la autonomía mostrada después de cargar no es una medida fiable del estado de la batería. El estimador puede estar reaccionando al consumo reciente, no midiendo la capacidad.

Envejecimiento natural

El envejecimiento natural se produce con el paso del tiempo, incluso cuando el vehículo está estacionado.

No es necesario que la batería complete ciclos de carga para que continúen las reacciones químicas de envejecimiento.

Este envejecimiento está muy influido por:

Tiempo
Temperatura de las celdas
Estado de carga
Tensión de las celdas
Química de la batería
Diseño de los electrodos y el electrolito

Una temperatura alta acelera las reacciones químicas no deseadas. Un SOC alto somete a muchas químicas de iones de litio a una tensión de celda más exigente. Por tanto, la combinación de calor y un SOC alto prolongado resulta especialmente desfavorable.

Esto no significa que cargar ocasionalmente al 100% sea necesariamente perjudicial. La distinción más importante está entre alcanzar brevemente un SOC alto antes de un viaje y dejar el vehículo estacionado casi lleno durante días o semanas.

Estrés de almacenamiento de la batería a diferentes temperaturas y estados de carga

El envejecimiento natural puede provocar:

Pérdida de litio utilizable
Descomposición del electrolito
Crecimiento de capas superficiales
Aumento de la resistencia interna
Generación de gases
Reducción de la capacidad energética
Menor potencia de carga y descarga

El envejecimiento natural y por ciclos son clasificaciones útiles, pero no están completamente separados. Muchas de las mismas reacciones químicas se producen en ambos, y los ciclos pueden crear condiciones que continúan causando envejecimiento después de que se detenga la corriente.

Envejecimiento por ciclos

El envejecimiento por ciclos es la degradación asociada con la carga y la descarga.

Cada vez que la energía atraviesa la batería, los electrodos se expanden y contraen, los iones se desplazan por la celda y parte de la energía se pierde como calor. También se producen pequeñas reacciones no deseadas.

El efecto depende de mucho más que del número de veces que se conecta el cable de carga.

Entre los factores importantes se incluyen:

Energía total procesada
Profundidad de descarga
SOC medio
Tasa C de carga
Potencia de descarga
Temperatura de la batería
Química de las celdas
Tiempo de reposo entre ciclos

Un ciclo poco profundo bajo condiciones moderadas no equivale a un ciclo profundo y de alta potencia a una temperatura desfavorable.

Ciclos completos equivalentes

Una sesión de carga no equivale a un ciclo de batería.

Un ciclo completo equivalente, o EFC, representa un flujo de energía acumulado igual al 100% de la capacidad utilizable de la batería.

Ejemplos:

Dos ciclos de 50 puntos porcentuales equivalen aproximadamente a un EFC
Cuatro ciclos de 25 puntos porcentuales equivalen aproximadamente a un EFC
Cinco ciclos que utilizan un 20% de la capacidad equivalen aproximadamente a un EFC

El frenado regenerativo también contribuye al flujo de carga.

Geotab utiliza el mismo concepto acumulativo en su análisis de flotas: utilizar y reponer repetidamente el 25% de la capacidad cuatro veces representa un ciclo completo equivalente. (Geotab)

Esto hace que los EFC sean más útiles que limitarse a contar sesiones de carga.

Profundidad de descarga y SOC medio

La profundidad de descarga y el SOC medio describen tipos de estrés diferentes.

Profundidad de descarga

La profundidad de descarga describe qué parte de la ventana de la batería se utiliza durante un ciclo.

Ejemplos:

Del 70% al 50% es un ciclo de 20 puntos porcentuales
Del 80% al 30% es un ciclo de 50 puntos porcentuales
Del 100% al 10% es un ciclo de 90 puntos porcentuales

Los ciclos profundos repetidos pueden generar más estrés mecánico y electroquímico que los poco profundos, aunque la relación exacta depende de la química y la ventana operativa.

SOC medio

Dos ciclos pueden tener la misma profundidad y producirse a niveles medios de carga distintos:

Del 20% al 70%
Del 50% al 100%

Ambos utilizan 50 puntos porcentuales, pero el segundo permanece más tiempo con una tensión de celda elevada.

