Nuevos avances en baterías de Li-ion

Sistema actual de baterías en un Chevrolet Volt

La empresa norteamericana Envia Systems ha presentado un nuevo prototipo de baterías de Li-ion en la cumbre de innovación de la energía norteamericana (EIS) celebrada a finales de febrero.

Se trata de un nuevo tipo de baterías de litio, que utiliza materiales composite en los ánodos compuestos por nanopartículas de silicio-carbono y cátodos de alta capacidad creados con compuestos de manganeso, con lo que logra alcanzar una densidad energética de 400 Wh/kg. Un 160% superior a la alcanzada actualmente con las baterías de Panasonic (245 Wh/kg), y además lo consigue con una importante rebaja del coste. Aunque este punto deberá ser comprobado en un futuro cuando entren en producción. 

Según el cofundador y presidente de Envia Systems, Sujeet Kumar, este avance permitirá la fabricación de baterías con mucha más capacidad que las disponibles actualmente en el mercado, unas baterías que están sobre los 140 Wh/kg, como las que porta el Nissan Leaf.

Además de un aumento de su densidad energética, esta nueva tecnología supondrá una considerable caída de los costes, que Sujeet Kumar ha calculado que para una batería de 40 Ah se situará en el entorno de los 180 $/kWh (unos 133 euros por kWh) para el 2014. Menos incluso que las predicciones de Elon Musk, presidente de Tesla (empresa de automóviles eléctricos afincada en California), que hace unas semanas auguraba un descenso a medio plazo de los costes por debajo de los 150 euros el kWh.

Gracias a este nuevo diseño, una batería de tipo medio como la que porta el Nissan Leaf (300 kilogramos), podría llegar a albergar unos 60 kWh de capacidad, e incrementar su autonomía desde el máximo de 175 kilómetros actuales hasta unos esperanzadores 430 kilómetros por carga. Estas cifras superan los mejores pronósticos presentados por el director delegado de Renault, Carlos Tavares, que comentaba que la segunda generación del Renault ZOE, podría alcanzar los 300 kilómetros por carga para el año 2014.

Pero aparte de unas baterías con una gran capacidad, este avance permitiría disponer de baterías de menor peso, ya que se necesitarán muchos menos kilos para almacenar la misma energía, lo que en la práctica, supondrá vehículos eléctricos más pequeños y económicos, que facilitarán la movilidad sostenible en las ciudades.

Batería experimental de Toyota

Especificaciones técnicas:

Cátodo HCMR (High capacity Manganese rich): El secreto del aumento de sus prestaciones se encuentra en un cátodo compuesto por capas superpuestas de 2MnO3-LiMO2. Estos cátodos de materiales compuestos consiguen duplicar la capacidad específica hasta los 295 mAh/g y una potencia superior a los 1.200 W/kg, bajando los costes con respecto a los cátodos actualmente en comercialización (LiCoO2, LiMn2O4 y LiFePO4). Y todo ello con un ciclo de vida hasta el 80% de DOD (cuando su capacidad máxima se reduce al 80% de la original) que supera las 1.000 recargas.

Ánodo SI-C: El problema en los ánodos deviene de sus cortos ciclos de vida debido a que el silicio, que presenta unas alta capacidad específica (4000 mAh/g), se pulveriza en cada ciclo de recarga. Los anodos compuestos de silicio-carbono de Envia mantienen una alta capacidad (1530 mAh/g) junto con un buen compromiso de durabilidad.

Combinando ambas técnicas HCMR/Silicio Composite, se logra una alta capacidad del cátodo (250 mAh/g ) y una alta densidad de carga en el ánodo (1530 mAh/g).

Envia Systems recibió en 2010 una subvencion de 4 millones de dólares de ARPA-E y otro millón más de la Comisión de Energía Californiana (CEC) para apoyar el desarrollo de baterías de Li-ion con una alta densidad de almacenamiento, para su utilización en los vehículos hibridos y eléctricos.

Desafíos técnicos por resolver:


Pero como suele pasar con este tipo de avances "casi milagrosos", tienen su punto flaco y según Envia, el principal problema que tendrán que resolver en los próximos meses es aumentar la vida útil de las celdas. Si estamos acostumbrados a ver que las actuales baterías pueden alcanzar hasta los 1.000 ciclos antes de comenzar a perder capacidad (80% de capacidad), esta nueva tecnología, después de 400 recargas solo alcanzan el 72% de su capacidad original. Por supuesto los técnicos tendrán que seguir trabajando para lograr encontrar un material que además de aumentar la vida útil de la batería, mantenga el coste dentro de un límite razonable,


Fuente: Green Car Congress

GRAFENO y BATERÍAS DE LITIO-AIRE

El problema de la implantación de las baterías de Litio-Ion en los vehículo eléctricos
 es su escasa densidad energética. La energía esquivalente de la mayor
batería montada en un automóvil eléctrico, apenas iguala la que
poseen 2.5 litros de gasolina.

