Las baterías de litio ferrofosfato (LFP) responden a una tipología, basada en las de iones de litio, que ha crecido en el mercado en los últimos años. Es el resultado de una evolución tecnológica que ha logrado aumentar su densidad de energía, manteniendo un ciclo de vida prolongado y los altos estándares de seguridad en comparación con las baterías tradicionales con cátodos ricos en níquel que precisan de cobalto
Específicamente, el material del cátodo responde a la química LiFePO4. Es más estable que las químicas ternarias NCM compuestas por níquel, cobalto y manganeso, con una mayor resistencia a la fuga térmica. Además, las baterías LFP tienen la ventaja de no necesitar el empleo de metales costosos manteniendo bajos sus costes de producción.
Los cátodos de LFP están compuestos de hierro, fosfato, oxígeno y, a veces, una parte de manganeso. Además, precisan sales de litio, separadores de polímero, ánodos de grafito, colectores de corriente de cobre y aluminio y una carcasa generalmente también de aluminio. Todos estos materiales son abundantes en la naturaleza. La mayoría se extraen extensamente o se sintetizan a volúmenes relativamente altos en comparación con las necesidades actuales y futuras de los vehículos eléctricos.
A 3,3 V, las celdas LFP tienen un voltaje nominal más bajo que las baterías de iones de litio convencionales, superando el que ofrecen las de plomo-ácido. En comparación con estas, su capacidad energética se multiplica por un factor entre 3 y 5 para el mismo peso y entre 2 y 3 para el mismo volumen.
Con estas características, pueden utilizarse en múltiples aplicaciones, desde vehículos eléctricos a dispositivos portátiles. Este escenario ha provocado que sean varias las empresas que las comercializan, ya que la cartera de clientes que las demanda ha aumentado significativamente. Estas son las ocho más importantes.
CATL
Con sede en China, Contemporary Amperex Technology (CATL) es uno de los mayores fabricantes de baterías LFP para vehículos eléctricos del mercado. En los últimos años, ha realizado importantes inversiones económicas en programas de I+D, centrándose en mejorar el rendimiento y la seguridad de estas baterías.
Su acuerdo de suministro con Tesla, firmado en 2020 para suministrar esta tecnología al fabricante americano, fue el punto de inflexión que catapultó su crecimiento en el mercado. Su último producto son las baterías Qilin, en las que emplea la tecnología de empaquetamiento cell-to-pack de tercera generación. En este caso, con su versión LFP (también se comercializan con celdas NCM), alcanza una densidad específica de 160 Wh/kg.
Hasta la fecha, CATL ha establecido asociaciones con algunos de los principales fabricantes de automóviles, como BMW, Toyota y Volkswagen, a los que ha suministrado baterías LFP. Amparada en una sólida reputación y en el alcance global de sus productos, está muy bien posicionada para continuar desempeñando un papel importante en el mercado de las baterías LFP en los próximos años.
BYD
Con sede en Shenzhen, China, Build Your Dreams (BYD) es otro reconocido e importante actor en el mercado de baterías LFP. Ha sido durante varios años el proveedor líder de esta tipología de baterías, implementadas sobre todo en autobuses eléctricos. Hasta hace poco, esta tecnología no se empleaba en vehículos eléctricos particulares, debido a que su densidad energética inferior limitaba su autonomía.
Hoy en día, la empresa es conocida por la arquitectura Blade Battery que ha estado desarrollando durante varios años. Además de la química LFP de los cátodos de sus celdas, también destaca el sistema de empaquetamiento al que debe su nombre. Presenta una forma de cuchilla que permite que las celdas se apilen de manera compacta y eficiente, lo que reduce el tamaño y el peso total del paquete. Además, emplea una estructura similar a la de CATL, prescindiendo de los habituales módulos en los que se reúnen las celdas para luego, una vez conectados entre sí, crear una batería completa. De esta manera, ahorra una gran cantidad de espacio en conectores y sistemas de control, aumentando el material activo en un 50%.
Su diseño también impide la fuga térmica, un fenómeno que puede provocar que las baterías LFP tradicionales se incendien o exploten si se dañan o se sobrecalientan.
BYD posee alrededor del 32% del mercado mundial LFP por capacidad de instalación, de la que alrededor del 90% proviene de vehículos eléctricos.
