Bateries ultraràpides i la batalla per a encapçalar la intel·ligència artificial

  • Nou “Calidoscopi”, la secció que fa un resum de les novetats tecnològiques i de la transició energètica més destacades del darrer mes

VilaWeb
Mercedes-Benz prova de carregar els camions a 1 MW de potència, una velocitat mai vista (imatge: Mercedes-Benz).
Marc Belzunces
04.05.2024 - 21:40
Actualització: 05.05.2024 - 22:57

Aquestes darreres setmanes hi ha hagut novetats molt significatives en uns quants fronts. Les bateries són una de les àrees en què les innovacions van arribant vertiginosament. La xinesa CATL, primer fabricant mundial de bateries, no es vol adormir i endarrerir-se en la cursa que manté amb BYD, Tesla i fabricants coreans i japonesos. A principi d’abril presentava una bateria amb una vida útil de 20 anys i que no tenia gens de degradació durant els primers 5 anys de vida (els primers 1.000 cicles de càrrega-descàrrega). Estan tan segurs de la durabilitat, que la comercialitzen amb una garantia de 15 anys i 1,5 milions de quilòmetres. Amb aquest model de bateria volen dominar el front de la durabilitat de les bateries de liti. Però hi havia un segon front: la càrrega ràpida. A final d’abril ha presentat la bateria Shenxing PLUS, una evolució de la Shenxing, fabricada l’estiu passat.

Bateries que superen els vehicles de combustió

Els vehicles elèctrics ja es fabriquen per milions i assoleixen economies d’escala que els permeten de competir amb els motors de combustió. Per això, la recerca per millorar les bateries s’intensifica. Tal com dèiem, els dos fronts són la durabilitat i una velocitat de càrrega que ens permeti d’aturar-nos per carregar i poder continuar el viatge havent-hi dedicat el mateix temps que si hi posem benzina. Amb la nova bateria Shenxing PLUS sembla que CATL ho ha aconseguit. Segons la companyia, pot carregar 400 quilòmetres d’autonomia en tan sols 10 minuts, amb una velocitat de càrrega 4C. Aquest valor representa quantes vegades es pot carregar la mida de la bateria en una hora. Així, si tenim una bateria de 100 kWh que es pot carregar a 1C, necessitarem una hora per a carregar-la. Si permet 2C, podrem carregar 200 kWh en una hora. O, cosa que és el mateix, la meitat (100 kWh) en la meitat de temps (mitja hora). Així doncs, amb una velocitat de càrrega de 4C, podem carregar aquests 100 kWh en 15 minuts. Aquesta velocitat també és molt destacable si tenim en compte que la química de la bateria és LFP, que fins ara tenia velocitats de càrrega més baixes que no les de química NMC –la referència en aquesta àrea i en la densitat energètica, també més alta que no en les LFP.

Les característiques de la nova bateria de CATL han sorprès els analistes.
Les característiques de la nova bateria de CATL han sorprès els analistes.

Si més no fins ara, perquè la Shenxing PLUS també ha millorat en densitat energètica i ara poden oferir 1.000 quilòmetres d’autonomia. Aquesta xifra i la dels 400 quilòmetres cal agafar-les amb precaució, perquè es refereixen al cicle d’autonomia xinès, molt optimista. Segurament la nova bateria és al voltant dels 300 quilòmetres carregats en 10 minuts i una autonomia total d’uns 700-800 quilòmetres en el cicle europeu WLTP, xifres que continuen essent molt destacables. A més, cal tenir en compte que la química LFP és més barata que la NMC, i CATL ha aconseguit d’abaixar-ne el cost a la meitat. És a dir, aquest darrer any, CATL ha millorat tots els aspectes millorables en una bateria. I no en té prou. Ja ha anunciat que espera de començar a produir bateries d’estat sòlid, la nova generació que ha de substituir les actuals, a partir del 2027 en petites quantitats. En una escala de desenvolupament d’1 a 9, els responsables de CATL consideren que ara com ara són al 4, i pensen arribar a un 7-8 aquell any.

Bateries de sodi que carreguen en segons

Però CATL no és l’única que competeix a la cursa de la càrrega ràpida. El fabricant suec de vehicles elèctrics Polestar, propietat de Volvo, ja fa proves a un prototip del seu futur model Polestar 5 amb bateries dels israelians de StoreDot que carreguen 160 quilòmetres d’autonomia en tan sols 5 minuts, i 320 en 10, xifres molt semblants a les de CATL. Però tot això podria fer curt si es fa realitat un avenç espectacular presentat per científics coreans: bateries de sodi que es carreguen en segons. En emmagatzematge d’energia tenim dos sistemes: bateries i condensadors. El segons poden carregar energia molt ràpidament, en pocs segons, però tenen molt poca densitat energètica. Emmagatzemen molt poca quantitat d’energia, i això els inhabilita per als vehicles elèctrics. En comparació, les bateries emmagatzemen molta energia, però són molt lentes de carregar. Sembla que aquest equip coreà ha aconseguit de crear una tecnologia híbrida, una bateria que es comporta com un condensador i que, per tant, es carrega en qüestió de segons, més de 100 vegades més de pressa que una bateria convencional. I, a més, és feta de sodi, un element més barat i comú que no pas el liti. Per si no fos prou, no té gens de degradació durant 5.000 cicles de càrrega-descàrrega. És massa bo per a ser realitat? En tot cas, és un descobriment en un laboratori. Encara manquen anys per a poder-les fabricar en massa, si arriba a ser possible a un cost competitiu.

