Autor: Joel Sylvester, director de tecnología de Dukosi

¿Es esta la clave para habilitar el cumplimiento de la normativa sobre pasaportes de baterías, la trazabilidad del ciclo de vida y el diseño de sistemas de alto rendimiento en la propia celda?

El pasaporte digital de las baterías ya no es una idea futurista. A partir de febrero de 2027, el Reglamento de Baterías de la UE exigirá que las baterías con una capacidad superior a 2 kWh comercializadas en la UE, tanto las fabricadas en la UE como las importadas, incluyan un registro digital con información sobre su origen, composición, rendimiento y ciclo de vida. Esto no es solo un cambio normativo, sino que refleja las crecientes expectativas de transparencia por parte de fabricantes, legisladores y usuarios finales sobre cómo se obtienen, utilizan, reutilizan y reciclan las baterías.

Sin embargo, para lograr los objetivos de economía circular de la legislación sobre pasaportes de baterías, se requiere más que simplemente añadir un código QR que vincule la batería a una base de datos en la nube. Si los datos no se conservan tras el desmontaje, la reutilización y el reciclaje de la batería, el pasaporte no puede ofrecer todo su potencial. Por eso , la trazabilidad debe comenzar desde la celda.

Al capturar datos seguros y persistentes a nivel de celda, los fabricantes de baterías, integradores y OEM pueden garantizar que el pasaporte digital permanezca intacto y fiable durante todo el ciclo de vida de las celdas, no solo de la batería. Dos años después de la aprobación del Reglamento de Baterías de la UE, este artículo explora los factores que impulsan el cambio y cómo la arquitectura de chip en celda de Dukosi proporciona una base sólida para la trazabilidad de nivel pasaporte, no solo para el cumplimiento normativo, sino también para generar valor a largo plazo en una economía circular de baterías.

¿Qué impulsa el avance hacia los pasaportes digitales de baterías?

Los factores que impulsan la iniciativa del pasaporte de baterías son diversos pero convergen. El desencadenante podría ser el detonante, el impulso se mantiene gracias a presiones comerciales, operativas y sociales, que subrayan la necesidad de una mayor trazabilidad, transparencia y responsabilidad durante todo el ciclo de vida.

La regulación lidera el cambio

El Reglamento de Baterías de la UE, aprobado en 2023, establece expectativas firmes en materia de trazabilidad y sostenibilidad, exigiendo que, a partir de 2027, las baterías de más de 2 kWh, como las de los vehículos eléctricos (VE) y los sistemas de almacenamiento de energía en baterías (SAEB), lleven un pasaporte digital. Paralelamente, las normas de Responsabilidad Extendida del Productor (REP) se están endureciendo en Asia. Más recientemente, se ha adoptado la norma SAE J3327 de Trazabilidad Global de Baterías para Vehículos Eléctricos de Superficie para documentar y rastrear minerales críticos, y los requisitos de información sobre la huella de carbono también se están ampliando a nivel mundial. Cumplir con estas obligaciones exige más que información a nivel de batería; requiere datos persistentes e integrados, capturados a nivel de celda, que puedan sobrevivir al desmontaje y la reutilización.

Las presiones sobre la economía circular también están aumentando.

Aunque la reutilización y el reacondicionamiento de baterías ofrecen un claro potencial, el mercado sigue estando poco desarrollado debido a la falta de datos, sobre todo a nivel de celda. Sin certeza sobre su procedencia y estado, los operadores se muestran reticentes a confiar en baterías de segunda mano para nuevas aplicaciones.

Figura 2. Los pasaportes de baterías pueden ayudar a crear una economía más circular al tiempo que ofrecen mayor valor ambiental, social y económico (Fuente: https://thebatterypass.eu/resources/)

Sin embargo, este es un panorama en rápida evolución, y se prevé que el mercado europeo de baterías de segunda vida para vehículos eléctricos crezca de 165,7 millones de dólares en 2024 a más de 543 millones de dólares en 2030. Si bien esto subraya el potencial del mercado, los pasaportes de baterías, especialmente cuando están respaldados por datos seguros a nivel de celda durante toda su vida útil, serán vitales para aprovechar esta oportunidad a gran escala.

