Buques de propulsión eléctrica con baterías: Asociación de Ingenieros Navales de España - AINE
Lunes 30 de Noviembre de 12:00 a 14:00 en la Sala Cíes (N108)
Desde el inicio del movimiento hacia la descarbonización del sector marítimo, se ha considerado que una solución puramente eléctrica, es decir un buque con baterías y motor eléctrico como única forma de propulsión (BEPS), no es viable ni técnica ni económicamente, salvo aplicaciones muy puntuales. Hay problemas en varios frentes; peso, empacho y coste que hacen -o hacían- inviables los diseños de la mayoría de las clases y tamaños de buques comerciales.
Sin embargo, ha llegado el momento de repensar el tema y hacer números, porque ni las baterías son lo que eran hace unos años, ni sus precios tampoco.
En un simposio sobre buques eléctricos organizado por la AINE en Barcelona en noviembre de 2025, ya se manifestó la posibilidad de que, para aplicaciones de muy corta autonomía, esencialmente embarcaciones portuarias, el coste de un buque eléctrico y uno diésel ya son muy parecidos, no hay sobrecoste, mientras el coste de la electricidad es muy inferior al del gasoil, por kWh de energía enviada al eje de cola. Adicionalmente, el mantenimiento de la maquinaria eléctrica es muy inferior al de su equivalente diésel, su flexibilidad operativa es muy superior e incluso puede haber impacto positivo en los costes de tripulación y seguros.
En apoyo de la electrificación puede citarse también la incertidumbre existente respecto a la disponibilidad y coste de los combustibles renovables con cero emisiones, que complican las decisiones de los armadores. Por el contrario, en el caso del buque electrificado el principal factor de coste es el precio de las baterías, que queda fijado en el momento de la construcción y es una inversión ya conocida y amortizable durante la vida del buque.
Anticipando conclusiones, los buques de carga serán los más abordables para la electrificación, con una alta probabilidad de que todos los buques de carga puedan electrificarse antes de 2050.
Para los buques que no sean de carga (non-cargo-carrying ships) la electrificación será más factible en rutas muy cortas o buques que utilicen su plena potencia de forma poco frecuente y por tanto no requieran almacenar mucha energía. Un estudio detallado de esos segmentos de mercado queda para futuros trabajos. Por ahora se centrará el tema en los buques de carga.
Las baterías tienen dos obstáculos para poder competir con los combustibles, tanto convencionales como renovables. Son el peso y el coste.
PESO
La baja densidad energética de las baterías implica un sobrepeso para almacenar una misma cantidad de energía. Hasta finales del Siglo XX, la desventaja gravimétrica (Wh/kg) de las baterías de plomo-ácido respecto a los combustibles fósiles era de 200:1. Un abismo que relegaba al buque electrificado al rincón de las curiosidades locales, usos turísticos en aguas interiores y poco más. Eso ha ido cambiando en el último cuarto de siglo.
Por un lado, las baterías de litio han irrumpido en el mercado mejorando su capacidad de almacenamiento en un orden de magnitud. No solo eso, sino que en la próxima década es probable que esa capacidad se duplique y para 2050 se triplique o más. Por otro lado, la necesidad de reducir las emisiones de CO2 han llevado a movimientos para reemplazar los combustibles fósiles por combustibles renovables que, en números redondos, tienen la mitad de capacidad energética por unidad de peso. Hay por tanto una convergencia en la capacidad gravimétrica.
Finalmente, la maquinaria eléctrica es más ligera y mucho más eficiente que los motores diésel, por lo que pesa la mitad y necesita la mitad de energía para una misma energía en la hélice del buque. Todo ello hace que, en 2026, la diferencia de peso haya bajado hasta 10:1 y que en el horizonte 2050 se espera llegar a 3:1 aproximadamente. Siguen siendo diferencias importantes, pero ya son cifras que, como se verá a continuación, son manejables en muchos casos.
El exceso de peso de las baterías reduce la capacidad de carga del buque, o exige aumentar su tamaño para compensarlo, lo que también tendrá impacto en el coste inicial.
Sumando todo, las diferencias de peso en buques de carga pueden gestionarse en la fase de diseño, primero para los buques .
COSTE
La segunda desventaja de las baterías frente a los combustibles fósiles es el coste inicial. Al comprar un buque electrificado hay que comprar las baterías, que suponen una inversión (CAPEX) enorme. A cambio, el coste de la energía será menor durante toda la vida del buque, reduciendo el coste de operación (OPEX), lo que puede compensar la inversión. Para verificarlo es necesario hacer una estimación de los costes totales de inversión y energía a lo largo de la vida del buque.
También en coste se ha producido una rápida mejora en el Siglo XXI. Desde el año 2000, el precio de mercado de las baterías de litio se ha reducido en un asombroso 95% y los principales fabricantes de baterías anuncian otra mejora de 90% adicional para la próxima década, dejando el precio de mercado en menos del uno por ciento (1%) del nivel a principios de siglo. Con todo, el coste de las baterías y la maquinaria eléctrica siempre será muy superior al de una propulsión diésel.
En el otro plato de la balanza, los combustibles marinos de origen fósil pueden tener sus días contados debido a las emisiones de CO2. Sus reemplazos, los combustibles renovables, e-metanol o e-amoniaco principalmente, son por ahora bastante más costosos y complican diseño del buque que los utiliza por su inflamabilidad y toxicidad. Todo ello que aumenta el coste del buque con motores diésel, tanto en CAPEX como en OPEX, aunque no tanto como el del buque con baterías.
Resumiendo, la electrificación de buques ha de basarse en un menor coste de la energía eléctrica respecto a los combustibles renovables, una diferencia que efectivamente existe, como se verá a lo largo de la jornada.