Baterías en estado sólido, el revolucionario avance del coche eléctrico ya es una realidad

Para que el coche eléctrico sea una realidad, hay varios temas que debe resolver la industria del automóvil y que se pueden resumir en dos, más allá del coste del vehículo: a saber, aumentar la autonomía y reducir los tiempos de carga. Para lograrlo, se está trabajando en el desarrollo de baterías en estado sólido. 

El coche eléctrico es ya una realidad, de eso no hay duda. Si pudiéramos retroceder en el tiempo diez años y nos dijeran que en unos años habría en el mercado vehículos a baterías con más de 500 y 600 kilómetros de autonomía, probablemente muchos no lo creeríamos. 

Cierto es que la mayoría de los coches eléctricos que hay actualmente en el mercado o, al menos, los más asequibles, no alcanzan esos umbrales, pero sí ofrecen unos rangos de entre 300 y 400 kilómetros, algo inimaginable hace años, cuando apenas homologaban entre 100 y 200 kilómetros. 

Investigadores de Harvard crean una batería de estado sólido que se carga en solo 10 minutos y puede hacerlo más de 6.000 veces

Sin embargo, no podemos hablar todavía del vehículo eléctrico como una solución de movilidad dominante. Por los anuncios que se lanzan desde el sector, puede que lo sea en un futuro a medio o largo plazo. Pero, para ello, antes hay que acabar con los dos puntos que señalábamos al principio: la autonomía y los tiempos de carga.

Incluso, podríamos decir que casi corre más prisa lo segundo que lo primero. Porque, si un coche tiene una autonomía de unos 350 o 400 kilómetros, pero se puede recargar en un tiempo relativamente breve, sería mucho más viable. Aquí también entraría en juego el aumento de la infraestructura de puntos de carga.

Baterías en estado sólido, el revolucionario avance del coche eléctrico ya es una realidad

Por todo lo dicho antes, en estos momentos hay varios fabricantes y marcas del sector de la automoción (y no sólo) trabajando e invirtiendo grandes cantidades de dinero para avanzar en lo que a las baterías de los coches eléctricos se refiere.

No hay que olvidar que la batería es el corazón de un vehículo eléctrico, equivalente al motor en un coche tradicional. En este sentido, en los últimos tiempos se ha producido un importante avance que se puede calificar de revolucionario: las baterías en estado sólido.

Se trata de una evolución de las baterías de iones de litio que conocemos y que equipan la mayoría de los actuales coches eléctricos. Estas baterías están compuestas por muchas celdas en cuyo interior hay muchas pilas compuestas por un cátodo y un ánodo que están en un electrolito líquido. 

Aunque ofrecen un buen rendimiento, las baterías de iones de litio tienen un problema: a medida que van completando cientos y cientos ciclos de cargas y descargas, van perdiendo propiedades y, con el paso del tiempo, se reduce el rango de autonomía. Es lo mismo que pasa con las baterías de los móviles que usamos a diario que, después de un tiempo, duran menos.

Esto se debe a que el electrolito líquido se va solidificando con el paso del tiempo, lo que puede producir un sobrecalentamiento de la batería e, incluso, una explosión en los casos más extremos.

Por el contrario, las baterías en estado sólido también están compuestas por celdas con cátodos y ánodos, pero, a diferencia de las de iones de litio, el electrolito está en estado sólido (es un cristal de sodio), de ahí su nombre. Esto evita que se formen dendritas, que es lo que merma el rendimiento de las baterías.

¿Qué ventajas ofrecen las baterías en estado sólido?

Las baterías en estado sólido ofrecen algunas ventajas con respecto a las actuales de iones de litio. La más importante es que pueden almacenar hasta el triple de energía, lo cual se traduce en una mayor autonomía con cada recarga. Además, su capacidad no se reduce con el frío, incluso, con temperaturas bajo cero.

En segundo lugar, y relacionado con la exposición inicial, estas baterías reducen considerablemente los tiempos de recarga. No obstante, para ello necesita sistemas de carga rápida de hasta 200 kW.

Por otro lado, son más pequeñas y pesan menos que las de iones de litio, lo que beneficia también al consumo de la batería y al rendimiento del propio vehículo. Además, son más seguras, ya que al ser sólido el electrolito, no hay riesgo de sobrecalentamiento.

El gran contrapunto a todo esto es que todavía sigue siendo caro de producir baterías en estado sólido a gran escala, lo que incrementa el precio final del vehículo. pero esto es algo que, a medida que se vaya desarrollando, el coste será menor, como siempre que aparece una nueva tecnología. 

Ejemplos de baterías en estado sólido

La marca que más está apostando por las baterías en estado sólido es Toyota. El fabricante japonés, que se ha convertido en un referente en motores híbridos, también trabaja en el coche eléctrico, aunque, a diferencia de otras marcas, su futuro no dependerá únicamente de los eléctricos, sino que apostará por diferentes tecnologías, como el hidrógeno.

En 2025, Toyota quiere lanzar al mercado un coche con batería en estado sólido, aunque no será eléctrico sino híbrido. Así, la batería sería más pequeña y tendría un menor coste. El objetivo con este modelo sería investigar y probar la batería. 

Igualmente, la marca nipona se ha asociado con la petrolera japonesa Idemitsu con el objetivo de fabricar una batería en estado sólido destinada al mercado de masas que instalará en sus vehículos a partir de 2027 o 2028. 

Según Toyota, la primera generación de su batería ofrecerá una autonomía de más de 1.000 kilómetros con una sola recarga, así como un tiempo de diez minutos para pasar del 10 al 80% de carga mediante un cargador rápido de corriente continua. 

Hace aproximadamente un año, BMW inició la producción de baterías en estado sólido con la colaboración de la estadounidense Solid Power, para su nueva plataforma Neue Klasse que acogerá la próxima generación de vehículos eléctricos de la marca bávara.

Otros fabricantes como la Alianza Renault-Nissan-Mitsubishi, la china SAIC, el Grupo Hyundai-Kia o el Grupo Stellantis están también inmersos en la investigación de baterías en estado sólido. 

Otros actores ajenos a la industria del automóvil también están estudiando batería de estado sólido, como Altech Batteries Limited y Fraunhofer IKTS, que han desarrollado la batería CERENERGY, compuesta por sodio y (SAS) que promete una capacidad de 100 MWh. Cuenta con módulos de 60 KWh (ABS60) y tiene una capacidad nominal de tensión de 600 voltios y 100 amperios hora (Ah).