Los riesgos en la cadena de suministro aumentan la urgencia

La UE depende casi por completo de fuentes externas para obtener materiales críticos como el litio, el cobalto y las tierras raras. El suministro mundial sigue siendo concentrado y volátil debido a factores como la demanda global, la incertidumbre geopolítica y la soberanía de la cadena de suministro. En particular, el litio presenta el mayor riesgo de fluctuación de precios de todos los minerales prioritarios, según la Agencia Internacional de la Energía (AIE). La AIE informa que la demanda mundial de litio se situó en 101 kt en 2021, pero se prevé que aumente a 531 kt en 2030 y a 1326 kt en 2040. Actualmente, solo se recicla el 3 % del suministro de litio, en este caso podría ralentizar la innovación en baterías, aumentar los costes y frenar el impulso de la electrificación.

Se están generando impulso y desafíos

La implementación de un pasaporte para baterías no está dispensa de dificultades. Si bien el calendario de la UE se mantiene firme, algunos elementos, como la obligación de informar sobre la debida diligencia de las materias primas, han sufrido retrasos, y la armonización global sigue siendo fragmentada. Además, los formatos de celdas, las composiciones químicas y los diseños de baterías continúan diversificándose para una gama cada vez mayor de aplicaciones electrificadas, lo que amplía el alcance de la recopilación de datos y dificulta la regulación de bases de datos tan diversas.

Cómo DKCMS™ permite la compatibilidad real con Battery Passport

Los sistemas que rastrean y monitorizan a nivel de paquete o módulo de baterías pueden ofrecer una visibilidad parcial, pero sin trazabilidad a nivel de celda, la utilidad del pasaporte digital, la transparencia del ciclo de vida, la circularidad y la seguridad parten el riesgo de verse comprometidas.

Cuando cada celda incorpora un monitor de celdas DK8102, un chip compacto e integrado que combina detección de voltaje de alta precisión, monitorización de temperatura, almacenamiento integrado, comunicación segura de campo cercano y procesamiento de señales, la inteligencia se integra directamente en cada celda.

Figura 3. DKCMS va más allá de los pasaportes de baterías, creando pasaportes de celdas en el borde

Este chip Cell Monitor puede almacenar datos críticos de la celda, como su origen, números de serie únicos del chip y de la celda, fecha de fabricación, propiedades químicas e incluso datos dinámicos como el estado de salud, accesibles durante todo el ciclo de vida de la celda, incluso después de su desmontaje, reutilización o reciclaje; todo ello sin depender de un sistema central de gestión de baterías (BMS). A diferencia de los métodos que dependen de los números de serie del paquete o de códigos QR vinculados a bases de datos externas, Cell Monitor mantiene la información esencial siempre físicamente presente en la celda, garantizando la durabilidad, la independencia y la transparencia que exigen los pasaportes digitales. Este nivel de detalle es fundamental, ya que la norma DIN DKE SPEC 99100 (Pasaporte de Baterías de la UE) exige el registro continuo de más de 100 parámetros operativos y de ciclo de vida por celda.

Cuando una pila llega al final de su vida útil, las empresas de reciclaje y las plantas de recuperación de materiales pueden acceder directamente a información vital para identificar y clasificar mejor las pilas para su recuperación o eliminación. Esto favorece un proceso de reciclaje más eficiente, seguro y de alto rendimiento, y sustenta una economía circular de las pilas.

Figura 4. Los pasaportes de celdas ayudan a lograr una economía más circular, apoyando un ecosistema de baterías más sostenible (Fuente: Dukosi)

Beneficios operativos y de ingeniería más amplia

Más allá de la trazabilidad, DKCMS redefine fundamentalmente la construcción de baterías. Al eliminar el complejo cableado y los subcontroladores de un módulo de BMS cableado típico, simplifica la arquitectura del paquete, reduce el número de componentes hasta diez veces, mejora la robustez mecánica y puede duplicar la fiabilidad del sistema. En lugar de depender del cableado tradicional o de métodos inalámbricos de largo alcance menos predecibles, DKCMS utiliza una única antena de bus de campo cercano de bajo perfil para conectar hasta 216 monitores de celdas DK8102 (y sus celdas) a un concentrador de sistema DK8202, que normalmente se ubica junto al host del BMS.