L’ús de bateries s’expandeix

La millora tecnològica de les bateries farà que se n’ampliï l’ús a àrees noves. Fins i tot a algunes que fins ara semblaven impensables. Així, a la Xina, s’ha construït el primer vaixell portacontenidors elèctric de 10.000 tones que porta una bateria de 50 MW, és a dir, 50.000 kWh. Amb 120 metres de llarg i una velocitat màxima de 20 quilòmetres per hora, farà el trajecte fluvial entre Xang-hai i Nanquín, d’uns 350 quilòmetres. Una distància superior a les que hi ha entre els ports de Barcelona, València i Palma, per exemple. A més, s’hi poden afegir contenidors extres amb 1,6 MWh cadascun per ampliar-ne l’autonomia. El nou vaixell elèctric estalviarà unes 4 tones de combustible per cada 100 milles nàutiques recorregudes (185 quilòmetres). D’aquesta manera, l’electrificació del transport marítim comença igual que l’ús de combustibles fòssils. El carbó s’aplicà primer a vaixells fluvials que feien trajectes curts. A mesura que en millorà la tecnologia, els trajectes s’anaren allargant i finalment, després d’unes quantes dècades, els vaixells propulsats per carbó pogueren fer trajectes marítims intercontinentals.

A la Xina s’ha presentat el primer gran vaixell elèctric de transport de contenidors (imatge: Cosco Shipping).
A la Xina s’ha presentat el primer gran vaixell elèctric de transport de contenidors (imatge: Cosco Shipping).

Però als ports no solament han començat a electrificar-se els vaixells. Quan els contenidors arriben a port, passen a ser transportats per camions i trens. Al Regne Unit, una de les companyies logístiques més grans, Maritime Transport, ha incorporat 18 camions elèctrics de 42 tones. De la marca Scania, tenen autonomies entre 300 quilòmetres i 500. Encara són nombres petits, però l’electrificació del transport de mercaderies és incipient. ACEA, l’associació europea de fabricants automobilístics, n’ha publicat dades fa poc. Durant el primer trimestre del 2024 la venda de camions elèctrics ha crescut d’un 30% al nostre continent, i ha assolit una quota de mercat del 2%, amb Alemanya, els Països Baixos i l’estat francès de capdavanters. Respecte de les furgonetes, el creixement ha estat més modest, del 4%, però amb una quota de mercat de gairebé el 6%. A Europa s’han registrat 31.400 furgonetes elèctriques.

Per a cobrir aquest mercat, Ford ha presentat una nova evolució de la seva furgoneta elèctrica, E-Transit. Amb una nova bateria de 89 kWh, té una autonomia fins de 400 quilòmetres, amb una millora també considerable en la velocitat de càrrega. Ara les empreses podran carregar-la a 22 kW en corrent altern a les seves instal·lacions, en menys de 6 hores –normalment durant la nit. En corrent continu, a les estacions de càrrega, la podran carregar a 180 kW, de manera que en 10 minuts podran carregar uns 115 quilòmetres d’autonomia, prou per a acabar una jornada que s’hagi perllongat de manera imprevista. Mercedes-Benz també es prepara per a la nova fase d’electrificació del transport i continua fent proves amb el seu esperat camió de gran tonatge, eActros 600, que es començarà a comercialitzar a final d’any. Dues unitats de prova han arribat a les instal·lacions de la companyia logística de contenidors Contargo i l’especialista de reciclatge Remondis, a Alemanya.

Faran trajectes de gran recorregut, de més de 800 quilòmetres diaris. Amb una autonomia de 500 quilòmetres, necessitaran una càrrega intermèdia, normalment durant l’estona que els conductors han d’aturar-se per llei a descansar. Per això Mercedes-Benz ha fet les primeres proves amb carregadors d’1 MW de potència, malgrat que en primera instància els nous camions carregaran a 400 kW. Nissan, Kia, Volvo i Renault tampoc no volen desatendre aquest mercat emergent i preparen la presentació de noves furgonetes elèctriques. Empreses emergents, com ara la californiana Harbinger Motors, espera que les furgonetes i camionetes elèctriques siguin més barates que no pas els models dièsel a final d’any. Paradoxalment, l’endarrerit és el camió de Tesla, que va ser presentat el 2017. Actualment, l’empresa n’ha fabricat unes poques desenes, que fa servir Tesla mateix i Pepsi. En la presentació dels resultats econòmics del primer trimestre, va anunciar que tornava a ajornar-ne la fabricació. Ara les primeres unitats fabricades sortiran de la nova factoria, que és en construcció, a final de l’any que ve i arribaran als primers clients externs a començament del 2026.

