ORION TOWNSHIP, Michigan — Antes de que General Motors retirara del mercado toda la flota de su automóvil eléctrico más popular debido a los peligros de incendio, antes de que se paralizara su fábrica, Carol McConkey, trabajadora de la línea de montaje, se paró en medio de una fábrica llena de gente y se maravilló de la perfección con la que Se fabrica Chevrolet Bolt.El empleado de GM de nueve años se agachó debajo del marco de un automóvil en un portavehículos naranja, giró un brazo mecánico y clavó cinco pernos en un paquete de baterías de casi 1,000 libras con aproximadamente la huella de una bañera.“Hace mucho por sí mismo”, dijo, describiendo el proceso de automatización pesada en una planta de GM que ha pasado de fabricar automóviles a gasolina a fabricar vehículos eléctricos: la primera planta de GM de este tipo, que pronto fue seguida por una segundo, un viaje de 30 minutos por la Interestatal 75. “Para mí, es solo una batería que enchufamos”.Pero no hay duda de su significado.“Es el corazón del automóvil”, dijo McConkey un día del verano pasado.No sabía que pronto, la misma sección del automóvil en la que trabaja atraería la atención mundial por otra razón: las baterías de iones de litio explotarían.Ella y cientos de otros trabajadores fueron enviados a casa para esperar el cierre prolongado de la línea de montaje.La crisis que involucró al Chevrolet Bolt fue un doloroso recordatorio para la industria automotriz de que, a pesar de tratar la era de los vehículos eléctricos como esencialmente inevitable, un hecho técnico consumado, los obstáculos significativos para fabricar los automóviles, y especialmente sus baterías, continúan amenazando ese futuro.“Es algo terrible lo que ha sucedido”, dijo Tim Grewe, director general de estrategia de electrificación e ingeniería de celdas de GM, en una entrevista en septiembre.Es el tipo de interrupción que GM no puede permitirse, ya que pretende aumentar su producción de vehículos eléctricos a 1 millón de unidades por año para 2025. La compañía quiere tener una línea global de 30 vehículos eléctricos para ese año.Y planea cambiar la producción de automóviles a gasolina por completo en la próxima década y media.Los fabricantes de automóviles, incluidos Volkswagen, Mercedes-Benz y Ford, también han anunciado planes para volverse totalmente o en su mayoría eléctricos, persiguiendo ambiciones similares a la fecha límite de 2035 de GM.Los coches enchufables son el futuro.La grilla no está lista.Hoy en día, los autos eléctricos (híbridos que se enchufan, vehículos que funcionan con baterías y vehículos con celdas de combustible de hidrógeno) representan menos del 5 por ciento de las ventas de vehículos nuevos en los EE. UU.Pero los legisladores y los fabricantes de automóviles esperan que para 2030, los vehículos eléctricos representen al menos el 40 por ciento de las ventas de automóviles nuevos en EE. UU.Eso sería un desarrollo crítico en la estrategia de la nación para reducir las emisiones de gases de efecto invernadero.La Agencia de Protección Ambiental anunció estándares más estrictos de eficiencia de combustible este mes con el objetivo de acercar a la nación a ese objetivo para 2026, estimando que el nuevo estándar dará como resultado que los vehículos eléctricos ganen alrededor de una quinta parte de la participación de mercado para entonces.Pero primero, los fabricantes de automóviles deben demostrar que pueden fabricar automóviles seguros y confiables, a escala.“No quiero minimizar este punto, pero también nos permite generar confianza de que vamos a ser transparentes, vamos a tomar medidas”, dijo Grewe.A fines del verano pasado, los propietarios de Chevy Bolt recibieron un aviso de GM: no debían estacionar sus autos a menos de 50 pies de otros vehículos.No deberían cargar sus autos durante la noche.Los vehículos completamente cargados, dijo GM, no deben guardarse en los garajes.El retiro del Bolt cubrió todas las aproximadamente 141,000 unidades que GM había construido.La compañía identificó el problema como defectos duales que hacían que los materiales de la batería hicieran contacto entre sí y que los componentes se quemaran espontáneamente.Es un peligro que proviene directamente del desafío central de crear baterías para vehículos eléctricos: la competencia para acumular más y más energía en ellas.Los compradores de autos quieren que sus autos eléctricos reflejen la conveniencia de los vehículos a gasolina, con alrededor de 400 millas de alcance para que puedan minimizar las visitas a las estaciones de carga o los enchufes en el hogar, incluso si los viajes largos por carretera representan solo una parte de su manejo.Donde los autos eléctricos podrían ayudar a ahorrar carbónEso tiene a los fabricantes de automóviles