Las baterías de estado sólido para coches ya entran en producción: 381 Wh/kg y más de 1.200 km de autonomía
Las baterías de estado sólido para coches están empezando a convertirse en una realidad industrial. ProLogium ha anunciado el inicio de la producción en serie de su nueva batería de litio-cerámica de generación 3.5 en Taiwán, un avance que acerca una de las tecnologías más esperadas para la próxima generación de coches eléctricos a la producción comercial.
La nueva celda alcanza una densidad energética de 381 Wh/kg y 903 Wh/L, según las pruebas realizadas por organismos independientes. Son cifras que muestran el potencial de las baterías de estado sólido para aumentar la autonomía de los coches eléctricos sin necesidad de incrementar proporcionalmente el tamaño y el peso de la batería.
¿Qué cambia con una batería de estado sólido?
Las baterías convencionales de los coches eléctricos utilizan un electrolito líquido para permitir el movimiento de los iones entre los electrodos. En las baterías de estado sólido, ese electrolito se sustituye por un material sólido.
El cambio puede permitir conseguir una mayor densidad energética, es decir, almacenar más energía en un espacio y con un peso determinados.
Para un coche eléctrico, esto tiene consecuencias directas. Una batería con mayor densidad energética podría permitir aumentar considerablemente la autonomía sin hacer el vehículo más pesado. La alternativa sería mantener una autonomía similar utilizando una batería más pequeña y ligera.
La tecnología también promete mejoras en materia de seguridad, aunque estas ventajas deben demostrarse en condiciones reales de producción y utilización a gran escala.
381 Wh/kg y una batería certificada
La nueva celda de ProLogium tiene una capacidad de 185,4 Ah. TÜV Rheinland ha validado la densidad energética de 381 Wh/kg, mientras que UL Solutions ha sometido la batería a una prueba específica para verificar su clasificación como batería completamente de estado sólido.
Durante el ensayo, la celda permaneció seis horas sometida a vacío a una temperatura de 120 grados. La pérdida de masa fue inferior al 0,05 %, por debajo del límite del 0,5 % establecido por la metodología utilizada para determinar la ausencia de disolventes líquidos volátiles.
La batería utiliza la arquitectura de celda Logithium de ProLogium, basada en un separador cerámico y una estructura perimetral sellada.
Más de 1.200 kilómetros con un Mercedes EQS
Uno de los datos que mejor permite entender el potencial de esta tecnología es el obtenido en las pruebas realizadas junto a Mercedes-Benz.
ProLogium y Mercedes llevan varios años colaborando en el desarrollo de baterías de nueva generación y ya han probado esta tecnología en vehículos reales. En uno de los ensayos, un Mercedes EQS equipado con una batería de ProLogium consiguió superar los 1.200 kilómetros de autonomía con una sola carga.
No significa que los futuros coches eléctricos vayan a ofrecer automáticamente autonomías superiores a 1.000 kilómetros. El resultado corresponde a una configuración concreta y a unas condiciones de prueba determinadas. Sin embargo, demuestra hasta dónde puede llegar la densidad energética cuando se combina una nueva arquitectura de batería con un vehículo diseñado para aprovecharla.
El gran problema sigue siendo fabricar millones de baterías
El inicio de la producción en serie es un paso importante, pero las baterías de estado sólido todavía están lejos de sustituir a las baterías convencionales en los coches eléctricos de gran volumen.
El principal desafío ya no es únicamente conseguir una elevada densidad energética. Los fabricantes tienen que demostrar que pueden producir las celdas de forma masiva, mantener una calidad constante, garantizar su durabilidad y reducir los costes hasta niveles competitivos.
La planta de ProLogium en Taoyuan cuenta inicialmente con una capacidad de alrededor de 0,5 GWh anuales, con planes de ampliación. La compañía también está construyendo una nueva fábrica en Dunkerque, Francia, diseñada para alcanzar inicialmente 4 GWh y con una capacidad de diseño de hasta 44 GWh.
La diferencia respecto a la industria actual sigue siendo enorme: las baterías de iones de litio llevan años fabricándose a una escala de decenas o cientos de gigavatios hora.
El estado sólido empieza a abandonar el laboratorio
El verdadero significado del anuncio de ProLogium está, por tanto, más allá de los 381 Wh/kg.
La tecnología empieza a recorrer el camino que separa un prototipo de una solución industrial. ProLogium asegura que su plataforma de baterías de litio-cerámica acumula ya más de una década de desarrollo y más de 2,4 millones de celdas suministradas en diferentes aplicaciones.
El siguiente paso será comprobar si las baterías de estado sólido pueden mantener sus ventajas cuando se fabriquen en grandes volúmenes y se incorporen a coches eléctricos destinados al mercado generalista.
Si lo consiguen, la próxima generación de vehículos eléctricos podría ofrecer algo que hoy sigue siendo uno de sus principales retos: mucha más autonomía sin cargar con baterías cada vez más grandes y pesadas.