La batalla per a encapçalar la intel·ligència artificial s’escalfa

En el món tecnològic, les grans multinacionals són centrades en la intel·ligència artificial generativa. És a dir, la que empra models d’IA per generar text, imatges, vídeos i més dades, d’acord amb les peticions d’humans. La competició és ferotge. Microsoft, que hi opta intensament, acaba de fitxar a un antic executiu de Meta (la companyia mare de Facebook, WhatsApp i Instagram) per impulsar el seu equip de supercomputació d’intel·ligència artificial. L’objectiu és crear un gran superordinador per millorar-ne els models. Alguns rumors fins i tot diuen que tant Microsoft com OpenAI sospesen de construir una supercomputadora de 100.000 milions de dòlars, fet negat per representants de Microsoft, que l’han titllat de “erròniament divertit”, de tan exagerat com és. Excessiu o no, Elon Musk a Tesla vol crear una gran supercomputadora per encapçalar el desenvolupament de la intel·ligència artificial, amb una segona generació dels seus xips Dojo, específicament dissenyats per a això, que s’han començat a produir.

Actualment, els xips del fabricant Nvidia tenen un monopoli de facto en aquesta àrea. Els nous xips de Tesla no serien tan potents, però sí que serien molt més barats i consumirien molta menys energia, de manera que se’n podrien adquirir molts més i acabar tenint més potència de càlcul, encara que en calguessin més. Google, per la seva banda, reestructura la companyia per adaptar-se a la preeminència de la intel·ligència artificial, i combina el seu equip de maquinari i del sistema operatiu Android. A banda de crear grans models en superordinadors, al final es faran servir models simplificats que han de funcionar en dispositius com ara els mòbils, tauletes i la televisió, qualsevol que faci servir Android. Així Google pot optimitzar els models per a aquests dispositius, amb el mateix equip dissenyant-los alhora.

Tesla ha posat en producció la segona generació dels seus xips Dojo, orientats a la creació de models d’intel·ligència artificial en supercomputadors (imatge: Tesla).
Tesla ha posat en producció la segona generació dels seus xips Dojo, orientats a la creació de models d’intel·ligència artificial en supercomputadors (imatge: Tesla).

En la mateixa línia, Microsoft ha presentat el model de llengua Phi-3, una versió reduïda del GPT-4, de manera que pugui funcionar a ordinadors menys potents. Meta, per la seva banda, és centrada en el seu model Llama 3, de codi obert, per competir amb ChatGPT, amb una versió reduïda per a dispositius poc potents i una altra per a computadors amb gran capacitat de càlcul. En canvi, Apple s’ha endarrerit, però això pot canviar de seguida. Sembla que ara és centrada a desenvolupar de models que puguin funcionar directament als iPhones, sense fer gaire soroll. Però li han caçat que acaba de publicar sense haver-ho anunciat OpenELM (models eficients  llengua de codi obert) adreçats a la redacció, com ara l’escriptura de correus electrònics. Google també se centra en aplicacions pràctiques, i així ha creat una aplicació d’intel·ligència artificial per a aquells qui aprenguin anglès i vulguin practicar-ne la parla. De moment, solament és disponible per aquesta llengua, però Google treballa de fa més d’un any per incorporar als seus models lingüístics les 1.000 llengües més parlades al món. Veurem el català en totes aquestes noves aplicacions de la intel·ligència artificial?

Amazon, l’altra gran companyia tecnològica, incorpora la intel·ligència artificial al seu servei musical. Així, ha creat Maestro, actualment en fase beta i tan sols disponible als EUA, que crea llistes de reproducció musical quan l’usuari li ho demana per escrit. Però la intel·ligència artificial també s’aplica a unes tasques no tan innòcues. Així, la Força Aèria dels EUA acaba de confirmar que ha fet el primer combat aeri simulat (dogfight) entre un caça militar (model X-62A) pilotat per intel·ligència artificial i un caça pilotat per un humà. No han dit qui ha guanyat dels dos, però l’al·licient que els caces militars puguin ser pilotats autònomament per intel·ligència artificial és molt gran. A banda de no perdre vides humanes si són abatuts, els humans poden perdre el coneixement en algunes maniobres, que no fan, justament, per evitar-ho. Un caça militar controlat per intel·ligència artificial pot fer maniobres que un humà no pot dur a terme, i així té un avantatge clar en un combat aeri cos a cos.

Acabem amb intel·ligència artificial amb forma humana. La coneguda empresa de robots Boston Dynamics acaba de presentar la nova versió del seu Atlas, el robot humanoide. Ara és molt més petit i és capaç de fer contorsions i moviments que superen els humans. Amb un cap una mica peculiar que fa que tot plegat causi una sensació entre admiració i temença. Sembla que el nou Atlas és la resposta al robot humanoide que fa Tesla, i serà orientat a fer tasques comunes. I això tan sols acaba de començar.

Recomanem

La premsa lliure no la paga el govern. La paguem els lectors.

Fes-te de VilaWeb, fem-nos lliures.

Fer-me'n subscriptor
des de 75€ l'any