El SOC medio más alto puede aumentar el estrés natural aunque la profundidad sea idéntica.

Estrés de los ciclos de batería con diferentes estados de carga

¿Deben permanecer los vehículos eléctricos entre el 20% y el 80%?

La regla del 20–80%, repetida con frecuencia, es demasiado simplista.

El análisis actualizado de flotas de Geotab encontró poca diferencia entre vehículos con exposición baja y moderada a un SOC inferior al 20% o superior al 80%. Solo apareció un aumento más claro en el grupo que pasó más del 80% de todo el tiempo en esos extremos. Ese grupo de alta exposición registró una degradación media anual del 2.0%, frente al 1.4–1.5% de los grupos con menor exposición. (Geotab)

Esto no significa que el SOC no tenga efecto. Sugiere que pasar mucho tiempo cerca del lleno o el vacío importa más que utilizar ocasionalmente esas zonas de la batería.

Para la mayoría de los propietarios:

Es normal utilizar el 100% antes de un viaje largo
Es normal llegar a casa o a un cargador con un SOC bajo
Es menos deseable dejar el vehículo casi lleno durante mucho tiempo
Debe evitarse dejarlo casi vacío durante mucho tiempo
Las indicaciones de carga específicas del fabricante tienen prioridad sobre las reglas genéricas

Algunos vehículos LFP también indican que se realice una carga completa a intervalos definidos para que el BMS pueda calibrar con precisión el SOC.

Qué cambia dentro de la celda

La degradación no es una única reacción. Pueden ocurrir varios mecanismos simultáneamente.

Pérdida del inventario de litio

Parte del litio queda atrapado en productos de reacciones secundarias y deja de estar disponible para su movimiento normal entre los electrodos.

Una contribución importante es el crecimiento de la interfase de electrolito sólido, o SEI, en el electrodo negativo.

La SEI es necesaria porque protege el electrodo de la descomposición continuada del electrolito y permite el paso de los iones de litio. Sin embargo, su formación y crecimiento consumen litio activo y electrolito.

Los estudios de laboratorio y diagnóstico identifican la pérdida de inventario de litio por crecimiento de la SEI como una fuente importante de pérdida inicial de capacidad, seguida en algunas celdas por una creciente pérdida de material activo. (US Department of Energy)

A medida que la SEI aumenta de grosor o sufre daños, también puede elevar la resistencia interna.

Pérdida de material activo

Algunas partes de un electrodo pueden dejar de participar en la reacción de la batería.

Entre las posibles causas se incluyen:

Agrietamiento de partículas
Cambios estructurales de fase
Deslaminación del electrodo
Pérdida de contacto eléctrico
Deterioro del aglutinante
Disolución de material activo
Vías de iones bloqueadas

El material activo puede seguir estando físicamente dentro de la celda, pero ya no estar suficientemente conectado para almacenar y liberar iones.

Las investigaciones sobre el envejecimiento identifican tanto la pérdida de inventario de litio como la pérdida de material activo como contribuciones importantes a la pérdida de capacidad y potencia. (US Department of Energy)

Degradación del electrolito

El electrolito no es perfectamente estable en todo el intervalo de tensión y temperatura de la celda.

Puede reaccionar con los electrodos, especialmente con:

Alta tensión de celda
Temperatura elevada
Superficies de electrodo dañadas
Corriente de carga elevada
Zonas contaminadas o defectuosas

La descomposición del electrolito puede contribuir a:

Formación de gases
Aumento de resistencia
Pérdida de litio
Crecimiento de películas superficiales
Menor conductividad iónica
Zonas secas dentro de la estructura del electrodo

El electrolito y las interfaces de los electrodos están estrechamente relacionados. El daño de un componente puede acelerar la degradación en otras partes de la celda.

Deposición de litio

Durante la carga, los iones de litio deben introducirse en la estructura del electrodo negativo.

Si llegan a un ánodo basado en grafito más rápido de lo que pueden insertarse, el litio metálico puede depositarse en la superficie.