El futuro de las baterías para dispositivos móviles parece pasar por la utilización del grafeno en las llamadas baterías de litio-aire. Con su forma parecida al coral, el material poroso del grafeno puede reemplazar a las hojas de grafeno que se han utilizado en los primeros experimentos con este tipo de baterías. Eso permite que los poros puedan servir de alojamiento a pequeñas partículas de elementos escogidos. Eso dota a las nuevas baterías de dos ventajas. Por un lado no necesitan utilizar platino que es un metal precioso sumamente caro y, por otro, conseguir la batería con mayor densidad energética que se haya logrado hasta el momento. Las baterías de litio-aire puede permitir la creación de automóviles eléctricos de autonomía extendida que alcancen los 480 km entre recargas.

“La estructura de auto-ensamblado organizado de hojas de grafeno es un diseño ideal no solo para las baterías de litio-aire, sino también para muchas otras aplicaciones energéticas”, dijo el doctor Xiao Jie, el científico del PNNL (Iniciativa Científica de Transformación de Materiales) que ha dirigido este estudio.

El equipo comenzó con la utilización de un agente de unión para dispersar el grafeno en una solución, del mismo modo que el jabón dispersa la grasa en el fregadero. El grafeno y el agente son entonces añadidos al agua para formar una solución en la que se pueden crear burbujas. Entorno a las mismas se acumula y solidifica el material. El resultado es la obtención de esferas huecas de grafeno de 3 a 4 micras de diámetro, diez veces más pequeñas que un cabello humano.

Grafeno poroso en baterías de Litio-Aire

Los investigadores estudiaron el compuesto utilizando técnicas de microscopía electrónica para analizar la estructura y encontraron que es capaz de almacenar más de 15.000 miliamperios hora por gramo de grafeno, logrando la mayor densidad energética medida hasta el momento. La nueva batería logra la mayor capacidad de almacenamiento energético en presencia d oxígeno puro. Cuando opera en ambiente de aire, la capacidad disminuye porque la humedad ambiental contamina el metal de litio de la batería. Los científicos investigan el modo de interponer una membrana que bloquee el agua pero permita el paso del oxígeno hasta el centro de reacción.

“Muchos catalizadores se estudian ahora para esta tecnología. En nuestro proceso nosotros elegimos no utilizar metales preciosos”, dijo Dr. Ji-Guang Zhang, jefe del grupo de investigación del PNNL. “Esto podría reducir de forma considerable los precios de producción y convertir la tecnología en comercializable”.

Un importante problema que queda por resolver es el de la recarga. Este tipo de baterías no son plenamente recargables. Para ello están trabajando en un nuevo electrodo y un nuevo catalizador para que la batería permita múltiples ciclos de recarga”. Ahora nos toca esperar, hasta comprobar la verdadera eficacia de este nuevo tipo de baterías.

HIDRÓGENO versus ELECTRICIDAD

Que la solución para los problemas energéticos a largo plazo pasa por la electrificación del transporte, es algo en lo que coinciden todos los expertos. Otra cosa es averiguar, ¿cómo y cuándo se producirá tal transición? En este caso, las hipótesis sobre el futuro se suceden y los expertos lanzan sus vaticinios en función de los descubrimientos del momento.

En estos momentos me viene a la memoria una entrevista realizada hace diez años al director de una conocida marca de coches alemanes. En ella, la periodista le preguntaba por la aparente falta de interés de la compañía hacia la economía del hidrógeno, los vehículos eléctricos y todo lo que oliera a investigación en los vehículos del futuro. Su respuesta fue sencilla, dentro de 10 años seguirán vendiéndose vehículos con mecánicas de combustión interna, por qué malgastar dinero en tecnologías poco maduras, en lugar de invertirlo en mejorar las ya existentes. Su idea era que las mecánicas de combustión aún tenían mucho margen de mejora, tanto en términos de eficiencia como de consumo y emisiones. Visto en retrospectiva, no le faltaba razón, las mecánicas diesel actuales logran consumos de poco más de 4 l/100 km con potencias entre los 140 y los 184 caballos. Si lo comparamos con el mejor automóvil de hidrógeno actual, que gasta 2,8 litros de gasolina equivalentes con 140 caballos de potencia, comprobamos que la diferencia es mínima. ¿Realmente interesa comprar un carísimo automóvil de hidrógeno para disminuir el consumo en 1,5 litros? Me temo que no. Los vehículos híbridos (gasolina – eléctricos) consiguen consumos de 3,9 litros, y los híbridos (diesel – eléctricos) prácticamente igualan los consumos del automóvil de hidrógeno. Pero ambos casos lo hacen con una tecnología madura que se puede adquirir a menor coste.