en una carrera espacial del siglo XXI para incluir la mayor densidad de energía posible en sus celdas de batería, maximizando el alcance y el rendimiento.Incluso cuando los fabricantes de automóviles buscan eliminar los motores de gasolina por completo, las baterías de automóviles de alto voltaje permanecen en sus primeras etapas de producción en masa.Muchos fabricantes están experimentando con nuevas tecnologías y químicas de baterías.Mientras lo hacen, descubren defectos, algunos de los cuales pueden resultar catastróficos.A fines de 2020, un incendio de un Tesla Model S en un garaje residencial del área de la Bahía de San Francisco hizo volar las puertas metálicas del garaje y se propagó de un Tesla a otro, causando daños por más de $1 millón.Se han documentado casos de incendio sin causa externa aparente en al menos cinco vehículos Tesla Model S.La explosión de la batería de un automóvil eléctrico puede liberar una gran cantidad de energía, y el fuego resultante puede arder durante horas, extendiéndose más y registrándose más caliente que un incendio en un automóvil con motor de combustión interna.“Los incendios de baterías pueden tardar hasta 24 horas en extinguirse”, según una guía de respuesta de emergencia para el Model S en el sitio web de Tesla.“Considere permitir que la batería se queme mientras protege las exposiciones”.El retiro de GM, a pesar de su escala e importancia para la empresa, surgió de una docena de casos aislados de incendio sin causa externa.Era el peor de los casos para la empresa, que se asoció con un fabricante de baterías experimentado, LG, con sede en Corea del Sur, para impulsar su flota eléctrica.GM dice que LG ha instituido nuevos controles para garantizar que el fiasco no vuelva a ocurrir.LG, que fabricó baterías para toda la vida del Bolt, está reembolsando a GM casi $2 mil millones en costos asociados con el retiro.General Motors se asocia con LG Chem para impulsar su futuro de tecnología limpiaEl incendio de un vehículo eléctrico puede surgir de un cortocircuito eléctrico dentro de una sola celda: un cilindro o bolsa que almacena energía para ser consumida por el automóvil.El paquete de baterías de un automóvil consta de cientos o incluso miles de celdas, que para el ojo inexperto pueden parecer baterías AA o baterías de computadoras portátiles.Las células llevan una carga debido a las interacciones entre los materiales altamente reactivos dentro de ellas.Dentro de la celda hay tres componentes principales: el cátodo, o electrodo cargado positivamente que almacena litio;el ánodo, o electrodo cargado negativamente que almacena litio;y un electrolito altamente inflamable, que ayuda a los iones de litio a viajar a través de la celda.A medida que los iones de litio van de un lado a otro, a través de la carga o descarga, los electrones se liberan a un circuito externo que alimenta el automóvil.En el medio de la celda, un separador físico poroso “actúa como una barrera eléctrica”, permitiendo el “transporte selectivo” de iones de litio y evitando que el ánodo y el cátodo se toquen, dijo Jeff Sakamoto, profesor de ingeniería mecánica y ciencia de los materiales en la la Facultad de Ingeniería de la Universidad de Michigan.Cuando esos componentes hacen contacto, las consecuencias pueden ser extremas."Ambas superficies son conductoras de electricidad", dijo Sakamoto.Si se tocan, “entonces hacen un cortocircuito”.Cuando eso sucede, es motivo de preocupación, pero aún no es una catástrofe.En la celda densamente empaquetada, un cortocircuito conduce a la liberación de calor.Una gran liberación de calor de una celda puede encender otra, y el calor combinado puede encender otras en una reacción en cadena conocida como "fuga térmica".En el caso de GM, las "almohadillas de enfriamiento" rodean las celdas en forma de bolsa para evitar que se libere demasiado calor entre ellas.Pero no están destinados a defenderse contra eventos térmicos hasta ahora fuera de las condiciones normales de operación.“Si genera suficiente calor, comienza a hervir el electrolito”, dijo Sakamoto, y agregó que una perforación en el sello puede provocar una ignición.“Entonces, ahora tiene una receta para la combustión cuando tiene calor, tiene un líquido combustible y luego algún tipo de perforación en la celda o el empaque; ahora tiene exposición al aire, oxígeno”.GM dice que había dos defectos en las baterías del Chevy Bolt que probablemente contribuyeron a la propagación del calor y la liberación repentina de energía: una lengüeta de ánodo rota y un separador doblado.Esencialmente, ya no había una barrera confiable que impidiera que los materiales del cátodo y el ánodo interactuaran.