Estoy convencido de que las baterías de estado sólido serán un gran punto de inflexión para los vehículos eléctricos pronto, aquí está por qué
A la industria automotriz le encanta una palabra de moda, y aunque la conducción autónoma fue un gran problema hace unos años, ahora ha sido reemplazada por asistentes virtuales y características de infoentretenimiento habilitadas para AI.
Pero podría decirse que el tema más antiguo para aquellos con un gran interés en los vehículos eléctricos es la batería de estado sólido (SSB) y su promesa de una mayor densidad de energía, un rango mejorado y tiempos de carga más rápidos.
Con SSB, los fabricantes automotrices pueden diseñar paquetes de baterías más pequeños y livianos, sin afectar negativamente la distancia entre las paradas de carga, mientras que estas opciones densas en energía se adaptan mejor a las aplicaciones más pequeñas, como las motocicletas.
Solo para recapitular en la ciencia, una batería de estado sólido reemplaza el electrolito líquido típico que se encuentra en la mayoría de los vehículos eléctricos, incluidos el iones de litio y otros químicos de corriente, y lo reemplaza con un electrolito sólido. O al menos un gel, como es el caso de las baterías de estado semisólido como las que se encuentran en El próximo MG4.
Los electrolitos comunes en estado sólido incluyen alternativas basadas en polímeros, variaciones de óxido e incluso soluciones a base de sulfuro, que parecen estar ganando la carrera por la producción en masa en función de una variedad de factores.
Pero antes de caer demasiado en la lección de ciencias, vale la pena señalar que la conversación sobre las baterías de estado sólido ha burbujado a la superficie porque un mayor número de fabricantes automotrices reconocidos ahora están explorando la tecnología.
“Los últimos años han visto avances en electrolitos sólidos, conocimientos de fabricación y asociaciones entre nuevas empresas y OEM”, explica el Dr. Kieran O’Regan, director de crecimiento en About: Energy, una compañía que se especializa en datos y modelos para ayudar a acelerar la comercialización de las baterías.
La trayectoria se asemeja a la era temprana de iones de litio, donde el progreso incremental sostenido en lugar de un solo momento de Big Bang impulsó la comercialización.
Dr. Kieran O’Regan, director de crecimiento en aproximadamente: Energía
“Sin embargo, los aceleradores reales ahora pueden estar en mercados paralelos. Algunos desarrolladores, como Factorial Energy, se están centrando intencionalmente en aplicaciones de nicho, como la electrónica de consumo premium, los vehículos aeroespaciales o especiales para demostrar su economía y confiabilidad antes de ir completamente automotriz”, agrega.
Mercedes-Benz Vi la promesa temprana en el trabajo de Factorial y recientemente ha completado un asombroso viaje de 749 millas con un solo cargo con un Prototipo de EQS equipado con las baterías de estado sólido de metal de litio de Factorial Energy.
Hasta ahora, el gigante automotriz alemán ha demostrado que estos paquetes permiten hasta un 25% más de rango de conducción en comparación con el mismo peso de la batería y el tamaño de una batería EQS estándar correspondiente. Ahora, solo tiene que poder producirlos a escala.
Mejor, más rápido, más fuerte
Otro beneficio clave de la tecnología de batería de estado sólido es su capacidad para cargarse más rápido. Con una conductividad iónica generalmente más alta y más estabilidad térmica, los ingenieros pueden experimentar con tasas de carga mucho más altas sin el riesgo de fugitivo térmico, o sobrecalentamiento masivo, en términos simples.
Huawei dice que su tecnología SSBY, que “dopos” de electrolitos de sulfuro con nitrógeno para mejorar el rendimiento, puede cargar de forma segura del del 10% al 80% en menos de cinco minutos, mientras que sus paquetes densos de energía monstruosa podrían, en teoría, en teoría, ofrecer un rango de 1,800 millas.
Esta es una cosa limítrofe de pastel en el cielo, pero la batería coreana fabrica SK, que suministra a Hyundai, Kia, Ford y Nissan y más, afirma que Ya tiene un prototipo de células de estado sólido que podrían ofrecer el doble de la densidad de energía de las baterías EV de hoy, lo que resulta en un rango de 600 millas con facilidad.
Del mismo modo, Mercedes-Benz está cubriendo sus apuestas trabajando con una serie de potenciales proveedores de baterías para acelerar la tecnología en uno de sus próximos EV.
Farasis Energy, una compañía respaldada por el fabricante de automóviles alemán, afirma que está construyendo una línea piloto de 0.2gwh para las nuevas baterías de estado sólido a base de sulfuro, con entregas a partir de finales de este año, según Elecrektrek.