Parece claro que con los altos rendimientos que logran los vehículos híbridos actuales, en sus múltiples versiones; híbridos con mecánicas de gasolina o diesel, híbridos plug-in “con enchufe”, dotados de baterías que les permite funcionar en modo eléctrico para recorridos cortos, e híbridos de autonomía extendida, que funcionan siempre en modo eléctrico gracias a un motor de gasolina que hace las veces de generador eléctrico, no se necesitan carísimas tecnologías experimentales.

Visto esto, me gustaría volver al despacho del presidente de la compañía para hacerle la misma pregunta ¿cómo ve el futuro del automóvil a diez años vista? (Deduzcamos su contestación)

La respuesta indudablemente pasa por la electrificación del transporte, el problema es cómo conseguirlo, mediante una economía basada en el hidrógeno o con automóviles eléctricos de baterías. La tan oída economía del hidrógeno puede llegar a resultar una opción muy derrochadora. Se requiere una gran cantidad de energía para obtener hidrógeno de compuestos naturales como (agua, gas natural o biomasa), para almacenarlo (gas a presión o licuefacción), para transportarlo hasta el usuario final, y para volver a generar electricidad en una pila de combustible. Mucho más práctico, y eficiente, resultaría generar electricidad, transportarla por la red eléctrica y almacenarla directamente en las baterías de los vehículos. Si se observa el gráfico que se presenta a continuación, las pérdidas energéticas desde la producción de electricidad hasta su utilización en el vehículo son más elevadas en la economía del hidrógeno que en una economía basada en baterías. Si pensamos en la obtención de electricidad mediante energías renovables como la eólica, es tres veces más eficiente utilizar la electricidad directamente para recargar una batería que convertirla en hidrógeno, almacenarlo, transportarlo y volverlo a convertir en electricidad mediante una célula de combustible.

Ante una verdad incuestionable como esa podría parecer que la respuesta está clara, pero estaríamos precipitándonos. Aún quedan puntos críticos por solucionar tanto en una alternativa como en la otra. Las baterías tienen que demostrar que son capaces de almacenar la energía eléctrica necesaria para dotar a los automóviles de una autonomía suficiente, con un peso y un precio, contenidos. Ninguno de esos factores lo consiguen en la actualidad. Los precios rondan los 600 euros por kWh, 36.000 euros para la batería de un automóvil con 500 km de autonomía. El tiempo de recarga de una noche es demasiado elevado para plantearse viajar. Su peso es tan elevado que un camión tendría que transportar más de 6 toneladas de baterías para el recorrido de un día. Su vida media es de unos 5 años o 1000 recargas. La autonomía media varía en hasta un 20% dependiendo de la temperatura ambiente. Y para colmo de males, pueden incendiarse y explotar. Tendrán que aparecer nuevos tipos de baterías como las SMCs antes de que podamos hablar en serio de esta opción.

Pero los automóviles de hidrógeno no salen mucho mejor parados. Logran grandes autonomías (hasta 800 km) con tiempos de repostaje de minutos. Pero el precio del automóvil es astronómico. Las células de combustible son muy caras de fabricar, porque utilizan platino en sus electrodos (aunque se están investigando alternativas). Los depósitos de hidrógeno a 700 atmósferas de presión son caros y voluminosos. Y lo que es peor, el hidrógeno sale más caro que la gasolina. Para que los vehículos de hidrógeno sean una alternativa realista, hay que encontrar un método de almacenar hidrógeno realmente competitivo y hay que producir el hidrógeno con centrales nucleares de cuarta generación. Solo en esas condiciones, la economía del hidrógeno se impondría a cualquier otra alternativa.

¡REVOLUCIÓN en BATERÍAS!

