La autonomía aumentará a 1.200 km y la carga se reducirá a diez minutos o menos. Es justo decir que esto podría cambiarlo todo.

David Bailey, catedrático de economía empresarial de la Universidad de Birmingham, afirma: "Si es un auténtico avance, podría cambiar las reglas del juego, convertirse en el santo grial de los vehículos de batería". Es difícil negarlo. La ansiedad por la autonomía sería cosa del pasado. Diez minutos para cargar completamente las baterías es casi tan rápido como repostar gasolina o gasóleo. Esto también significa un flujo mucho más rápido de vehículos en las estaciones de carga; tres coches podrían cargarse completamente en el mismo tiempo que se tarda actualmente en cargar al 80%. Literalmente, esto lo cambiaría todo.


¿Cuánto tardaremos en ver estas baterías en los vehículos eléctricos?

Toyota cree que podrá fabricar baterías de estado sólido para su uso en vehículos eléctricos a partir de 2027, según el Financial Times. Esta tecnología también se está desarrollando en el Reino Unido. Uno de nuestros nietos estudió en la Universidad de Warwick, esta universidad está fuertemente financiada y apoyada por Jaguar. No es de extrañar, ya que está muy cerca de Coventry. Me contó hace varios años que se estaba estudiando un nuevo desarrollo, una batería de estado sólido. No se trata sólo de Warwick, la Universidad de Oxford está entre las siete instituciones que han firmado un memorando de entendimiento en el que prometen colaborar en esta tecnología.

Las baterías de estado sólido mejorarían la tecnología actual sustituyendo el electrolito líquido, en el que los iones de litio transportan la corriente eléctrica, por un material cerámico sólido. Esto podría aumentar la densidad energética de las baterías y hacerlas más ligeras y pequeñas. Sin embargo, aunque existen algunos prototipos, las empresas han tenido dificultades para comercializar una batería de estado sólido duradera".

Hace un par de semanas, la empresa japonesa comunicó que había simplificado la producción del material utilizado para fabricarlas y calificó el descubrimiento de importante avance que podría reducir drásticamente los tiempos de carga y aumentar la autonomía.


Reivindicaciones audaces

Keiji Kaita, presidente del centro de investigación y desarrollo para la neutralidad de carbono de la firma automovilística japonesa, declaró: "Tanto para nuestras baterías líquidas como para las de estado sólido, pretendemos cambiar drásticamente la situación en la que las baterías actuales son demasiado grandes, pesadas y caras. En términos de potencial, nuestro objetivo será reducir a la mitad todos estos factores".

Las baterías de estado sólido son un nuevo tipo de tecnología que puede revolucionar el sector de los vehículos eléctricos. Estas baterías utilizan un electrolito sólido en lugar de uno líquido, lo que ofrece varias ventajas sobre las baterías tradicionales de iones de litio. Las baterías de estado sólido son más seguras, más eficientes y tienen mayor densidad energética que sus homólogas líquidas. Se está investigando en todo el mundo. Ingenieros de la Universidad de California en San Diego se han asociado con LG Energy Solution para desarrollar una nueva batería recargable de estado sólido. Como resultado, las baterías de estado sólido se han convertido en un tema candente en el sector de los vehículos eléctricos, y los fabricantes de automóviles se apresuran a desarrollar y comercializar esta nueva tecnología. No hay duda de que cambiarán por completo las reglas del juego, y ningún fabricante puede permitirse quedarse fuera de la carrera.


¿Qué pueden hacer estas nuevas baterías?

Las ventajas de las baterías de estado sólido para los coches eléctricos son numerosas. Las baterías de estado sólido tienen una mayor densidad energética, lo que significa que pueden almacenar más energía en el mismo espacio que las baterías tradicionales de iones de litio. Esto puede aumentar la autonomía de los coches eléctricos, hasta tres veces más, y acelerar los tiempos de carga, que pueden ser de tan sólo 10 minutos para una carga completa. Las baterías de estado sólido también son más seguras que las tradicionales, porque son menos propensas al desbordamiento térmico, que puede provocar incendios y explosiones en las baterías de iones de litio. Además, las baterías de estado sólido tienen una vida útil más larga, lo que puede reducir la necesidad de sustituirlas y, en última instancia, el coste de los vehículos eléctricos.

A pesar de las muchas ventajas de las baterías de estado sólido, su desarrollo y comercialización siguen enfrentándose a varios retos. Uno de los mayores es la optimización de los procesos de fabricación. Otro reto es el elevado coste de producción de las baterías de estado sólido, que actualmente es muy superior al de las baterías tradicionales de iones de litio. Además, sigue siendo necesario desarrollar electrolitos sólidos con una elevada conductividad iónica para poder fabricar baterías de estado sólido viables. A pesar de estos retos, los beneficios potenciales de las baterías de estado sólido significan que todos los grandes fabricantes de automóviles las querrán.


