Continuamos en este artículo la comparación entre baterías de plomo y baterías de litio con un ejemplo práctico y real de las baterías instaladas en la embarcación Xouva 4.90. Comparamos tanto las prestaciones como las características físicas de las baterías (peso y tamaño) para 2 configuraciones distintas de planta eléctrica con capacidades similares.
VICTRON AGM SUPERCYCLE - POWERBRICK+
Las instalaciones con baterías de plomo consisten en 8 unidades de tipo AGM supercycle, de la marca Victron Energy. En el caso del litio, se instalan 2 baterías de la marca PowerTech, de tipo PowerBrick+ 48V. Se presentan las fichas técnicas de ambas baterías ofrecidas en las páginas web de los fabricantes:
Victron Energy (website) // AGM Supercycle (ficha técnica)
PowerTech (website) // PowerBrick+ (ficha técnica)
- Características individuales
- AGM: 12V, 230 Ah (C20)
- Litio: 48V, 105 Ah
- Capacidad nominal instalada
- AGM: 460 Ah – 8 baterías en serie-paralelo
- Litio: 210 Ah – 2 baterías en paralelo
- Capacidad útil
- AGM: 230 Ah (50%)
- Litio: 189 Ah (90%)
- Capacidad real navegando a 2000W
- AGM: 195 Ah (42% de la capacidad nominal)
- Litio: 189 Ah (95% de la capacidad nominal)
- Peso
- AGM: 8x 57 kg = 456 kg // Densidad energética: 20.6 kg/kWh
- Litio: 2x 38 kg = 76 kg // Densidad energética: 7.1 kg/kWh
- Volumen
- AGM: 8x 25 l = 200 litros // Densidad energética: 9.1 litros/kWh
- Litio: 2x 27 l= 54 litros // Densidad energética: 5 litros/kWh
- Tiempo de carga – con un cargador de 30A
- AGM: 13.5 horas
- Litio: 7.5 horas (se podría utilizar un cargador más rápido)
- Ciclos de vida
- AGM ≈ 800 ciclos al 50% DoD
- Litio ≈ 3000 ciclos al 100% DoD
- Coste adquisición baterías
- AGM: aprox. 5.200 € // aprox. 440 €/kWh nominal ≈≈ aprox. 220 €/kWh real
- Litio: aprox. 6.600€ // aprox. 680 €/kWh nominal ≈≈ aprox. 610 €/kWh real
- Coste total para 3000 ciclos
- AGM: hace falta renovar las baterías 4 veces para alcanzar los 3000 ciclos de operación, luego el coste total será 4x 5.200€ = 20.800 €
- Litio: 6.600 €
COMPARACIÓN BATERÍAS AGM - LITIO. CONCLUSIONES
Aunque el coste por kWh de las baterías de litio es superior al de las baterías de plomo hay que entender que el coste por cada kWh real utilizable en cada día de navegación es, en realidad, mucho menor que el de las baterías AGM. Esto se debe por un lado al “desperdicio” de los kWh almacenados en las baterías de plomo que no se pueden utilizar, cuya explicación está en 2 factores diferentes pero ambos muy importantes:
- Profundidad de descarga limitada al 50% para conseguir los 800 ciclos de vida útil, si las baterías AGM se descargan a mayor profundidad cada día su vida ser verá muy mermada
- Efecto Peukert, según el cual la capacidad real de una batería de plomo es inversamente proporcional a la intensidad de descarga. Según datos del fabricante, y teniendo en cuenta el régimen de navegación de crucero de la Xouva 4.90 (2000W a 48V, es decir, unos 42A) las baterías AGM de 230Ah de capacidad nominal C20 son capaces de entregar tan solo 97.5 Ah, es decir, 42.4% de la capacidad nominal.
Por otro lado, la vida útil de las baterías de litio es muy superior a la de las baterías de plomo, por lo que para poder obtener los mismos ciclos operativos es necesario renovar las baterías AGM hasta 4 veces.
Teniendo todos estos factores en cuenta, se puede concluir que en una aplicación como las embarcaciones XOUVA, con una utilización intensiva y durante varios años, la planta eléctrica con baterías de litio resulta 3.2 veces más barata que la instalación con baterías de plomo.