Baterías de estado sólido, la gran apuesta de la automoción

Las baterías de estado sólido serán el punto de inflexión en la movilidad eléctrica. El primer fabricante que las lance al mercado tendrá una importante ventaja competitiva.

La industria de la automoción está dedicando grandes inversiones al desarrollo de lo que llaman baterías de estado sólido. La también conocida como nueva generación de baterías podría, sobre el papel, ofrecer una mayor autonomía para los vehículos eléctricos, más seguridad en caso de accidente y una velocidad de carga menor. Todo, gracias a una mayor densidad de la batería, que permitiría además reducir el tamaño del componente sin perder alcance al ofrecer, según varias automovilísticas, entre un 30% y un 70% más de capacidad en el mismo espacio.

Actualmente, los fabricantes automovilísticos dependen de las baterías de iones de litio para el almacenaje de electricidad. Estas baterías están fabricadas a base de celdas de almacenamiento de energía llenas de electrolito, un líquido que conduce de manera eficiente los iones entre los polos positivos y negativos de la batería. Esta es la solución más extendida en la actualidad, pero el electrolito es altamente inflamable y supone un riesgo tanto en un accidente o durante una carga rápida, ya que las baterías se calientan sobremanera a altas potencias de carga. Las baterías de estado sólido, con electrolito sólido, eliminan el riesgo y, por tanto, son un componente más adecuado para la movilidad.

Samsung SDI, una de las principales compañías productoras de baterías en el mundo, asegura que las baterías de estado sólido, además, son claves en el objetivo de la automoción de reducir el precio de los coches eléctricos. “Para que los coches eléctricos puedan sustituir a los de combustión, deberían ofrecer autonomías similares y es importante mejorar la capacidad de las baterías para ello”. La firma surcoreana afirma que, con las baterías de iones de litio, “para incrementar su capacidad hay, primero, que instalar más celdas de batería”. “En este caso”, dice Samsung SDI, “el precio sube y las baterías ocupan mucho más espacio en el vehículo”.

La empresa asiática apunta que las baterías de estado sólido “no tienen riesgo de explosión o incendio, así que no hay necesidad de usar tantos componentes de seguridad, por lo que ahorran todavía más espacio”. Este hecho, sumado a que por su mayor densidad puede ofrecer más autonomía en menos espacio “nos brinda la oportunidad de incluir más materiales activos que incrementen su capacidad en este espacio ahorrado”. Con todo, según los fabricantes de baterías, las de estado sólido serían además más eficientes y su vida útil más larga, reduciendo el mantenimiento y los peligros en una carga rápida.

¿Cuándo llegarán?

Samsung SDI es solo una de las compañías que está trabajando en el desarrollo de este tipo de baterías, CATL y Panasonic también buscan ser los primeros en conseguir el componente, igual que, en el sector del automóvil, Toyota, Volkswagen, Stellantis, BMW, Daimler, la Alianza Renault-Nissan-Mitsubishi Hyundai-Kia. Las primeras estimaciones hablan de que Volkswagen, que levantará seis plantas de baterías en Europa para 2030, y Toyota, que recientemente anunció que incrementaría su inversión en la producción propia del componente, las tendrán listas para 2025.

Ambas automovilísticas creen que las baterías de estado sólido serían el punto de inflexión que les permitirían reducir el precio de sus eléctricos y democratizar la movilidad enchufable. Según datos de la agencia Bloomberg, el coste de producir una batería de nueva generación sería un 40% más bajo que ensamblar una de iones de litio. En esta línea, Volkswagen, que está desarrollando el componente junto a QuantumSpace, pretende crear un único tipo de batería que se sitúe en el centro de todos los procesos productivos, sirviendo para 2030 como fuente de alimentación del 80% de sus coches.

Diferencia entre el tamaño de una batería de iones de litio y una de estado sólido.
Diferencia entre el tamaño de una batería de iones de litio y una de estado sólido.

CATL y Panasonic, que trabaja con Toyota y Tesla, también han fijado el año 2025 como su objetivo, mientras que BMW, junto a SolidPower, que también trabaja con Ford, apunta a 2026, Samsung SDI a 2027, Nissan, junto a Renault e Ionic Materials, a 2028SK Innovation a 2029 y Hyundai-Kia a la próxima década.

El material ideal

Los principales retos a los que se enfrentan durante el desarrollo de las baterías de estado sólido es encontrar el material perfecto para el electrolito. Según las primeras informaciones, las soluciones actuales no alcanzan los estándares de conductividad, capacidad, seguridad o vida útil deseados por los fabricantes. Es por eso que hay tantos fabricantes involucrados en el desarrollo a sabiendas que el que encuentre antes la fórmula tendrá una ventaja competitiva importante durante un período de tiempo.

Toyota es, de momento, la única marca que ha probado baterías de estado sólido en el prototipo LQ, presentado en el Salón de Tokio de 2019 y preparado para funcionar con este componente. En este caso, el electrolito se basa en el sulfuro, una de las soluciones más prometedoras según un informe acerca del desarrollo de baterías de estado sólido firmado por Yole Développement.

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