Las baterías de estado sólido para vehículos eléctricos (VE) están en proceso de comercialización, pero los analistas dicen que los gigantes automotrices podrían estar a punto de recurrir a un tipo diferente de ciencia transformadora.
Las baterías de estado sólido han sido consideradas durante mucho tiempo como el “santo grial” de la conducción sostenible. Como su nombre lo indica, las baterías de estado sólido contienen un electrolito sólido, hecho de materiales como cerámica. Eso las hace diferentes de las baterías de ion de litio convencionales, que contienen electrolito líquido.
Esta tecnología de próxima generación teóricamente almacena más energía en cada unidad de volumen que las baterías de ion de litio. Sus defensores dicen que ofrecen baterías más seguras, más baratas y más potentes para vehículos eléctricos (VE), así como tiempos de carga más rápidos.
Los fabricantes de automóviles han invertido miles de millones de dólares en investigación de baterías de estado sólido y se han asociado con desarrolladores para producir sus propias versiones para la producción en masa.
Por ejemplo, Japón Toyota ha dicho que apunta a llevar las baterías de estado sólido a la producción en masa entre 2027 y 2028. El fabricante de automóviles dijo que un avance reciente en su intento de mejorar la durabilidad de su tecnología significa que se espera que la batería ofrezca un rango de 1,000 kilómetros (621 millas) y un tiempo de carga de solo 10 minutos.
El japonés Nissan dijo en abril que planea lanzar baterías de estado sólido para VE a principios de 2029, mientras que Grupo Mercedes-Benz de Alemania y la startup de baterías estadounidense Factorial dijeron en septiembre que están trabajando juntos en una batería de estado sólido que estará lista para producción a finales de la década. Factorial también tiene acuerdos de desarrollo conjunto con fabricantes de automóviles como Stellantis, Hyundai y Kia.
El rango promedio para VE en los EE. UU. es casi de 300 millas (o 483 kilómetros) con una sola carga, según el Fondo de Defensa Ambiental, mientras que el tiempo que lleva cargar un VE con batería puede tardar 20 minutos o varias horas, dependiendo del automóvil y la velocidad del punto de carga.
Max Reid, analista de Wood Mackenzie, dijo que las baterías de estado sólido están al principio de un largo camino hacia la comercialización.
“Obviamente, los resultados parecen muy prometedores, mucho más seguras, con una densidad de energía mucho mayor y en particular las velocidades de carga, que creemos que son probablemente uno de los principales beneficios de estado sólido”, dijo Reid a CNBC a través de una videollamada.
Sin embargo, a pesar del creciente entusiasmo por el despliegue potencial de las baterías de estado sólido, los analistas siguen escépticos sobre cuándo llegarán realmente al mercado.
Baterías semi-sólidas
Una de las principales desventajas de las baterías de estado sólido, dijo Reid de Wood Mackenzie, es la hinchazón de la batería durante la carga y, en última instancia, la degradación de la celda después de una recarga extensiva.
“Hace cinco años, si hubiéramos hablado de esto, habría estado muy emocionado acerca de las baterías de estado sólido”, Julia Poliscanova, directora senior de vehículos y cadenas de suministro de movilidad eléctrica en el grupo de campaña Transport & Environment, dijo a CNBC en el Salón del Automóvil de París.
“Pero de alguna manera, entre esta etapa entre los pilotos y la comercialización, hay algún tipo de barrera hoy, algún tipo de bloqueo porque cada vez que hablo con ejecutivos automotrices en conferencias de baterías, sigo escuchando la misma respuesta: ‘Estamos a cinco o siete años de distancia’.”
“Cuando se mira la tecnología actual, las baterías de ion de litio, han mejorado mucho. La mejora incremental de una tecnología más barata ha sido tan buena que tal vez ya no sea tan atractivo centrar toda esa atención en las baterías de estado sólido”, agregó Poliscanova.
Sin embargo, podría haber otra opción: baterías semi-sólidas. Estas celdas utilizan un diseño híbrido de electrolito sólido y electrolito líquido, y algunos analistas dicen que podrían servir como puente entre los dos tipos de baterías.
Las baterías semi-sólidas ya han sido comercializadas “hasta cierto punto” en China, dijo Reid, “y en realidad, en mi opinión, esta es la tecnología de compromiso que en realidad eliminará la necesidad de un estado sólido completo”.
“Dada la demanda más lenta de VE en Occidente y estos problemas con el estado sólido, es posible que veamos algunos anuncios negativos o no tan positivos para el estado sólido completo y en realidad un giro hacia semi-sólido una vez que se dé cuenta de que es una tecnología de transición mejor para lo que necesita esta década”, dijo Reid.
El desarrollo de baterías semi-sólidas está siendo liderado principalmente por empresas chinas, incluyendo CATL, uno de los mayores productores de baterías del mundo, y empresas como WeLion, Qingtao Energy y Ganfeng Lithium.
El fabricante de VE chino Nio ya ha comercializado baterías semi-sólidas de 150 kilovatios hora para sus VE, con un rango de hasta 1,000 kilómetros. Por separado, Ganfeng LiEnergy, una subsidiaria de Ganfeng Lithium, está produciendo baterías semi-sólidas para VE con un rango de 530 kilómetros.
Las baterías basadas en litio todavía son la mejor opción
Poliscanova de Transport & Environment dijo que está viendo progresos en las baterías semi-sólidas en China, “porque quien sea que entienda cómo hacer baterías siempre estará haciendo la siguiente”.
“Creo que ha habido mucha más atención y comercialización en las innovaciones de menor costo en lugar de en las baterías de estado sólido. Debe ser porque dentro del espacio de los vehículos, el rendimiento ya es suficientemente bueno. Sí, podemos hablar de camiones y aviones, pero en el espacio de los vehículos, 600 a 800 kilómetros es suficiente. Es bastante”, añadió.
No todos están convencidos de un cambio inminente a las baterías semi-sólidas o del entusiasmo por la implementación masiva de baterías de estado sólido en los próximos años.
“La realidad es que por ahora, cuando miramos el espacio de VE, las baterías basadas en litio todavía son la mejor opción”, dijo Michael Widmer, jefe de investigación de metales en Bank of America global research, en “Squawk Box Europe” de CNBC el 9 de octubre.
“Esa es la base y probablemente seguirá siendo así durante los próximos cinco a diez años”, añadió.