La deposición es más probable cuando:

La celda está fría
La corriente de carga es elevada
El SOC es alto
El electrodo negativo es grueso
Ha aumentado la resistencia interna
Las vías de iones son desiguales
La celda tiene defectos de fabricación

Las investigaciones del DOE identifican una tasa de carga alta, una temperatura baja y una gran carga de material en el electrodo como condiciones importantes para la deposición. El litio depositado puede provocar pérdida de capacidad, aumento de resistencia y, potencialmente, un cortocircuito interno. (US Department of Energy)

Parte del litio depositado puede ser reversible, pero otra parte puede perder el contacto eléctrico y convertirse en litio muerto inactivo. Una descarga normal no necesariamente lo recupera.

Por eso, un vehículo eléctrico frío puede restringir considerablemente la carga en CC y el frenado regenerativo hasta que se caliente la batería.

Daños mecánicos y expansión del silicio

Los materiales de los electrodos cambian de volumen cuando los iones entran y salen.

El grafito soporta relativamente bien este movimiento. El silicio puede almacenar mucho más litio, pero se expande mucho más durante la carga.

La expansión repetida puede:

Agrietar las partículas de silicio
Dañar el recubrimiento del electrodo
Romper conexiones eléctricas
Alterar la SEI
Exponer superficies nuevas
Consumir más electrolito y litio
Aumentar la hinchazón de la celda

Por tanto, los ánodos de silicio-grafito y con predominio de silicio necesitan partículas, aglutinantes, aditivos del electrolito, porosidad y control de presión cuidadosamente diseñados.

El envejecimiento natural y por ciclos interactúan

El envejecimiento natural continúa durante la conducción y la carga, mientras que los ciclos modifican las condiciones en las que se producen las reacciones propias del paso del tiempo.

Por ejemplo:

La carga rápida eleva la temperatura
Un SOC alto después de cargar aumenta el estrés relacionado con la tensión
La conducción puede calentar el pack antes de estacionar
Las partículas agrietadas exponen superficies nuevas que reaccionan mientras el vehículo reposa
El crecimiento de la SEI aumenta la resistencia y genera más calor en ciclos posteriores

Por tanto, no es posible asignar perfectamente cada punto porcentual de degradación al tiempo o a los ciclos.

La distinción sigue siendo útil porque explica por qué tanto los vehículos eléctricos antiguos con poco kilometraje como los más nuevos con mucho kilometraje pueden mostrar una degradación medible por razones diferentes.

Temperatura y degradación

La temperatura afecta a casi todos los mecanismos de envejecimiento.

Temperatura alta

El calor acelera las reacciones químicas dentro de la celda.

Una temperatura alta prolongada puede aumentar:

Crecimiento de la SEI
Descomposición del electrolito
Generación de gases
Disolución de metales de transición
Envejecimiento natural
Aumento de resistencia

Los últimos datos de flotas de Geotab muestran que los vehículos de su grupo de clima cálido se degradaron una media de 0.4 puntos porcentuales más al año que los de condiciones más moderadas. El estudio definió los grupos según la proporción de días por encima de 25°C y no pudo aislar del mismo modo climas fríos de forma uniforme. (Geotab)

La refrigeración activa reduce el efecto, pero no puede eliminar todas las diferencias de temperatura entre climas y patrones de uso.

Temperatura baja

El almacenamiento en frío no equivale normalmente al almacenamiento con calor. Una temperatura baja ralentiza muchas reacciones de envejecimiento.

La principal preocupación es cargar demasiado intensamente una celda fría basada en grafito.

Con baja temperatura:

Se ralentiza el movimiento de iones
Aumenta la resistencia interna
El grafito acepta el litio con más lentitud
La tensión de la celda sube más rápido durante la carga
Aumenta el riesgo de deposición de litio

El BMS debe restringir la corriente o calentar la batería antes de permitir una potencia elevada.

Por tanto, el estrés de carga con frío depende en gran medida del preacondicionamiento, la gestión térmica y el software de carga.

