Toyota anunció esta semana que había firmado un acuerdo conjunto con la empresa japonesa Sumitomo Metal Mining con el fin de producir en masa los materiales catódicos necesarios para las baterías de estado sólido (SSB).
A diferencia de la tecnología actual de baterías que alimenta a la mayoría de los vehículos eléctricos, que utiliza un líquido como electrolito, la tecnología de estado sólido sustituye este líquido por un material sólido, lo que ofrece la posibilidad de reducir el tamaño, aumentar la potencia, acelerar la velocidad de carga y prolongar la vida útil. El potencial de esta tecnología es sin duda emocionante, pero ¿será Toyota realmente la primera?
«Las baterías de estado sólido han sido un objetivo claro para los desarrolladores de tecnología de baterías durante décadas, y muchos de ellos afirman que este enfoque representa el santo grial», explica Brian Barnet, director de tecnología de la empresa de tecnología de baterías y carga rápida Nyobolt.
«Está claro que la última generación de esfuerzos basados en un pequeño número de familias de materiales cerámicos ha logrado grandes avances. Ahora estamos viendo las primeras demostraciones de baterías aparentemente basadas en estos materiales», añade.
Sin embargo, Toyota no es la única empresa reconocida a nivel mundial que afirma que tendrá esta revolucionaria tecnología de baterías en producción antes de que termine la década. Así es como podría desarrollarse la historia de las baterías de estado sólido, según los expertos...
La afirmación: Toyota será la primera en vender vehículos eléctricos con baterías de estado sólido
El gigante automotriz, que ha sido relativamente lento en adoptar la propulsión totalmente eléctrica y que actualmente solo ofrece el Bz4X y variantes de su furgoneta Proace fuera de Japón, afirma que será el primero en comercializar un vehículo eléctrico con batería de estado sólido, con planes de introducir modelos de producción en 2027 o 2028.
Según Toyota, lleva desde 2021 realizando investigaciones conjuntas sobre materiales catódicos para baterías totalmente de estado sólido con Sumitomo Metal Mining Company, pero desde entonces ambas empresas han logrado avances en materiales catódicos gracias a la tecnología de síntesis de polvo patentada por Sumitomo Metal Mining.
Este material catódico «altamente duradero» puede producirse en masa, aunque Toyota ha afirmado que las dos empresas seguirán mejorando el rendimiento, la calidad y la seguridad de los materiales catódicos, además de buscar formas de reducir el costo de producción.
Según afirman, esto conducirá pronto al primer uso práctico del mundo de baterías totalmente de estado sólido en vehículos eléctricos de batería (BEV).
La realidad: varias marcas automotrices compiten por el mismo reclamo.
China lleva más de una década a la vanguardia de la tecnología de los vehículos eléctricos y sus dos mayores fabricantes de baterías, CATL y BYD, están trabajando, como es lógico, en soluciones de estado sólido.
Según un informe reciente de la Televisión Central de China (a través de Electrek), varias universidades e institutos de investigación del país han logrado avances significativos en los últimos meses que, según afirman, contribuirán al desarrollo de baterías totalmente de estado sólido capaces de recorrer más de 965 kilómetros con una sola carga.
Al parecer, dichos investigadores han encontrado varias soluciones a los problemas conocidos relacionados con los electrolitos que están frenando el avance de esta tecnología.
Si bien un cátodo sólido es importante, las SSB también dependen de un electrolito sólido. Como resultado, Toyota se ha asociado con el gigante petrolero japonés Idemitsu Kosan para perfeccionar un electrolito sólido de sulfuro de litio, que espera que ayude a acelerar la introducción de sus vehículos eléctricos de próxima generación.
Mientras tanto, la empresa china SAIC MG ha lanzado al mercado el primer vehículo producido en serie con una batería de estado semisólido en su último modelo MG 4.
Aunque no ofrece el mismo material electrolítico sólido, utiliza una tecnología de gel intermedia que aporta algunas de las mismas ventajas, pero que puede producirse de forma mucho más económica y en mayor cantidad que las alternativas actuales de SSB.
Mercedes-Benz también está avanzando con su propia tecnología, que ha demostrado su eficacia en su prototipo EQS, que ya ha acumulado la asombrosa cifra de 750 millas con una sola carga.
El prototipo de BMW basado en el i7 con batería de estado sólido reveló una de las densidades de energía más impresionantes hasta ahora cuando salió a las calles a inicios de este año, con 390 Wh/kg, superando los 360 Wh/kg logrados por la tecnología semisólida actual de Nio.
Dado que muchos de los vehículos mencionados aún están en desarrollo, es muy difícil saber quién será el primero en producir en masa un paquete de baterías totalmente de estado sólido y convertirlo en un negocio rentable.
“La tecnología está avanzando, pero escalar desde líneas piloto hasta miles de paquetes por año sigue siendo el cuello de botella”,
explica el Dr. Kieran O’Regan, Director de Crecimiento en About:Energy.
“Empresas como QuantumScape, respaldada por Volkswagen, han mostrado prototipos prometedores, pero el salto de las celdas fabricadas en laboratorio a paquetes de grado automotriz producidos a millones de unidades por año está resultando más lento y costoso de lo que se pronosticó inicialmente”, agrega.
Por lo tanto, aunque es posible que Toyota sea la primera en lanzar un vehículo eléctrico producido en masa con una batería de estado sólido en 2027, los desafíos de fabricación podrían retrasar ese proceso, y ciertamente no es la única marca que trabaja con esos plazos.
Mercedes-Benz, BYD y CATL también han sugerido 2027 como el año clave en sus calendarios automotrices, mientras que Honda, Volkswagen y el poderoso grupo Stellantis han declarado públicamente que no están muy lejos detrás.
Aun así, ya sea Toyota la primera o no, hay mucha evidencia que sugiere que los próximos 2 o 3 años serán un periodo emocionante y decisivo para esta llamada “tecnología de baterías del santo grial”, así como para quienes se sienten frustrados por la autonomía y los tiempos de carga de los vehículos eléctricos actuales con baterías de ion de litio.
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