Un ultracondensador, también conocido como supercondensador o condensador eléctrico de doble capa, es un dispositivo de almacenamiento de energía de larga duración que puede almacenar y liberar energía eléctrica más rápido que una batería.
Mientras que las pilas almacenan energía mediante reacciones químicas, los condensadores estándar la almacenan en un campo eléctrico entre dos electrodos, similar a la carga estática que se acumula cuando se frota un globo contra el pelo de alguien. Sin embargo, los condensadores tienen una capacidad de almacenamiento muy baja porque almacenan la energía en forma de electrones, que se repelen entre sí.
Los ultracondensadores, en cambio, no almacenan electrones directamente. En su lugar, almacenan iones cargados positiva y negativamente y utilizan un electrolito líquido para facilitar el flujo de energía; a diferencia de las baterías, no intervienen reacciones químicas. Esto permite tiempos de carga y descarga mucho más rápidos y hace que los ultracondensadores sean ideales para aplicaciones automotrices que requieren ráfagas rápidas de energía o un almacenamiento rápido, como cuando se recupera energía mediante el frenado regenerativo.
Los ultracondensadores también tienen un ciclo de vida mucho más largo que las baterías porque no hay cambios físicos o químicos que aceleren su degradación. Una batería típica aguanta entre 2.000 y 3.000 ciclos de carga, mientras que un ultracondensador puede soportar más de 1 millón de ciclos. Los ultracondensadores son más estables que las pilas, no contienen metales pesados y tienen un rango de temperatura de funcionamiento de entre -40° C y 65° C.
Sustitución de la batería de 12 V
Los ultracondensadores carecen de la capacidad de almacenamiento necesaria para servir de batería de propulsión en los vehículos eléctricos (VE), pero son una alternativa atractiva a la batería de plomo-ácido de 12 V que alimenta los sistemas de bajo voltaje, como los paneles de instrumentación, los sistemas de entretenimiento, la iluminación LED y los sensores.
Aunque los vehículos eléctricos suelen utilizar convertidores CC-CC para reducir la potencia de la batería principal del vehículo y alimentar los componentes de bajo voltaje, las baterías de plomo-ácido de 12 V tradicionales se siguen utilizando habitualmente como fuente de alimentación redundante. Algunos modelos de VE utilizan baterías de iones de litio de 12V o 14V en lugar de baterías de plomo-ácido, ya que la mayor densidad energética de la tecnología de iones de litio les permite conseguir un tamaño más pequeño proporcionando la misma potencia. Sin embargo, son más caras y no pueden proporcionar el mismo aumento de corriente que las baterías de plomo.
Aparecen los ultracondensadores. Los ultracondensadores de 12 V, que pesan un 60% menos que las baterías de plomo-ácido, ofrecen una solución para ayudar a los fabricantes de equipos originales a optimizar la masa y proporcionar la corriente de choque necesaria, al tiempo que reducen los costos gracias a su larga vida útil. También contribuyen a mejorar la fiabilidad de los vehículos, ya que los problemas con las baterías suelen ser una de las principales causas de averías en carretera.
En 2022, Aptiv se adjudicó un nuevo programa comercial con un importante OEM para nuestro módulo ultracondensador, Rapid Power Reserve de Aptiv. Como parte de nuestra red de suministro de energía de 12 V con calificación ASIL-D, el ultracondensador proporciona energía de reserva instantánea a sistemas críticos para la seguridad, como la dirección y el frenado.
La solución de Aptiv combina el software de control de gestión de baterías con la electrónica de potencia para ofrecer el máximo rendimiento a un costo y densidad de potencia optimizados. Como único proveedor tanto del cerebro como del sistema nervioso del vehículo, Aptiv se encuentra en una posición única para ofrecer soluciones que optimicen toda la arquitectura del vehículo.