Carga rápida y degradación

La carga rápida en CC es un uso previsto normal de un vehículo eléctrico moderno. La batería y el BMS están diseñados para aceptarla dentro de límites definidos.

El efecto sobre la degradación depende de mucho más que la cifra impresa en el cargador:

Potencia real de la batería
Capacidad de la batería
Tasa C de carga
Temperatura de la batería
SOC de llegada
Curva de carga
Diseño de las celdas
Rendimiento de la refrigeración
Frecuencia de uso de alta potencia

Una carga de 150 kW representa aproximadamente:

1C para una batería de 150 kWh
2C para una batería de 75 kWh
3C para una batería de 50 kWh

Por tanto, la misma potencia del cargador no genera el mismo estrés a nivel de celda en todos los vehículos.

Datos reales sobre carga rápida

Geotab dividió una muestra de más de 22.700 coches eléctricos en grupos según el uso de la carga. Los vehículos en los que la CC representaba menos del 12% de las sesiones registraron una degradación media anual del 1.5%. Los que utilizaban CC con más frecuencia alcanzaron una media del 2.5%. (Geotab)

Dentro del grupo de uso frecuente de CC, también importaba la potencia:

Grupo de uso de carga	Definición	Degradación media anual
Baja frecuencia de CC	Carga en CC inferior al 12% de todas las sesiones	1.5%
Alta frecuencia de CC y menor potencia	Carga en CC superior al 12%; menos del 40% de las sesiones en CC por encima de 100 kW	2.2%
Alta frecuencia de CC y alta potencia	Carga en CC superior al 12%; más del 40% de las sesiones en CC por encima de 100 kW	3.0%

Estas cifras son medias de grupos agregados, no predicciones para un vehículo concreto. Geotab anonimizó los modelos y no aisló como variables controladas de laboratorio la química, el tamaño del pack, el diseño de refrigeración, el clima y la curva de carga. Aun así, los resultados muestran una asociación clara entre la carga frecuente de alta potencia y una pérdida de capacidad más rápida en el conjunto de datos. (Geotab)

La conclusión práctica no es que los propietarios deban evitar la carga en CC. La carga rápida existe para hacer posibles los viajes largos y el uso intensivo.

Utilícela cuando aporte un valor práctico. Una carga más lenta es preferible cuando el coche va a estar estacionado varias horas y la rapidez no ofrece ninguna ventaja.

Conducción de alta potencia y regeneración

Una potencia de descarga elevada también genera calor y estrés mecánico, pero su efecto depende de la duración y el control térmico.

Las aceleraciones breves suelen ser menos exigentes que:

Conducción prolongada a alta velocidad
Largos ascensos de montaña
Remolque
Uso en circuito
Aceleraciones repetidas a plena potencia

El frenado regenerativo añade flujo de carga. El BMS limita la regeneración cuando la temperatura, el SOC, la tensión o la capacidad de potencia hacen inadecuada una corriente de carga elevada.

Para la mayoría de los propietarios particulares, es poco probable que la aceleración normal y el frenado regenerativo dominen el envejecimiento. El tiempo, la temperatura, la exposición al SOC y el patrón de carga suelen ser más importantes.

Diferencias entre químicas de celdas

La química anunciada no determina por sí sola la degradación, pero modifica los compromisos básicos.

NMC, NCA y NCMA

Las celdas basadas en níquel ofrecen alta densidad energética y gran capacidad de potencia.

Su envejecimiento puede ser sensible a:

Alta tensión de celda
Temperatura elevada
Estabilidad de cátodos ricos en níquel
Agrietamiento de partículas
Oxidación del electrolito
Disolución de metales de transición

Los fabricantes gestionan estos esfuerzos mediante recubrimientos, aditivos del electrolito, límites de tensión, refrigeración y calibración del BMS.

LFP

LFP suele ofrecer:

Larga vida útil en ciclos
Gran estabilidad térmica
Buena tolerancia a ciclos frecuentes
Menor coste del material catódico

No es inmune a la degradación.

