La estrategia final de GM para baterías de vehículos eléctricos copia el plan de China: celdas súper baratas

General Motors acaba de anunciar su última y probablemente última pieza de lo que ahora parece ser una estrategia de química celular de tres frentes para impulsar la línea de una docena de vehículos eléctricos de GM hasta el final de la década y más allá.

GM anunció hoy que fabricará celdas de batería de fosfato de hierro y litio (LFP) de bajo costo en Spring Hill, Tennessee, a partir de finales de 2027. La conversión de las líneas celulares para producir dicha química comenzará a finales de este año. La planta de celdas en el complejo de Spring Hill es propiedad de Ultium Cells, la empresa de baterías conjunta de GM con LG Energy Solution, y está operada por ella. Una planta de ensamblaje de GM en el mismo complejo fabrica los SUV eléctricos Cadillac Lyriq y Acura ZDX.

Bajo la dirección de Kurt Kelty, vicepresidente de baterías, propulsión y sostenibilidad de GM, la compañía se ha diversificado respecto a su estrategia anterior de "una sola celda para todos los vehículos eléctricos". Kelty fue contratado en febrero de 2024 tras su paso por Tesla y Panasonic , y goza de un gran prestigio en el sector.

Se espera que las celdas LFP fabricadas por Ultium se utilicen en el Chevrolet Bolt EV 2026 actualizado, que GM debería revelar en dos o tres meses. Entrará en producción en una planta de Kansas antes de que finalice este año. Durante los dos primeros años, deberá utilizar celdas LFP importadas de otra planta de LG, posiblemente una en Corea del Sur. Estas importaciones permiten a GM introducir baterías de fosfato de hierro de bajo costo en las carreteras estadounidenses tres años antes de su próxima composición química de celdas, llamada LMR , que, según la empresa, no cuesta más que las LFP, pero tiene una mayor densidad energética.

Aun así, la conversión de una planta (a un costo no especificado) para construir células LFP sugiere que se seguirán utilizando en la línea de producción durante un tiempo.

Hasta la fecha, todos los vehículos eléctricos de GM posteriores al Chevrolet Bolt EV 2017-2023 han utilizado celdas de níquel-manganeso-cobalto-aluminio (NMCA). Estas celdas almacenan la mayor cantidad de energía en un volumen determinado, pero también son las más caras debido a su contenido de níquel y cobalto. Los retrasos en la producción de los módulos Ultium que contienen estas celdas retrasaron las entregas de la línea de vehículos eléctricos de GM entre 12 y 18 meses, desde finales de 2022 hasta principios de 2024. (Las ventas de vehículos eléctricos de GM han aumentado de forma constante durante tres trimestres, lo que sugiere que estos problemas podrían ser cosa del pasado).

En mayo, Ultium anunció una segunda química de celda , denominada "rica en litio y manganeso" o LMR. Afirma que la química LMR proporciona una densidad energética un tercio mayor que la de celdas de litio-ferrofosfato (LFP) del mismo volumen, a un costo de celda comparable, y reducirá el costo de sus camionetas eléctricas y SUV más grandes. Estos vehículos, fabricados por Cadillac, Chevrolet y GMC, utilizan paquetes de baterías gigantescos de entre 109 y 205 kilovatios-hora.

Las primeras células LMR saldrán de una línea piloto en 2027; la producción a gran escala está prevista para 2028 en una planta que Ultium no ha revelado. Dado que Spring Hill ya está preparada para producir células LFP, es probable que las células LMR provengan de la otra planta de Ultium Cells, actualmente en producción, en Warren, Ohio.

La adición de fosfato de hierro y litio completa el conjunto de productos químicos que GM probablemente utilizará en sus vehículos eléctricos desde este año hasta principios de la década de 2030. Esto se aplica, al menos, a los producidos fuera de China; los diversos modelos que construye en China han incluido desde hace tiempo productos químicos LFP, la química dominante en ese país.

Gran parte de la propiedad intelectual relacionada con las células LFP pertenece a empresas chinas, lo que ha generado problemas para Ford en su intento de incorporar células LFP a futuros modelos de vehículos eléctricos. Un portavoz de GM declaró a WIRED que ninguna entidad china posee la propiedad intelectual de las células LFP que producirá con su socio LG Energy Solution.

Si bien las celdas NMCA existentes de GM tenían formato de bolsa, su química LMR se realizará en celdas prismáticas más grandes, alojadas en un nuevo módulo de mayor tamaño. GM no especificó el formato de sus próximas celdas LFP ni hizo comentarios sobre el módulo que las albergará. Sin embargo, es probable que los módulos sean más pequeños que los nuevos y muy grandes desarrollados para las celdas LMR de mayor tamaño, que podrían ser más adecuadas para un camión grande que para un vehículo compacto y económico como el Bolt EV actualizado.

Kelty ha afirmado que el uso de diferentes químicas y formatos de módulos para distintas aplicaciones permite a la empresa perfeccionar su estrategia de baterías. Además, reduce costes cuando la empresa lo considera oportuno. La batería de un vehículo eléctrico es, con diferencia, su componente más caro, y la única esperanza de que los vehículos eléctricos alcancen la paridad de precios en el concesionario es reducir drásticamente ese coste.

Si bien los compradores de automóviles norteamericanos experimentarán las nuevas celdas LFP en los futuros vehículos eléctricos de la marca Chevrolet de General Motors, y posiblemente de otras marcas, la producción estadounidense también beneficia al otro socio en Ultium. Las nuevas líneas "impulsarán nuestros esfuerzos para ofrecer nuevas composiciones químicas y formatos que satisfagan eficazmente las necesidades no satisfechas del mercado de vehículos eléctricos", afirmó Wonjoon Suh, vicepresidente ejecutivo y director de la división de Baterías Avanzadas para Automoción de LG Energy Solution.

Ford, el rival de GM en la ciudad, también trabaja para construir y poner en producción su propia planta de baterías LFP en Marshall, Michigan, a través de su unidad de baterías Blue Oval. Sin embargo, esta planta se ha enfrentado a la oposición tanto de los residentes de la zona como de políticos estatales y nacionales debido al acuerdo de Ford para licenciar la propiedad intelectual de las celdas del fabricante de celdas para vehículos eléctricos con mayor volumen de producción del mundo, Contemporary Amperex Technology ( o CATL ) de China.

Ford también anunció que utilizaría células LMR en futuros vehículos eléctricos "dentro de esta década", según una publicación en LinkedIn de finales de abril de Charles Poon, su director global de ingeniería de propulsión electrificada. Sin embargo, GM especificó que la producción comenzará en 2028.