Gotion High-Tech
También con sede en China, Gotion ha logrado hacerse un hueco en el mercado mundial de las baterías LFP, gracias a una tecnología desarrollada internamente. A principios de este año, anunció el inicio de la producción en serie con un producto adaptado a los vehículos eléctricos con el que es capaz de alcanzar una densidad energética de 210 Wh/kg. Son, por lo tanto, y siempre según el fabricante, superiores a las ofrecidas por CATL.
En el futuro, la empresa tiene planes de comercializar una solución superior, que llega hasta los 230 Wh/kg, con el objetivo final de llevar al mercado una batería de estado semisólido de 360 Wh/kg.
Uno de sus principales clientes es Volkswagen, para quien se establece como su principal proveedor de baterías LFP en el futuro.
CALB
En 2022, la también china CALB (China Aviation Lithium Battery Technology) ha alcanzado una participación de 4% en el mercado mundial de baterías de todo tipo, suministrando también soluciones LFP.
La empresa es conocida por sus baterías LiFePO4 de celdas prismáticas, para vehículos de pasajeros, de reparto y autobuses. La compañía también está invirtiendo en el desarrollo de soluciones de almacenamiento de energía basadas, en algunos casos, en esta tecnología.
EVE Energy
Fundada en 2021, Eve Energy también es una potencia en el mercado mundial de baterías. Con más de 29.000 empleados en todo el mundo, es el tercer proveedor de tecnologías de almacenamiento de energía en China y se ubica entre los 10 principales suministradores a nivel mundial. Entre los productos que oferta se encuentra una celda LFP prismática con la que ganó un concurso para el proyecto de adquisición de China Mobile en 2022.
Uno de los principales clientes de EVE es el grupo coreano Hyundai-Kia, que seleccionó a la empresa como su principal proveedor de baterías en 2019.
SVOLT
Con sede en Changzhou, China, SVOLT presentó recientemente su nueva serie de 'baterías de hoja corta' (short-blade batteries). Se trata de una tecnología de batería que imita la Blade Battery de BYD. La familia tiene cuatro productos, cuyo buque insignia alcanza una capacidad de 196 Ah obteniendo una densidad de energía gravimétrica de 185 Wh/kg y una densidad de energía volumétrica de 430 Wh/l.
Esta empresa emplea a unas 12.000 personas en todo el mundo, de las cuales un 25% se dedican a programas de I+D. Como testimonio de esta gran inversión, la empresa registró más de 550 patentes en 2019.
LGES
LG Energy Solutions es una subsidiaria de la corporación LG, enfocada a ofrecer soluciones de almacenamiento de energía y baterías. Representa actualmente más del 20% del mercado mundial de baterías de todo tipo para vehículos eléctricos y proporciona soluciones a fabricantes como Tesla, General Motors y Volkswagen.
En 2022, LG anunció que estaba invirtiendo en el desarrollo de nuevas soluciones de baterías LFP. Como parte de este plan, la compañía planea iniciar su fabricación en 2023, para comercializarlas en 2024.
ONE
Newcomer Our Next Energy (ONE) es una startup fundada en 2020 por varios ingenieros que habían trabajado anteriormente en el proyecto del coche eléctrico de Apple. Su objetivo es duplicar la autonomía de los vehículos eléctricos empleando materiales más seguros y sostenibles.
Según la empresa, utilizan químicas de baterías seguras, sostenibles y de bajo coste tanto para vehículos eléctricos comerciales y de consumo, como para sistemas de almacenamiento estacionario a escala de servicios públicos.
Su producto más destacado es el paquete de baterías Gemini Dual Chemistry que está programado que se comercialice a partir de 2026. Esta batería no es realmente una nueva tecnología sino la unión de dos complementarias. Una que se encargará de alimentar al vehículo en los viajes diarios y precisará de recargas frecuentes, pero no de una gran capacidad. La segunda está pensada para los viajes más largos, que se realizan de forma ocasional.
Su química es por tanto dual. Está formado por las celdas de 240 Ah con química ternaria NCM que proporcionan mayor densidad energética. Así se reduce el uso de litio en un 20% y el del grafito en un 60%, minimizando el empleo de níquel y cobalto. Esta se combina con celdas LFP, con menor densidad energética. Un prototipo de este paquete mixto de baterías se instalará y probará en un BMW iX antes de finales de este año con el objetivo de alcanzar los 965 kilómetros de autonomía.