¿Recargar mi automóvil eléctrico en menos de un minuto? Sí, ahora es posible según los Investigadores del Nanotek Instruments, Inc., y su subsidiaria Angstron Materials, Inc., situadas en Dayton (Ohio), que han desarrollado un nuevo dispositivo de almacenaje de electricidad basado en facilitar el rápido desplazamiento de grandes cantidades de iones de litio entre electrodos dotados con grandes superficies de grafeno. El nuevo dispositivo de almacenaje puede resultar extremadamente útil para los automóviles eléctricos, ya que reduce de forma drástica el tiempo de recarga. ¡Puede llegar a menos de un minuto!

Los investigadores han llamado al nuevo dispositivo de almacenamiento “superficie de grafeno que permite el paso de iones de litio”, o de forma más sencilla “células de mediadores de superficie” (SMCs) por sus siglas en inglés. Unas siglas que irán sonando cada vez más en el futuro. Aunque de momentos sigue siendo un dispositivo de laboratorio cuya configuración y materiales aún no han sido optimizados para la comercialización. A pesar de ello, ya superan las características de las baterías de litio y las de los supercapacitadores.

Los nuevos dispositivos pueden entregar una densidad de potencia de 10.000 W/kg, que es 100 veces mayor que la de las baterías de Li-ion comercializadas o 10 veces más que lo que logra un supercapacitador. A mayor densidad de potencia mayor la capacidad de transferir energía lo cual determina el tiempo de recarga. Los Formula 1 utilizan supercapacitadores por su alta capacidad de transferencia de energía, y su rapidez de carga y descarga. Con los nuevos dispositivos SMCs el tiempo de recarga es diez veces menor que en un supercapacitador. Además los nuevos dispositivos pueden almacenar una densidad de energía de 160 Wh/kg, que es una cifra en el rango superior de las baterías de Li-ion y treinta veces superior al de los supercapacitadores. Esto es muy importante, pues la gran pega de los supercapacitadores es su escasa capacidad de carga, lo que limita enormemente la autonomía de un vehículo eléctrico. En la Formula 1 solo suministran electricidad durante unos segundos. Pero ahora contamos con un dispositivo que no solo mejora la capacidad de carga de un supercapacitador, sino que además logra almacenar grandes cantidades de carga. ¡Buenas noticias, sin duda!

Tomando en consideración un mismo peso, los SMC y las baterías de Li-ion proveen a un vehículo eléctrico con una autonomía máxima similar. Aunque según Bor. Z. Jang, cofundador de Nanotek Instruments “Su SMCs, como las actuales baterías de Li-ion, pueden desarrollarse en un futuro para aumentar la densidad de energía”. Quizá logren en un futuro mejorar también la autonomía que proporcionan a los vehículos eléctricos, pero de momento los SMCs ya consiguen ser recargados en minutos en lugar de horas.

Tanto las baterías de Li-ion como los supercapacitadores tienen sus propios pros y contras. Mientras que las baterías de Li-ion tienen una mayor capacidad de almacenaje (densidad de energía de 120-150 Wh/kg) que los supercapacitadores (5 Wh/kg), entregan mucha menor densidad de potencia (1000 W/kg), frente a (10.000 W/kg). Muchos investigadores han tratado de mejorar los puntos debiles de cada dispositivo, pero con escaso exito hasta el momento. El desarrollo del nuevo tipo de dispositivo de almacenaje elimina esas trabas, mejorando simultáneamente las características de baterías y supercapacitadores. La clave fue diseñar un cátodo y un ánodo con grandes superficies de grafeno. En principio se depositan electrolito líquido con átomos de Litio en el ánodo. Tras la primera descarga el Litio se ioniza y se obtienen muchas más partículas de Litio ionizado que en las baterías tradicionales. Conforme la batería es usada las partículas de litio pasan al cátodo y rellenan las grandes superficies de grafeno. Durante la recarga, cantidades enormes de iones de Litio migran velozmente del cátodo al ánodo. Las grandes superficies disponibles en ambos electrodos es lo que posibilita el veloz movimiento de los iones de litio que le dota de sus impresionantes características.

También se han experimentado con distintas configuraciones de grafeno para observar la más adecuada (una capa, doble capa, oxidada, etc.). Aún se necesitan más pruebas para dar con la configuración idónea. También se necesita seguir investigando en la vida útil, o número de ciclos de carga y descarga de los SMCs. De momento se ha comprobado que el dispositivo mantiene un 95% de su capacidad tras los primeros 1000 ciclos de carga/descarga, mejorando las actuales baterías de Li-ion (vida máxima de 750 a 1000 ciclos). Incluso con más de 2000 ciclos de carga/descarga no se ha observado la formación de dendritas.