“La batería explota”, dijo Sakamoto."Las celdas adyacentes también explotan".GM ha sido el más afectado por las preocupaciones sobre incendios, pero Audi y Hyundai también han retirado vehículos eléctricos por riesgos de incendio.A medida que GM aborda los problemas con el Bolt, ha cerrado la fábrica aquí.Y el futuro del Bolt, la primera realización de la visión de GM para la próxima década, se ha sumido en la incertidumbre.Antes de que puedan instalar las baterías, GM, Tesla y sus proveedores de baterías tienen que resolver otra tarea desafiante: obtener las materias primas para fabricarlas.Es un problema que probablemente se hará aún más difícil en los próximos años.Las materias primas utilizadas en los coches eléctricos están muy concentradas en unas pocas regiones del mundo.Según un informe de la Agencia Internacional de Energía, un automóvil convencional usa alrededor de 75 libras de dos minerales: cobre y manganeso.En comparación, un automóvil eléctrico usa más de 440 libras de minerales, incluidos cobalto, litio, níquel y grafito.El informe señaló que alrededor del 70 por ciento del cobalto proviene de la República Democrática del Congo y que alrededor del 60 por ciento de los elementos de tierras raras, necesarios para los motores EV, se obtienen en China.La mayor parte del litio, el ingrediente principal de las baterías, se obtiene en Australia, China y Chile, pero China controla la mayor parte del suministro mundial a través de sus negocios de refinación.Poner nuevas minas en línea puede llevar 15 años o más.“Una de las limitaciones para el éxito y el ritmo en el negocio de los vehículos eléctricos será la cadena de suministro: el desarrollo de materias primas y suministros”, dijo Keith Phillips, presidente de Piedmont Lithium, que previamente llegó a un acuerdo con Tesla para producir ciertos materiales de batería en Carolina del Norte."Creo que la opinión fundamental... es que no será muy difícil para ellos vender vehículos eléctricos, pero podría ser un gran desafío para ellos fabricarlos".A medida que las empresas avanzan en los plazos de 2025 y 2030 para cambiar gran parte de su producción a automóviles eléctricos, dijo, "existe una probabilidad muy baja de que el mundo pueda suministrar suficiente litio para que eso suceda".“Categóricamente, está haciendo toda esta enorme inversión en el suministro de materiales”, dijo Grewe.“Digamos que llegamos a 2035: tienes que convertir toda esa inversión” en material utilizable para la batería.Sin acceso a estaciones de carga, las comunidades afroamericana e hispana pueden quedar rezagadas en la era de los vehículos eléctricosEl gobierno de EE. UU. dice que se espera que el mercado de baterías crezca de cinco a diez veces su tamaño actual durante la próxima década.Algunas estimaciones dicen que la cantidad de litio producido debe cuadruplicarse para 2030 para satisfacer la demanda.“China es el mercado de vehículos eléctricos más grande del mundo y domina la cadena de suministro para la fabricación de baterías de iones de litio, incluido el procesamiento de minerales y materias primas”, dice un informe federal emitido en junio.“China depende de incentivos masivos para apoyar la fabricación nacional de vehículos eléctricos, subsidios a nivel minorista para crear demanda de productos nacionales y un programa de certificación de baterías para limitar el acceso al mercado de productos extranjeros”.El director financiero de Tesla, Zachary Kirkhorn, dijo en la reciente llamada de ganancias de la compañía que el apetito por los vehículos eléctricos ha crecido significativamente, creando cuellos de botella a corto plazo.“Parece haber un despertar bastante profundo de la conveniencia de los vehículos eléctricos”, dijo.“Y, quiero decir, para ser totalmente franco, nos tomó un poco desprevenidos”.Los conductores de prueba de Tesla creen que tienen la misión de hacer que la conducción sea más segura para todos.Los escépticos dicen que son un peligro para la seguridad.Kirkhorn dijo que Tesla ha visto un aumento en los precios de las materias primas para baterías, como el cobalto y el níquel.La compañía está capeando los aumentos a través de una combinación de contratos existentes y controles de costos, dijo, pero espera más aumentos de costos "fuera de nuestro control".A medida que los fabricantes de automóviles buscan avances que puedan impulsar un futuro eléctrico, es posible que los iones de litio no ganen.Sakamoto, profesor de la Universidad de Michigan, quien también es el director de tecnología de la compañía de baterías de estado sólido Zakuro, dijo que cree que las mejoras incrementales en la tecnología de iones de litio se estancarán.Las baterías de estado sólido tienen electrolitos sólidos que no son combustibles, lo que maximiza la capacidad y reduce significativamente el riesgo de incendio.Eso abordaría una preocupación central: la capacidad de fabricar paquetes de baterías cada vez más grandes con más densidad de energía sin comprometer el rendimiento del vehículo al agregar peso.Pero muchas empresas, incluida GM, se encuentran en las primeras etapas de la exploración del estado sólido, y la tecnología tardará mucho tiempo en alcanzar la paridad con el ion de litio.