La promesa de recorrer más de 1.000 kilómetros con un coche sin detenernos a recargar la batería ha dejado de ser una fantasía para convertirse en la mayor obsesión de la industria del automóvil. Para que este sueño se haga realidad son claves las baterías de estado sólido, una tecnología llamada a revolucionar el mercado del coche eléctrico. A grandes rasgos, la principal diferencia de estas baterías respecto a las actuales está en que en el interior de la celda los electrones están a punto de abandonar su recipiente líquido habitual para moverse a través de materiales sólidos, lo que va a permitir un gran salto adelante en términos de autonomía.
En una batería de ion-litio convencional, como las que alimentan los móviles o los coches eléctricos actuales, el ánodo y el cátodo están separados por un fluido químico llamado electrolito líquido. Los iones se desplazan por ese líquido durante los procesos de carga y descarga. En las celdas de estado sólido, ese fluido desaparece y se sustituye por un bloque denso de material cerámico, polímero o sulfuro.
¡SUSCRIBETE A NUESTRO NEWSLETTER!
Cada semana mandamos un único e-mail con el resumen de las noticias a +4.000 suscriptores.
Esta alteración arquitectónica resuelve dos grandes problemas de la movilidad eléctrica: la densidad de energía y la estabilidad térmica. Al no requerir disolventes inflamables, el riesgo de fugas e incendios disminuye considerablemente, y la rigidez del medio sólido permite utilizar ánodos de litio metálico en lugar de grafito, incrementando la cantidad de energía capaz de almacenarse en el mismo volumen y peso.
| Baterías de estado sólido | |
| Densidad energética | 350 Wh/kg (Jinshi) 400 Wh/kg (Objetivo de Gotion) 480 Wh/kg (Shenzhen Neox) 500 Wh/kg (Densidad energética prometida por CATL) |
| Coste por kWh | 130 euros / kWh (Aprox.) |
| Reducción de peso de batería de óxido-polímero vs líquida | 30 % |
| Tiempo de recarga rápido (10 al 80 %) | Toyota: 10 mins aprox. BYD: 12 mins aprox. |
| Autonomía estimada prometida | Más de 1.000 km (General) 1.100 km (Modelo Denza Z9S en ciclo CLTC) 1.500 km (BYD y CATL en ciclo CLTC) |
| Volumen de producción para viabilidad industrial | 1.000.000 de vehículos (CATL) |
| Tiempo de convivencia proyectado entre baterías líquidas y de estado sólido | De 15 a 20 años |
| Precio de vehículos de gama alta con baterías de estado sólido | Aprox. 37.000 dólares (precio esperado en China) |
| Fecha de lanzamiento | 2027 (producción piloto y pequeñas series) 2030 (producción masiva y a gran escala) |
Quiénes son los principales fabricantes de baterías de estado sólido
El mapa de la fabricación de baterías de estado sólido está liderado por los gigantes asiáticos, con la empresa china CATL a la cabeza. Esta compañía investiga con celdas de sulfuro orientadas a alcanzar densidades de 500 Wh/kg. Su rival BYD, cuyos coches ya están bastante presentes en las grandes ciudades españolas, también trabaja en esta tecnología a través de su filial FinDreams, desarrollando celdas que rozan los 400 Wh/kg y probando segundas generaciones de su arquitectura Blade mientras prepara sus primeras flotas de demostración.
Por otro lado está Gotion High-Tech, socio del grupo Volkswagen, que ha presentado celdas Jinshi de 400 Wh/kg con el objetivo de recortar costes hasta los 150 dólares por kWh. Por su parte, el grupo SAIC, propietario de MG, se ha aliado con Qingtao Energy en una planta destinada a producir celdas semisólidas bajo la denominación SolidCore. Paralelamente, el consorcio Geely proyecta equipar sus 10 marcas comerciales con paquetes de 500 Wh/kg.
En Japón, Toyota abandera el desarrollo colaborando con Sumitomo Metal Mining para fabricar materiales catódicos de alta durabilidad capaces de soportar miles de ciclos de carga. A este frente asiático se suman Nissan, con su línea piloto en Yokohama, e iniciativas europeas y americanas que colaboran con firmas especializadas como Solid Power en pruebas sobre modelos como el BMW i7.
Cuándo llegarán las baterías de estado sólido a los coches eléctricos
En este apartado es importante separar los anuncios corporativos de las hojas de ruta reales. Durante los años 2027 y 2028, marcas como Toyota, BYD y Geely planean poner en circulación las primeras series limitadas de vehículos con esta tecnología. Sin embargo, estas tiradas iniciales serán reducidas y servirán como escaparate tecnológico o flotas de pruebas sobre el terreno.
La producción masiva para el gran público no se contempla antes de 2030. Portavoces del sector coinciden en que la tecnología tardará en estar lista para la fabricación en gran volumen a precios competitivos, y cuando desembarquen en el mercado comercial lo harán primero en coches de alta gama como superdeportivos o todoterrenos de lujo, donde el elevado precio inicial de las celdas de las baterías pueda ser absorbido.
Quedan aún preguntas importantes por responder. Se desconoce si estas baterías mantendrán la durabilidad prometida tras años de uso real en climas particularmente fríos. Tampoco está claro si las redes de recarga ultrarrápida podrán suministrar las potencias masivas que demandan estas baterías sin saturar la red.
El reto de sustituir un fluido por un bloque denso
Esta evolución de las baterías parece sencilla en la teoría, pero plantea importantes desafíos de ingeniería. El principal obstáculo reside en la interfaz entre materiales sólidos. Mientras un líquido se adapta a cualquier superficie, lograr que dos componentes sólidos mantengan un contacto perfecto sin resquicios resulta más complejo. Durante las cargas y descargas, los electrodos se contraen y expanden de forma natural, lo que provoca grietas y pérdida de contacto interno.
Para contrarrestar esa deformación, algunas arquitecturas requieren prensados de alta presión constante o procesos de fabricación a miles de atmósferas. Por otro lado, las celdas basadas en electrolitos de sulfuro, que ofrecen una elevada conductividad de iones, son muy sensibles a la humedad ambiental. Si entran en contacto con el aire, pueden liberar sulfuro de hidrógeno, un gas tóxico que exige salas limpias y estrictas medidas de seguridad industrial.
El coste de producción de estas baterías de estado sólido constituye otra barrera considerable a tener en cuenta. Actualmente, las celdas de sulfuro cuestan entre tres y cinco veces más que las baterías convencionales de litio, hierro y fosfato (LFP) o níquel, manganeso y cobalto (NCM). Por esta razón, la industria automovilística está explorando vías intermedias como las baterías semisólidas, que conservan un pequeño porcentaje de electrolito líquido para facilitar la fabricación.
Otros artículos sobre coches
Geely E2, un coche eléctrico compacto con dos maleteros y buena relación calidad-precio
Xiaomi lleva su coche eléctrico más futurista a Gran Turismo 7: así es el Vision GT
Cómo organizar un viaje por carretera y alquilar el coche indicado desde el móvil
LG Hybrid eCall: Todas las claves del sistema de llamadas de emergencia de LG para coches