Las celdas LFP también experimentan:

Crecimiento de la SEI
Pérdida de litio activo
Envejecimiento del electrolito
Aumento de resistencia
Desequilibrio de celdas
Limitaciones de carga con frío

El almacenamiento prolongado con un SOC y una temperatura altos puede seguir generando estrés evitable.

La curva de tensión plana de LFP también dificulta la estimación del SOC, lo que puede hacer que cambios aparentes de autonomía o porcentaje parezcan degradación cuando el BMS está recalibrándose.

Ánodos con silicio

Un mayor contenido de silicio puede aumentar la densidad energética, pero también produce más expansión del electrodo y daños repetidos en la película superficial.

El resultado de degradación depende en gran medida de:

Contenido de silicio
Estructura de las partículas
Aglutinante
Aditivos del electrolito
Presión de la celda
Estrategia de carga

Una batería que se anuncie con silicio no tiene automáticamente poca durabilidad. La implementación es decisiva.

Iones de sodio

Las celdas de iones de sodio utilizan materiales de electrodo y mecanismos de envejecimiento distintos de los de iones de litio.

Las posibles ventajas de coste y temperatura no se traducen automáticamente en una vida útil mayor. Los datos reales a largo plazo en automoción siguen siendo limitados frente a las químicas de iones de litio consolidadas.

Por tanto, las afirmaciones sobre durabilidad de los iones de sodio deben evaluarse para el diseño de celda concreto, no aplicarse a toda la familia tecnológica.

La degradación no suele ser lineal

Una batería no necesariamente pierde el mismo porcentaje de capacidad cada año.

Una curva típica puede incluir:

Un periodo inicial de estabilización con una pérdida temprana relativamente visible
Un largo periodo de degradación gradual
Una posible zona acelerada al final de la vida, denominada a veces codo

No todas las baterías desarrollan un codo pronunciado durante la vida del vehículo.

Geotab observó que muchos vehículos nuevos de sus datos mostraban una caída más acusada durante el primer o segundo año antes de estabilizarse. Ocho de los 11 modelos consolidados procedentes de su conjunto anterior registraron una degradación media anual del 1.4% una vez estabilizados los resultados. (Geotab)

Por eso, multiplicar un porcentaje anual medio por la edad del vehículo no es fiable:

2.3% × 10 periodos de un año ≠ una predicción fiable de una pérdida del 23%

La cifra del 2.3% es una media de grupo, no una ley universal de envejecimiento lineal.

La degradación no es lo mismo que un fallo

Una batería puede degradarse gradualmente sin fallar.

Un fallo del sistema puede deberse, en cambio, a:

Una celda defectuosa
Un cortocircuito interno de una celda
Autodescarga excesiva
Un contactor averiado
Un fallo de aislamiento
Una fuga de refrigerante
Un sensor de tensión o temperatura defectuoso
Una barra colectora dañada
Un fallo de comunicación
Una colisión o daños en los bajos
Un componente averiado del sistema de gestión de la batería

Un pack puede conservar el 95% de su capacidad energética y necesitar reparación porque ha fallado un componente eléctrico.

Otro pack puede funcionar normalmente con un 80% de capacidad restante, pero ofrecer menos autonomía.

Esta distinción también importa para las garantías. Una garantía contra defectos y otra de retención de capacidad no cubren necesariamente las mismas situaciones.

Cómo se mide el estado de la batería

Medirlo con precisión es más difícil que leer la autonomía en el cuadro de instrumentos.

Entre los métodos habituales se incluyen:

Estado de salud indicado por el BMS
Prueba controlada de descarga de energía
Procedimientos de diagnóstico del fabricante
Pruebas de capacidad en taller
Medición de energía en un intervalo conocido de SOC
Análisis de la dispersión de tensión y la resistencia de las celdas
Análisis telemático a largo plazo

Estado de salud indicado por el BMS

El BMS estima el estado de la batería a partir de datos como:

Energía procesada
Integración de corriente
Comportamiento de la tensión
Resistencia interna
Desequilibrio de celdas
Historial de temperatura
Historial de carga
Edad de la batería

Un porcentaje de SOH mostrado puede representar la retención de capacidad, la capacidad de potencia o una combinación propia.

