Las baterías sólidas destacan como una de las tecnologías en desarrollo más prometedoras. Tienen la capacidad de transformar radicalmente varios sectores industriales, entre ellos el del automóvil. A diferencia de las baterías convencionales de iones de litio que emplean electrolitos líquidos, estas utilizan un electrolito en estado sólido a través del cual se desplaza el litio. Este material conductor sólido presenta mejoras notables en áreas cruciales como la autonomía, la densidad energética y la seguridad.
Sin embargo, aún se enfrentan a desafíos que no han sido solucionados: la estabilidad del electrolito o el coste de producción son los más importantes. Varias son las investigaciones que avanzan para resolverlos. Por ejemplo, la asociación entre Factorial y Stellantis está desarrollando un prototipo de batería de estado sólido que podría proporcionar hasta un 30% más de densidad energética en comparación con las celdas de litio convencionales, lo que se traduciría en un incremento del 50% en la autonomía con menos peso y tamaño.
La hoja de ruta de Toyota hasta llegar a las baterías sólidas
El año pasado, Keiji Kaita, el gurú de las baterías y presidente del Centro de Desarrollo de Ingeniería Avanzada de Toyota describió el camino que recorrerá la empresa japonesa durante esta década. El proceso arrancará en 2026 con las baterías de iones de litio de próxima generación que duplicarán la autonomía de las que hoy emplea, por ejemplo, el bZ4X. Tendrán un coste un 20% inferior, alcanzarán los 1.000 km de autonomía y podrán recargarse del 10% al 80% en menos de 20 minutos.
La batería bipolar de fosfato de hierro y litio llegará alrededor de 2026 o 2027. Aumentará el alcance en un 20% y reducirá su coste en un 40%, gracias al empleo de la química LFP. Las baterías de iones de litio bipolar a base de níquel llegarán al mercado entre 2027 y 2028. Mejorarán el alcance en un 10% y costarán alrededor de un 10% menos.
En paralelo, Toyota desarrollará las baterías de electrolito sólido que empezarán a llegar en algún momento de la segunda mitad de esta década. Espera poder tenerlas listas entre 2027 o 2028. Ofrecerán un 20% más de autonomía, llegando hasta los 1.200 km. Su recarga no llevará más de 10 minutos.
Finalmente, la segunda generación de baterías sólidas aterrizará después de 2028 con un 50% más de alcance, lo que supone, en la práctica, llegar hasta los 1.500 km de autonomía.
Los beneficiados por la tecnología de las baterías sólidas
Un informe elaborado por Mobeen Tahir, director de Soluciones Tácticas y Análisis Macroeconómico en WisdomTree, resalta el importante papel que podrían tener las baterías de estado sólido en el mercado de los vehículos eléctricos y reflexiona sobre los beneficiarios de una tecnología tan revolucionaria. En su opinión, son fundamentalmente estos.
Los consumidores
La autonomía sigue siendo uno de los principales obstáculos para aquellos que se plantean dar el salto a un coche eléctrico. Según una encuesta reciente realizada por Recurrent, el 76% de los futuros propietarios de vehículos eléctricos están preocupados por ella, aunque esta cifra se reduce a aproximadamente el 59% entre los propietarios actuales. Mejorar la autonomía, expandir la red de recarga y reducir los tiempos de parada son, sin duda, los tres pilares sobre los que se debe cimentar la movilidad eléctrica.
Materias primas
Al ser ambas baterías de litio, existe una coincidencia entre los materiales utilizados en las de estado sólido y aquellos empleados en las baterías con electrolito líquido. Los productores de materias primas clave, como el litio y el manganeso, entre otros, se verán beneficiados por una mayor adopción de esta tecnología.
Fabricantes de automóviles
En octubre de 2023, las ventas mundiales de vehículos eléctricos enchufables alcanzaron los 1,3 millones de unidades. Los fabricantes chinos dominan este mercado con los 20 modelos más vendidos. Sin embargo, Toyota, uno de los principales fabricantes de automóviles a nivel mundial, no figuraba en ninguna de esas listas, a pesar de haber sido pionero en la implementación de motores híbridos.
El fabricante japonés ha seguido una estrategia diferente, más comedida, que le ha llevado a renunciar a una primera generación de vehículos cuyas baterías no permitían a estos salir de la ciudad. Sin embargo, manteniendo como pilar de la marca sus sistemas híbridos y defendiendo otras opciones tecnológicas, sí ha entrado a competir en una segunda y tercera generación de vehículos cuyas baterías estarán mucho más avanzadas.
Aunque parte de este cambio podría atribuirse a un contexto macroeconómico más favorable, como la depreciación del yen para los exportadores japoneses, la trayectoria de la cotización de Toyota en 2023, especialmente en el segundo semestre, sugiere que los mercados comenzaron a percibir a la empresa de manera más favorable tras anunciar sus intenciones en el desarrollo de las baterías de estado sólido.
Todos los fabricantes de automóviles están interesados en esta tecnología y no dudarán en incorporarla. Los avances que logre cualquiera de ellos beneficiarán al resto. Así, por ejemplo, en octubre del año pasado, NIO presentó una solicitud al Gobierno chino para añadir baterías de estado sólido a 11 de sus modelos.
Tecnologías emergentes
Esta innovación también podría impulsar otras tecnologías, como el intercambio de baterías. Por ejemplo, para un operador de autobuses eléctricos, utilizar esta opción para reducir el tiempo de inactividad del autobús una vez que su batería se agota es poco práctico debido al tamaño de estas. Sin embargo, una batería más pequeña, potencialmente con una estructura modular, facilitaría el intercambio, lo que sería especialmente beneficioso para su uso en vehículos comerciales.
El intercambio de baterías también puede contribuir a reducir el precio inicial de la compra de los vehículos eléctricos, ya sean turismos o vehículos comerciales de mayor tamaño. Por un lado, porque se podrán incorporar baterías más pequeñas para recorrer los mismo kilómetros. Además, en el caso de popularizarse el intercambio, los compradores serán propietarios del vehículo, pero no de la batería. Al suscribirse servicio de alquiler, no sólo se reducirá el coste de propiedad, sino que también disminuirá la preocupación relacionada con la vida útil.
Inversores
Los inversores ven en las baterías sólidas su enorme potencial para convertirse en una tecnología disruptiva que cambie positivamente la movilidad a través de los vehículos eléctricos. Pero su aplicación va mucho más allá en otros sectores como los dispositivos electrónicos con los que interactuamos cada día o los dispositivos médicos.