Eso es relativamente pequeño, teniendo en cuenta el mayor fabricante de baterías de China, CATL, desplegó un asombroso 339.3gwh en 2024pero es un paso en la dirección correcta.
Pequeño pero poderoso
Justo este mes, el FIM (el cuerpo que se ocupa de las carreras de motocicletas) emitió una declaración que decía que su pionera carrera de motocicletas eléctricas Moto E iría a la pausa hasta el final de 2025, citando un compromiso de los ventiladores deficientes y el “desarrollo de la motocicleta de rendimiento eléctrico”.
Con una mayor conductividad iónica y más estabilidad térmica, los ingenieros pueden experimentar con tasas de carga mucho más altas sin el riesgo de fugitivo térmico.
Fue un golpe para las carreras y las motocicletas eléctricas en general, pero no ha impedido que el grupo VW salga de pelea. Al Show de movilidad IAA en Munich Este año, mostró una motocicleta de carrera V21L de alto rendimiento con una batería de estado sólido de Quantumscape y el propio Powerco de VW.
La idea es que esta batería puede cargar del 10% al 80% en poco más de 12 minutos y descargar a tasas mucho más altas para mejorar el rendimiento, lo que equivale a un mayor espectáculo en la pista.
Mejor aún, estos SSB son más livianos y más compactos, pero cuentan con una mayor densidad de energía que los paquetes que reemplazan, lo cual es ganador en el mundo de los deportes electrónicos.
Si se demuestra en el circuito de carrera, esta tecnología podría alimentar una serie de aplicaciones automotrices, incluidos los autos deportivos eléctricos livianos que han sido prometidos durante mucho tiempo pero que hasta ahora no se han materializado debido a la penalización excesiva de peso de peso de hoy en día.
“El siguiente paso son las mejoras en la fabricación, y luego perseguir el bajo costo de litio-iones. Eso desbloqueará experiencias radicalmente diferentes para los consumidores”, explique el Dr. Ian Campbell, CEO de Breathe Battery Technologies.
“Para los ingenieros de EV, creará un conjunto completamente nuevo de desafíos de software emocionantes para simular y administrar la nueva química, por lo que cada solución se sentirá como un avance en lugar de un ajuste fino”, agrega.
En tierra sólida
Si bien la tecnología de batería de estado sólido se ha aclamado como un verdadero punto de inflexión para vehículos eléctricos, llegar al punto de una producción en masa rentable no es una tarea fácil.
“La escala de líneas piloto a incluso miles de paquetes por año sigue siendo el cuello de botella”, explica el Dr. Kieran O’Regan.
“El salto de las celdas construidas en el laboratorio a paquetes de grado automotriz a millones de unidades por año está demostrando ser más lento y más caro de lo que inicialmente se pronostica.
“Durante la próxima década, podemos esperar más vehículos de demostración y despliegues de nicho en lugar de una adopción generalizada de EV. La trayectoria se asemeja a la era temprana de los iones de litio, donde el progreso incremental sostenido en lugar de una sola comercialización de Big Bang condujo”, agrega.
A pesar de una serie de marcas chinas de renombre que afirman que tendrán EV producidos en masa con tecnología SSB para 2026, es más probable que tengan una química estatal semisólida, que es exactamente la casa a mitad de camino que sugiere.
El uso de un gel en lugar de un líquido puro introduce una serie de beneficios, que incluyen una mayor densidad de energía, velocidades de carga más rápidas y mejoras en la seguridad, pero no son las cifras de titulares alucinantes que hemos visto publicadas.
El MG de propiedad china, por ejemplo, lanzará su nuevo modelo MG4 a nivel mundial a finales de este año y promete 333 millas de sus paquetes de baterías de estado semi sólido. El rango no está mucho más allá de lo que esperamos ver de los EV premium de hoy, pero esto está en un automóvil que saldrá a la venta en China por menos de $ 14,000 (alrededor de £ 11,000 / AU $ 21,000).
La tecnología de la batería está mejorando casi mensualmente, y cada generación de nuevos vehículos eléctricos ofrece un mejor rango y velocidades de carga rápida más convenientes. Es solo cuestión de tiempo antes de que las baterías de estado sólido se vuelvan comunes.
“En los próximos cinco años, la combinación del éxito del mercado de nicho, la financiación público-privada y las vías de cadena de suministro más claras para electrolitos sólidos finalmente podrían cambiar las baterías de estado sólido de exageración a un despliegue creíble y gradual en los EV de la corriente principal”, agrega el Dr. Kieran O’Regan, director de crecimiento en aproximadamente: energía. Y esa será una carrera que finalmente podría hacer que todos los propietarios de EV se sientan como ganadores.