Las cifras de SOH de distintos fabricantes no son necesariamente comparables porque pueden utilizar diferentes:

Capacidades de referencia
Búferes
Correcciones de temperatura
Métodos de ensayo
Modelos de estimación
Definiciones de «nueva»

Prueba controlada de energía

Una prueba controlada de capacidad mide la energía entregada en una ventana definida de SOC bajo condiciones conocidas.

Para realizar una comparación útil, debe tener en cuenta:

Temperatura de la batería
SOC inicial y final
Consumo auxiliar del vehículo
Pérdidas de carga y descarga
Calibración del BMS
Si la referencia es capacidad bruta o utilizable
Búferes de la batería

Una prueba de taller o integrada por el fabricante suele ser más fiable que intentar deducir la degradación de una factura de carga.

Prueba de estado de la batería de Tesla

Los vehículos Tesla compatibles incluyen una prueba de estado de la batería integrada.

Tesla indica que el vehículo debe estar conectado a un cargador de CA y que el proceso puede tardar hasta 24 horas. La prueba puede descargar la batería al 0% y después comunica la retención de energía respecto a cuando era nueva. Tesla también señala que la autonomía mostrada puede recalibrarse a continuación. (Tesla)

Tesla recomienda realizarla solo cuando exista una preocupación sobre la retención de energía de la batería.

Este tipo de proceso controlado es fundamentalmente distinto de comparar la autonomía mostrada al 100% en dos fechas.

Por qué la autonomía indicada es una mala prueba

La autonomía mostrada con una carga completa puede cambiar debido a:

Consumo energético reciente
Temperatura
Actualizaciones de software
Calibración del BMS
Configuración de ruedas y neumáticos
Modo de conducción
Cambios en el valor de certificación
Degradación de la batería

Algunos vehículos muestran una autonomía homologada fija derivada del SOC, mientras que otros utilizan una predicción basada en la conducción reciente.

Por tanto, una cifra inferior en el cuadro de instrumentos no basta para diagnosticar degradación.

Datos reales de degradación

Los grandes conjuntos de datos de flotas ofrecen una visión útil del envejecimiento real, pero deben interpretarse con cuidado.

Publicación de Geotab de 2026

La publicación actualizada de Geotab de 2026 se basa en un análisis de más de 22.700 coches eléctricos correspondientes a 21 agrupaciones de modelos anonimizadas.

Comunica:

Media de todos los vehículos analizados: 2.3% anual
Turismos ligeros: 2.0% anual
Vehículos polivalentes, incluidas furgonetas: 2.7% anual
Modelos consolidados procedentes del conjunto anterior: 1.4% anual de media
Penalización por clima cálido: aproximadamente 0.4 puntos porcentuales anuales
Grupo de CC frecuente y alta potencia: 3.0% anual
Grupo de baja frecuencia de CC: 1.5% anual (Geotab)

El análisis anterior de Geotab comunicaba un 1.8% anual. El aumento al 2.3% no demuestra que las baterías nuevas sean peores. Geotab lo atribuye a diferencias en la combinación de vehículos, mayor uso, carga más potente y una mayor cantidad de vehículos nuevos que todavía se encuentran en su fase inicial de pérdida. (Geotab)

Las limitaciones son importantes:

Los modelos están anonimizados
Los datos están muy influidos por el uso en flotas
No se aísla la química de la batería
El diseño térmico y el tamaño de la batería difieren
Las tasas anuales son medias de grupos
Las cifras no deben extrapolarse como líneas rectas

El estudio resulta más útil para identificar tendencias que para predecir el estado exacto de un coche.

Datos de la flota de Tesla

El Impact Report 2023 de Tesla indica que las baterías del Model 3 así como del Model Y habían perdido de media alrededor del 15% de su capacidad original tras 200.000 millas.

Son datos de flota comunicados por el fabricante, no un estudio independiente y controlado. Tesla también señala que el kilometraje es solo uno de los factores y que la edad de la batería influye en la retención. (Tesla)

Los datos siguen siendo útiles porque abarcan vehículos de producción con mucho kilometraje. No debe asumirse que representen todas las químicas, fábricas, años de modelo, climas o patrones de uso.