En el núcleo de esta nueva arquitectura de batería se encuentra el protocolo de comunicación patentado C-SynQ®, diseñado por Dukosi específicamente para baterías de alto rendimiento y entornos exigentes. Permite la captura de datos determinista y sincronizada para una monitorización precisa y en tiempo real del voltaje y la temperatura en cada celda, proporcionando hasta tres mediciones de temperatura independientes por monitor.

Gracias a este análisis detallado a nivel de celda, DKCMS permite una monitorización más precisa de las celdas, lo que permite a los fabricantes extraer con confianza más energía útil por celda, garantizando al mismo tiempo el rendimiento y la vida útil de la batería.

DKCMS es compatible con los diseños de baterías tradicionales con módulos, a la vez que facilita un ensamblaje más eficiente de los paquetes de baterías en diseños de celda a paquete y de celda a chasis, cada vez más importantes para los vehículos eléctricos de pasajeros e industriales de próxima generación. Estos diseños aumentan la densidad energética, sin depender de la disposición de los módulos ni de las limitaciones típicas de los diseños de baterías convencionales.

Los mercados de consumo y reventa también están impulsando la adopción

Para los fabricantes de equipos originales (OEM) encargados del cumplimiento de la normativa sobre pasaportes digitales, DKCMS ofrece una arquitectura más inteligente que aborda requisitos que van más allá del mero cumplimiento normativo. En el mercado automovilístico, a medida que aumenta el número de vehículos eléctricos de segunda mano (xEV), crece también la presión por obtener datos de salud independientes y verificables que generen confianza en el comprador y ayuden a preservar el valor residual. Para los OEM, esta demanda se está convirtiendo en un factor comercial clave para los pasaportes digitales de baterías.

En 2023, una encuesta de YouGov reveló que más de la mitad de los adultos del Reino Unido (54 %) no considerarían comprar un vehículo eléctrico usado. De este grupo, el 69 % mencionó la salud de la batería y la ansiedad por la autonomía como sus principales preocupaciones. La información fiable y verificable sobre la salud de la batería está empezando a influir las decisiones de reventa, pero a menudo carece de la transparencia o la profundidad de análisis necesarias.

Los datos a nivel de celda durante su vida útil cambian esta situación. Proporcionar información precisa sobre el estado, el perfil de degradación y el historial operativo de cada celda facilita el desarrollo de pasaportes de batería independientes y confiables. Estos pueden generar confianza en los vehículos eléctricos usados, contribuir a una fijación de precios más precisa y reducir el riesgo en los mercados de reventa y de segunda vida.

La trazabilidad inmediata es una de las muchas razones por las que un fabricante líder de equipos originales (OEM) del sector automotriz ha implementado la tecnología de Dukosi en un vehículo de prueba para un ensayo de pasaporte de celdas de batería a nivel europeo. Su objetivo es evaluar cómo la trazabilidad a nivel de celda puede facilitar la obtención del pasaporte de baterías, además de explorar una arquitectura de batería más inteligente que simplifique la integración, aumente el rendimiento del sistema y respalde la competitividad de la plataforma a largo plazo.

Conclusión: Los pasaportes de baterías deben comenzar en la celda

La normativa que exige los pasaportes digitales para baterías es clara y se acerca rápidamente, pero es solo una parte de la historia. Las fuerzas del mercado y del consumidor están acelerando la transición hacia una mayor transparencia, trazabilidad y valor a largo plazo de las baterías.

Desde el apoyo a estrategias de segunda vida hasta la habilitación de certificados de salud de baterías fiables, el acceso a datos granulares y de confianza se está convirtiendo en un factor diferenciador clave. A medida que aumentan las expectativas, los fabricantes de equipos originales (OEM) que inviertan hoy en arquitecturas de baterías escalables y transparentes estarán mejor posicionados para liderar el mercado del mañana. La información y la trazabilidad a nivel de celda ya no son opcionales, son esenciales! DKCMS ofrece esto desde la celda, ayudando a los fabricantes no solo a cumplir con la normativa, sino también a sacarle el máximo provecho.