¿Quién será el primero?

Toyota es la primera empresa en hacer una afirmación basada en el tiempo, pero no es la única. La industria del automóvil es muy competitiva, así que no pueden permitirse que un solo fabricante consiga una ventaja tan grande como ésta.

Varias empresas y organizaciones están desarrollando baterías de estado sólido para coches, que se espera ofrezcan mejores prestaciones y seguridad que las baterías tradicionales de iones de litio. Toyota Motor Corporation trabaja activamente en la tecnología de baterías de estado sólido. El fabricante de automóviles está desarrollando estas baterías a través de su empresa conjunta con Panasonic, Prime Planet Energy & Solutions Inc, y pretende lanzar una batería de estado sólido comercial tan pronto como en 2027.

QuantumScape Corporation es otra empresa centrada en el desarrollo de baterías de estado sólido para automóviles. Las baterías de nueva generación de la empresa están diseñadas para transformar el almacenamiento de energía con tecnología de baterías de litio-metal de estado sólido. QuantumScape lleva varios años trabajando para desarrollar una batería de estado sólido viable para vehículos eléctricos y, en diciembre de 2022, la empresa anunció que había enviado su primer lote de celdas de litio-metal de 24 capas a fabricantes de vehículos eléctricos para que las probaran. La tecnología de baterías de estado sólido en la que ha estado trabajando la empresa promete una autonomía mucho mayor y tiempos de carga de 15 minutos.

Solid Power Inc. es una empresa estadounidense de desarrollo de baterías especializada en tecnología de electrolitos de estado sólido a base de sulfuro. La empresa cuenta con el respaldo de Ford y BMW y ha estado trabajando en el desarrollo de baterías de estado sólido para vehículos eléctricos. Solid Power inició la producción piloto de una innovadora batería para vehículos eléctricos con mayor autonomía y recarga más rápida en junio de 2022. La empresa se ha asociado con BMW para desarrollar conjuntamente baterías de estado sólido en vehículos eléctricos de alto rendimiento, y está trabajando en el uso de un electrolito sólido a base de sulfuro en lugar del líquido tradicional. Al igual que BMW, Ford también ha anunciado una asociación con Solid Power para desarrollar vehículos eléctricos propulsados por tecnología de baterías de estado sólido.

Mercedes-Benz ya ha manifestado su intención de electrificar por completo su gama de vehículos de aquí a 2030, y su apuesta por la tecnología de estado sólido desempeñará un papel importante para lograrlo. Volkswagen se ha asociado con QuantumScape, con una inversión de 300 millones de dólares, para desarrollar vehículos eléctricos con baterías de estado sólido antes de 2024. BMW es otro fabricante de automóviles que está creando alianzas para lograr un gran avance en el mundo de la tecnología de baterías de estado sólido. También se ha asociado con la empresa estadounidense Solid Power. Nissan pretende tener una planta de producción para empezar a trabajar con baterías de estado sólido en 2025. Honda está desarrollando baterías de estado sólido internamente, y afirman que estos avances les hacen confiar en que las primeras aplicaciones podrían estar en la segunda mitad de la década de 2020.

¿Y Ford? Lisa Drake, vicepresidenta de industrialización de vehículos eléctricos de Ford, afirma que la tecnología no estará lista antes de 2030. Al igual que BMW, también se ha asociado con Solid Power. General Motors anunció que la compañía invertiría 7.000 millones de dólares en cuatro fábricas diferentes, dos de las cuales se dedicarían a vehículos eléctricos y baterías junto a la mayor parte del capital. Porsche está trabajando en la creación de una versión totalmente eléctrica del legendario 911, también han elegido QuantumScape.

¿Cuál es la conclusión?

Si está pensando en pasarse a la electricidad, probablemente sea mejor esperar. Dentro de tres o cuatro años llegarán al mercado vehículos de propulsión sólida. Tres veces más autonomía, como mínimo, y una carga completa en diez minutos. Además, los fabricantes afirman que estas nuevas baterías tendrán una vida útil de treinta años, tres veces más que las baterías convencionales. Merece la pena esperar.

Author

Resident in Portugal for 50 years, publishing and writing about Portugal since 1977. Privileged to have seen, firsthand, Portugal progress from a dictatorship (1974) into a stable democracy. 

Paul Luckman