No es fácil anticipar cuando esteran disponibles comercialmente. Puede pasar desde un año hasta más de tres, dependiendo de cuánto tiempo tarde en descender el elevado precio del grafeno en el mercado.

BATERÍAS DE LITIO

La empresa Toshiba ha anunciado que sus baterías SCiB han sido seleccionadas por la empresa de automóviles Mitsubishi para su utilización en los modelos i-MiEV. Estas novedosas baterías recargables son un importante avance sobre las baterías convencionales de litio-ión al aunar, mayor seguridad y durabilidad, junto con una recarga más rápida.

Para conseguir todas estas mejoras las baterías SCiB recurren a un ánodo especial compuesto por una aleación de oxido de titanio y litio. Esto reduce la posibilidad de que se perfore el separador del ánodo y el cátodo. En consecuencia se reduce el riesgo de que entren en contacto y creen un cortocircuito.

De momento no contamos con mediciones de una entidad independiente, por lo que nos atendremos a los datos que facilita la empresa Toshiba. Las nuevas baterías soportan hasta 2.5 veces más ciclos de carga-descarga que una batería de litio convencional. Además lo consigue con un tiempo de recarga considerablemente mejorado. En mediciones realizadas en estaciones de recarga rápida (de alta potencia), consigue alcanzar el 80% de carga en 15 minutos, el 50% en 10 minutos y el 25% en tan solo 5 minutos, lo que implica disminuir a la mitad los tiempos que se manejan con los productos actualmente en el mercado. Y eso lo logran generando mucho menor calor que las baterías de litio-ión convencionales, lo que elimina la necesidad de incorporar un módulo extra de refrigeración. Tampoco el frio extremo supone una merma significativa en su rendimiento, consiguiendo buenas prestaciones incluso a 30 grados bajo cero.

Hay que tener en cuenta que la temperatura ambiente y la temperatura de funcionamiento de las baterías es un importante factor a tener en cuenta, pues merma de manera importante las cualidades de cualquier batería. Eso implica que la autonomía que se anuncia para los vehículos eléctricos es bastante irregular y varía enormemente en función de la temperatura ambiente. En condiciones calurosas puede llegar a reducirse en un 15% si hay más de 40ºC (20% para más de 45ºC), o incluso llegar a un merma del ¡60%! si la baterías alcanzan los 50ºC. Con los fríos invernales pasa algo similar, a 10 grados bajo cero la autonomía se reduce en un 25%, pero la entrega de potencia lo hace en un espectacular ¡60%! Lo que significa que el motor no puede extraer toda la electricidad que demanda cuando circula a media potencia.

Volviendo al producto de Toshiba, las nuevas baterías SCiB consiguen aumentar hasta en 1.7 veces la autonomía del vehículo eléctrico, lo que facilita la instalación de menos baterías, con menos peso y precios más bajos, para los automóviles de uso urbano. Quizá eso no sea suficiente para llegar a hacer competitivos los precios de este tipo de vehículos, aunque Toshiba está muy esperanzada en el potencial de utilización en vehículos híbridos y eléctricos.

Finalmente quiero alertar de un detalle que por ahora no se entra a debatir. La cantidad de litio en la Tierra es muy limitado, y en ningún caso será suficiente para hacer un cambio masivo de vehículos de gasolina a vehículos eléctricos. La única solución viable a largo plazo siguen siendo los automóviles de hidrógeno.

ELECTRIFICACIÓN DEL TRANSPORTE




CAPACIDAD DE ALMACENAJE DE ELECTRICIDAD POR PESO

 

Mucho se habla ahora de la electrificación del transporte como principal medida para detener la mortal contaminación atmosférica de las ciudades y los efectos del cambio climático. Pero conseguir un vehículo eléctrico no es tan fácil como pudiera parecer en un principio. Y eso a pesar de que los primeros automóviles que se fabricaron en la historia fueron eléctricos y no de gasolina. El primer automóvil eléctrico data de 1835, cincuenta años antes de la aparición del primer coche con motor de explosión de Daimler-Benz, que apareció en 1886. Pero muy pronto el superior desempeño de los vehículos de gasolina relegó a los coches eléctricos al olvido. Más de un siglo después de aquellos primeros intentos, se vuelve a pensar en la acuciante necesidad de los vehículos no contaminantes. Necesidad incrementada por la imparable escalada del precio del petróleo, un recurso cada vez más escaso.

