Coches eléctricos que recorren 1.500 km sin «repostar». ¿Es posible? Es la promesa de las llamadas baterías de estado sólido, el nuevo Santo Grial de la automoción. Tiempos de recarga más rápidos, baterías más ligeras y menos inflamables serían las ventajas añadidas de estos nuevos desarrollos en los que muchas marcas están trabajando. MG quiere estrenar las primeras unidades a finales de este mismo año. Las van a instalar en el IM L6 y esperan que recorra sin recargar 1.000 km. Además, con solo 12 minutos de enchufe podría con otros 400 km. El grupo Stellantis apunta a 2026 como fecha de lanzamiento de su desarrollo y lo mismo dice Chery. La densidad de energía de las baterías del grupo chino es de 600 Wh/ kilo (la medida indica cuánto combustible o energía puede almacenar la batería) y la autonomía estaría en 1.500 km.

La autonomía de las baterías siguen figurando en la lista de motivos por los que el eléctrico tiene poca cuota de mercado –junto a la falta de puntos de recarga o el precio–. Ahora mismo representan en torno al 6% del parque, según los últimos datos de la Asociación para la Movilidad Eléctrica (Aedive). Solo hay que pensar que los modelos que consiguen recorrer más distancia, en torno a los 500 km, cuestan más de 40.000 euros. Entonces, ¿se ha superado definitivamente al ion litio? Las actuales baterías de ion litio de los coches, que también podemos encontrar en versión reducida en los móviles, están construidas a base de celdas que en su interior cuentan con un ánodo y un cátodo. Estos están sumergidos en un líquido conductor llamado electrolito. La batería se recarga cuando los iones de litio fluyen desde el electrodo cargado positivamente o cátodo, al electrodo negativo o ánodo. En una batería de ion litio, el electrolito está compuesto por sales de litio disueltas en líquido. Ese electrolito en las nuevas baterías sería sólido, en algunos casos se propone usar polímeros, materiales cerámicos o una combinación de los dos. «Las marcas apuestan por las baterías de estado sólido porque ofrecen mayor seguridad, más densidad energética, que se traduce en más autonomía para los eléctricos, tiempos de carga más rápidos y una vida útil más larga, porque consigue que el contacto entre los materiales sólidos funcione bien durante muchos ciclos. Además, al eliminar el líquido inflamable, también se reducen los riesgos para el transporte y almacenamiento», afirma Antonio García, investigador del Instituto CMT-Clean Mobility & Thermofluids, de la Universidad Politécnica de Valencia. El investigador, sin embargo, alerta de que quedan retos pendientes como fabricarlas de forma fiable y económica a gran escala. Algo en lo que coincide el CEO de CATL, el mayor fabricante de baterías, que estos días afirmaba en medios que estas soluciones tardarán al menos 10 años.

Esta carrera por encontrar la siguiente generación de baterías no solo tiene que ver con la autonomía o las prestaciones del coche, también con los minerales que se usan para fabricarlas. La extracción de litio, níquel o cobalto provocan problemas medioambientales y son minerales que pueden sufrir volatilidad de precio debido a tensiones geopolíticas. Según el último informe sobre minerales críticos de la Agencia Internacional de la Energía, publicado en mayo: «Los mercados de minerales críticos se han concentrado más, sobre todo en lo que se refiere al refino y la transformación. En el caso del cobre, el litio, el níquel, el cobalto, el grafito y los elementos de tierras raras, la cuota media de mercado de los tres principales productores aumentó al 86% en 2024 desde alrededor del 82% en 2020, con casi todo el crecimiento de la oferta procedente del único proveedor: Indonesia para el níquel y China para todos los demás minerales. La demanda de litio aumentó casi un 30% en 2024, superando significativamente la tasa de crecimiento anual del 10% observada en la década de 2010. Mientras, la inversión en minerales críticos apenas creció un 5% en 2024 y la actividad de exploración se estancó». Además, el 70% del cobalto se extrae en la República Democrática del Congo.

En esta carrera, las baterías de estado sólido, son como dice Enrique García-Quismondo, investigador titular en la Unidad de Procesos Electroquímicos de Imdea Energía (Instituto Madrileño de Estudios Avanzados), «una apuesta de alto riesgo que, si resuelve los retos que tiene, puede ofrecer avances sustanciales y tener un gran impacto. El mercado de aquí a diez años va a seguir controlado por el ion litio, pero se trabaja desde los 90 en pequeñas modificaciones en ánodos o cátodos o en la composición del electrolito. También hay mejoras de ingeniería o de empaquetado de las celdas. Estos desarrollos no tienen tanto espacio en los medios de comunicación, pero gracias a ellos se ha conseguido un incremento de la autonomía de los eléctricos que han pasado de 200 a 500 km». El investigador explica que hay mejoras más leves como subir las proporciones de níquel respecto a las de elementos como el manganeso y el cobalto y otras más sustanciosas como ocurre en las llamadas LFP (fosfato de hierro y litio o LiFePO4), tecnología líder en los últimos años. «Estas se inventaron en 1996 en la Universidad de Texas, y aunque esta química tiene peor capacidad para almacenar energía, proporciona seguridad y estabilidad para los electrodos y, además, el hierro es abundante en la Tierra y tiene un coste relativamente bajo. En el futuro es probable que no veamos solo una tecnología, sino variedad de ellas dependiendo de la aplicación final. En general, el sector del almacenamiento de energía implica un juego de balances entre aspectos como la seguridad, ciclabilidad, potencia, precio de los materiales».

Ion sodio

Hay un tipo de batería, las de ion sodio, que podrían posicionarse muy bien a corto plazo. Utilizan sodio, un metal abundante en la naturaleza (se encuentra en la sal marina o en la corteza terrestre) en lugar de litio. De hecho, la AIE dice que ofrecen potencial de diversificación. El organismo pide a los políticos que desarrollen cadenas de suministro diversificadas. «Las baterías de iones de sodio presenta una potencial oportunidad de seguridad del suministro debido a su cadena aguas arriba más diversificada, con EE UU y Europa ya jugando papeles clave. Sin embargo, el suministro aguas abajo sigue dominado por China». Son decenas los estudios que hablan de desarrollos que, además, ofrecen una ventaja respecto al litio. «Uno de los handicap de las baterías de ion litio es que no se pueden descargar del todo y necesitan de mayores medidas de seguridad durante el transporte (y, por tanto, aumentan el gasto logístico). Las de sodio son más estables», matiza García-Quismondo.

Un futuro con variedad de baterías

El futuro aparece cargado de diferentes tipos de batería: «Apostar por usar menos litio, cobalto o níquel (o los sustituyen por materiales más sostenibles) es una prioridad clara para la industria. En este sentido, tanto las baterías de sodio como las de estado sólido representan un paso importante: reducen los materiales críticos y mejoran la seguridad, lo cual es clave para una electrificación sostenible y a gran escala. Hoy en día, las más factibles a corto plazo son las de ion sodio para almacenamiento estacionario y las de estado sólido híbridas para automoción. Y por supuesto las pilas de combustible, que tienen potencial en sectores concretos como transporte pesado o largo recorrido, pero las baterías siguen siendo la opción más eficiente, especialmente para vehículos ligeros y almacenamiento de energía», comenta Antonio García, de la UPV.