“Dos cosas: es la mejora simultánea en el rendimiento y la mejora en la seguridad”, dijo Sakamoto.“Si se puede fabricar una batería que cumpla con esos dos criterios, entonces se puede suplantar a los iones de litio”.La planta aquí en Orion Township es un testimonio del futuro eléctrico de GM y de las cosas que pueden salir mal.Desde el cierre, que tuvo lugar en agosto, ha habido esperanza de que la planta vuelva a abrir por completo;GM ahora dice que estará cerrado hasta febrero.La compañía dijo que ha desmantelado equipos antiguos para motores de combustión interna en la planta, lo que hace que la instalación sea capaz de fabricar solo vehículos eléctricos y autónomos.“GM se encuentra en las etapas iniciales de considerar el caso comercial para una posible inversión futura en varios lugares, incluido el área de Orion Township”, dijo el portavoz de fabricación de GM, Tom Wickham.“No vamos a especular o revelar los detalles de los proyectos bajo consideración”.La energía del piso de la fábrica el verano pasado, antes del cierre, sugirió un reconocimiento de que los vehículos eléctricos estaban llegando, pero una inquietud sobre lo que podría significar para los trabajadores.Ford construye plantas masivas de vehículos eléctricos y baterías con una inversión de $ 11.4 mil millonesCerca del área de instalación de la batería, Joel Newsom, líder del equipo de una "línea de unión" de chasis, unió un Bolt con cuatro pernos.En su tiempo libre, a Newsom le gusta correr camionetas, específicamente su Chevrolet Colorado con un "bloque grande", abreviatura de un tipo de motor de mayor cilindrada.Tiene pocas dudas sobre la estrategia de GM.“GM nos está predicando el futuro;no siempre podemos basarnos en combustibles fósiles”, dijo.Pero no está tan seguro de participar.“Para mí, no se ajusta a lo que hace mi familia”, dijo.“Si viviera en la ciudad y no tuviera que ir muy lejos y pudiera enchufarlo, me iría bien.Para un conductor diario simplemente conducir, no sería terrible”.Con la planta de Orion, GM cree que ha demostrado que el cambio a vehículos eléctricos es posible.Puede tomar una fuerza laboral existente y capacitarla en nuevas habilidades mientras utiliza millones de pies cuadrados de espacio de fábrica reutilizado y gran parte de su maquinaria existente para construir automóviles de la forma en que siempre lo ha hecho.Los empleados por hora de la planta, generalmente más de 1,000 cuando la instalación cuenta con todo el personal, han sido despedidos temporalmente, dijo GM.Esos trabajadores están recibiendo beneficios de acuerdo con sus contratos negociados por el sindicato.Eso significa que están recibiendo un pago por desempleo y suplementario que se traduce en alrededor del 75 al 80 por ciento de su salario habitual, según las cifras de GM informadas por primera vez por Detroit Free Press.Si bien el cierre de la planta continúa hasta febrero, la pregunta a más largo plazo para los trabajadores es cuántos se necesitarán para el cambio de GM a los vehículos eléctricos.Los líderes sindicales expresaron su confianza en que el cambio no significará menos empleos, al menos en GM, pero reconocieron el desafío para la industria.“Hay menos partes físicas que deben fabricarse para entrar en este vehículo”, dijo David Michael, portavoz del capítulo United Auto Workers de la planta, Local 5960. “Si quitas un silenciador y un convertidor catalítico y todas las cosas, ¿qué lo reemplazas por?Sabemos que la tecnología es cada vez más pequeña, más compacta y menos de lo que solía ser”.“La preocupación laboral tradicional es siempre menos empleos: menos empleos estadounidenses porque muchas de nuestras piezas provienen de muchos lugares del mundo”, agregó.Al final de la línea de ensamblaje el verano pasado, donde los autos a gasolina alguna vez cobraron vida, Kim Fuhr se paró con un cargador de vehículos eléctricos en la mano.Fuhr no tiene que manejar gasolina ni lidiar con los gases de escape que precedieron a su trabajo en el Bolt.Enchufa el cable de carga en el automóvil durante 30 segundos, se da cinco segundos para quitarlo y se asegura de que el automóvil tenga el 21 por ciento de su jugo posible.Es un proceso altamente repetitivo que puede ocurrir 262 veces en el transcurso de un turno de nueve horas: la producción de ese día.“Estoy en [una] casa de retiro ahora”, bromeó Fuhr, un veterano de General Motors con casi 25 años.