¿Qué son las baterías LFP y por qué algunos vehículos eléctricos de Ford pronto las tendrán?

Ford anunció el lunes que está planeando la instalación de baterías de fosfato de hierro y litio (LFP) en su Mustang Mach-E a partir del año calendario 2023 y su F-150 Lightning en el año calendario 2024.

El cambio traerá potencialmente precios más bajos de EV, aunque eso "dependerá de lo que suceda con el mercado", según el director de atención al cliente de Ford Model E, Marin Gjaja.

El ejecutivo agregó: "Todo el propósito aquí es hacerlos más asequibles y accesibles".

Los vehículos eléctricos de rango estándar Mach-E obtendrán celdas LFP a partir de finales de este año; Las camionetas F-150 Standard Range las recibirán a principios del próximo año, y es posible que el cambio se lleve a cabo un nivel de equipamiento a la vez. Los vehículos de rango extendido y cualquier cosa orientada al desempeño permanecerán con la química existente de níquel manganeso cobalto (NMC) que se usa en esos modelos en la actualidad.

A partir de 2026, las celdas LFP para los productos Ford provendrán de una planta de baterías de Michigan establecida con tecnología de CATL de China. Mientras tanto, es probable que las células para estos productos provengan de una de las plantas de CATL en China.

Ford compara los tipos de batería NCM y LFP

Beneficios de la batería Ford LFP

Razones detrás del cambio a LFP

En una presentación el lunes, Ford describió algunas de las razones detrás del cambio. Las baterías LFP tienen una durabilidad excepcional y pueden ayudar a fortalecer la cadena de suministro mientras usan menos recursos minerales y materiales de alta demanda y alto costo. Además, se pueden cargar del 0 % al 100 % diariamente, algo que no se recomienda para las químicas NCM que se usan actualmente en el F-150 Lightning, Mustang Mach-E y E-Transit si no se necesita el rango completo.

Ford también señaló que debido a estas características, las baterías LFP también son una opción preferida para la carga bidireccional, como ya se ofrece con un sistema de respaldo de energía para el hogar F-150 Lightning.

Por otro lado, las celdas LFP suelen ser lentas y tardan más en cargarse rápidamente en las temperaturas ambientales más frías. Tampoco son la mejor opción para un alto rendimiento o el rango más largo, en parte porque tienen más peso por la misma energía; como Ford enfatizó en la estrategia a continuación, solo considera que las baterías LFP satisfacen principalmente la flota y la porción de nivel de entrada del mercado.

Enfoque multiquímico de Ford para baterías de vehículos eléctricos

Un tipo diferente de iones de litio

Como un subconjunto de la tecnología de baterías de iones de litio, las celdas LFP utilizan fosfato de hierro y litio como cátodo y grafito como electrodo. Estas celdas son mucho menos propensas a la fuga térmica que podría causar incendios o degradación por sobrecalentamiento; una variedad de fuentes ahora también sugieren que duran mucho más.

Las celdas LFP no dependen del níquel y el cobalto, dos materiales costosos, de suministro limitado y un gran impulso para la cadena de suministro.

Aproximadamente una quinta parte de los vehículos eléctricos del mundo funcionan con células LFP. La tecnología, liderada por BYD de China hace una década, ha avanzado en su forma más reciente en la batería BYD Blade, mientras que CATL también es un productor líder.

Ford compara factores de forma de batería, en cambio a LFP

Células prismáticas Ford-CATL LFP para Mach-E, F-150 Lightning

Cambio en el factor de forma, también

La química de la batería no será lo único que cambie en los vehículos que cambien a LFP, señalaron los ejecutivos de Ford. El factor de forma de la batería también será completamente diferente. Estos modelos utilizarán celdas prismáticas en lugar de las celdas de bolsa que se usan en los modelos actuales; también serán más grandes, señaló Ford, con más del doble de capacidad en amperios-hora.

Eso significa menos transporte entre las propias celdas, lo que ayuda a mitigar algunas de las pérdidas de energía de estas celdas menos densas en energía, explicó Ford.

Ford no explicó más lo que esto significa para el futuro en el diseño real del paquete, o en qué nivel potencialmente significa omitir módulos o paquetes en el futuro. CATL, por ejemplo, tiene lo que denomina un diseño de refrigeración por agua "perturbador" que permite un diseño de celda a paquete con impresionantes densidades de energía para competir con los tipos de celdas más caras.

2023 Ford F-150 Relámpago

Informado por datos y costo final

La compañía subrayó que el cambio a las celdas LFP fue parte de una decisión de diversificar sus ofertas de baterías para adaptarse mejor al uso del producto y las necesidades de los clientes.

El equipo de datos de vehículos conectados de Ford ha estado estudiando datos agregados y anónimos de vehículos para comprender cómo se utilizan sus vehículos eléctricos. Y a partir de eso, descubrió que el conductor promedio de Mustang Mach-E generalmente recorre solo 32 millas por día, con una distancia de viaje promedio de solo cinco millas a la vez. Además, el 95 % de los clientes de Mach-E comienzan sus viajes a temperaturas ambiente por encima del punto de congelación.

Dice que aún no tiene un año completo de datos sobre el uso de F-150 Lightning, pero ya se ha visto que el 89% de los clientes comienzan sus viajes por encima del punto de congelación.

Ford E-Transit 2022

Ford no confirmó que las baterías LFP también se destinen pronto a sus furgonetas de reparto E-Transit, pero como muestra su propio gráfico anterior, los vehículos de la flota parecen cumplir con el perfil de los modelos que se cargan al 100 % a diario.

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