Qué significa la degradación para quien compra un vehículo usado

El estado de la batería es una de las especificaciones más importantes de un vehículo eléctrico antiguo, pero no debe juzgarse solo por la edad o el cuentakilómetros.

Entre la información útil se incluye:

Capacidad utilizable restante
Prueba de SOH del fabricante o independiente
Dispersión de tensión entre celdas
Tendencias de resistencia interna
Curva de carga
Avisos de la batería y el sistema de propulsión
Historial de garantía
Historial de reparaciones o sustitución de módulos
Historial de clima y uso
Si el coche puede preacondicionar y refrigerar correctamente la batería

Un vehículo de alto kilometraje con buena gestión térmica y estrés moderado puede tener un pack más sano que otro con menos kilómetros que haya permanecido a un SOC alto en un clima cálido.

Preguntas que merece la pena formular

¿Se ha realizado una prueba documentada del estado de la batería?
¿Se basa en energía medida o solo en una estimación del BMS?
¿Sigue alcanzando el vehículo la potencia de carga esperada cuando está correctamente preparado?
¿Existen diferencias anómalas de tensión entre celdas?
¿Se ha reparado el pack o algún módulo?
¿Se transfiere la garantía al siguiente propietario?
¿Qué umbral de capacidad utiliza la garantía?
¿La capacidad citada es bruta, utilizable o medida actualmente?

Un certificado transparente del estado de la batería es mucho más útil que una fotografía del cuadro de instrumentos con la autonomía estimada.

Qué pueden hacer los conductores

La degradación no puede detenerse, pero es posible reducir el estrés innecesario.

Entre los hábitos prácticos se incluyen:

Seguir las indicaciones de carga del vehículo concreto
Evitar dejar la batería casi llena durante periodos prolongados cuando no se necesite la autonomía
Evitar almacenar el vehículo casi vacío
Preacondicionar antes de una carga de alta potencia con frío
Utilizar la carga rápida en CC cuando aporte valor práctico
Preferir CA o menor potencia cuando el coche ya vaya a estar estacionado durante horas
Evitar una exposición prolongada e innecesaria al calor cuando sea posible
Dejar la batería con un SOC moderado durante un almacenamiento prolongado
Mantener actualizado el software de gestión térmica y carga
No obsesionarse con las cargas completas ocasionales ni con la carga rápida normal durante un viaje

Los propietarios deben utilizar la batería para que el vehículo resulte útil. Evitar todo SOC alto, descarga profunda o carga rápida puede generar más inconvenientes que beneficios reales para su vida útil.

Para obtener consejos prácticos, consulte Cómo prolongar la vida de la batería de un vehículo eléctrico.

Lo que más importa

La degradación de una batería depende de la interacción entre el tiempo, la temperatura, el estado de carga, la energía procesada y el diseño.

Las distinciones más importantes son:

Una pérdida temporal de autonomía no es necesariamente degradación
La pérdida de capacidad y la pérdida de potencia son distintas
El envejecimiento natural y por ciclos se solapan
La temperatura alta es una fuente importante de estrés a largo plazo
El frío resulta especialmente relevante durante la carga
La carga frecuente en CC de alta potencia está asociada con una degradación más rápida, pero sigue siendo un uso normal
El tiempo transcurrido con un SOC extremo importa más que pasar ocasionalmente por él
El envejecimiento rara vez es perfectamente lineal
La degradación no es igual que el fallo de un componente
La autonomía mostrada no es una prueba del estado de la batería

Las baterías modernas están demostrando en general una buena durabilidad, pero no existe un único porcentaje que describa todos los vehículos. La química, la refrigeración, el diseño de las celdas, la calibración del BMS, el clima y el patrón de uso determinan cómo envejece cada pack.

Para conocer los umbrales de garantía y las opciones disponibles después del uso en el vehículo, consulte Garantía de la batería de los vehículos eléctricos y Ciclo de vida, reparación, segunda vida y reciclaje de las baterías de vehículos eléctricos.