El problema de los automóviles eléctricos no se encuentra en desarrollar motores potentes o eficientes. Hace años me reprocharon que los motores eléctricos ¡solo sirvan para mover coches de Scalextric! Nada más lejos de la realidad. Los motores eléctricos ofrecen lo que ningún motor a explosión se atreve a ofrecer: fuerza constante desde el primer giro, optima relación potencia/tamaño, menor peso, un rendimiento energético sobresaliente (95-98%) frente al (22-28%) de los motores diesel más modernos, precio muy bajo, mantenimiento casi nulo, nivel sonoro mínimo, ausencia de vibraciones y sobre todas las virtudes, ¡no contaminantes!

Si los motores eléctricos tienen capacidades tan sobresalientes, ¿por qué no se han implantado todavía? El gran reto de la electrificación se encuentra en el aún no resuelto almacenaje de electricidad. Actualmente conocemos multitud de formas de producir electricidad, muchas de ellas no contaminantes, pero apenas hay tecnologías validas para almacenarla de forma adecuada. Examinemos brevemente las existentes:

• Baterías Amóviles:

Son tan grandes y pesadas que no sirven para el transporte pero permiten almacenar energía del orden del megavatio-hora. Eso las hace útiles para almacenar el exceso de electricidad de las energías renovables. Aunque les sorprenda, ese es el gran problema de las energías renovables, como expondré en un próximo post.

• Baterías de Automoción:

Baterías de plomo-acido: Las que podemos ver bajo el capó de la mayoría de vehículos a motor actuales. Su peso es tan elevado y su capacidad de almacenaje tan ridícula, que solo sirven para el arranque del motor de explosión y para algunos accesorios eléctricos del automóvil.

Baterías de NIMH (Nickel- hidruro metlálico): En el mundo de la electrónica representan la generación anterior. Su elevado peso y escasa capacidad las han llevado al desuso para los productos electrónicos actuales, aunque se utilizan con profusión en los vehículos hibridos (ej. Toyota Prius) debido a su bajo precio.

Baterías de Litio–Ion: Son la principal apuesta actual para los coches eléctricos. Los fabricantes de automóviles fijan como objetivo a largo plazo una batería de litio-ion (semejante a las de los teléfonos móviles actuales) que dure 15 años y soporte al menos 5000 ciclos de carga, con un coste objetivo de 250 euros por kWh almacenado. Por supuesto, eso está lejos de conseguirse en la actualidad: 5 a 7 años de duración máxima, 4000 ciclos de carga, 600 euros KWh (20.000 euros para una batería media). Además su peso las sigue penalizando para su uso en el transporte. Se necesita una batería de 400-550 kg, para conseguir autonomías de entre 150-250 km. Se imaginan un típico camión de 20 Tn  ¡Eléctrico! ¡Necesitaría 6,6 toneladas de baterías!

Supercapacitadores: Se utilizan para algunas aplicaciones específicas (Formula 1) por su capacidad para cargarse y suministrar toda su carga en un instante. Su problema reside en la escasa capacidad de almacenaje, que es incluso inferior a las baterías de plomo tradicionales.

Células de combustible: Se trata de un sistema que se desarrolló en principio para obtener electricidad en el espacio. Se llaman células de combustible porque utilizan una serie paralela de membranas (células) que permiten el paso de protones (carga +) desde la molécula de H2 a la de O2. El resultado no puede ser más óptimo pues a partir del combustible (hidrógeno gaseoso) se genera electricidad expulsando como subproducto vapor de agua. Las células de combustible han evolucionado mucho desde sus primeros usos espaciales. Algunas firmas de automóviles como General Motors, Mercedes, Honda o Toyota han invertido miles de millones en su optimización. Pero aún les queda un largo recorrido para abaratar su costo. Además el hidrógeno no lo podemos considerar como almacén de energía eléctrica, sino como un vector de transporte, pues el almacenamiento de hidrógeno presenta su propia problemática de difícil solución. En cualquier caso este sistema presenta grandes ventajas:  bajo peso, facilidad de repostajes rápidos en hidrogeneras y amplias autonomías de hasta 570 km. Eso las convierte en la mejor alternativa de almacenamiento a largo plazo.

Los únicos vehículos eléctricos que son competitivos y con un gran futuro, son los trenes de alta velocidad, los trenes de cercanías y el metro. Es previsible que un futuro todos los trenes utilicen líenas de alta tensión para su funcionamiento, pero hasta que no se encuentre un método eficaz de almacenar electricidad, seguiremos sin contar con una alternativa real al automóvil con motor de explosión.