En 1992, Sony desat\u00f3 una revoluci\u00f3n en la electr\u00f3nica port\u00e1til. Aprovechando d\u00e9cadas de investigaci\u00f3n de laboratorio sobre bater\u00edas de iones de litio, la empresa japonesa pudo introducir productos como tel\u00e9fonos m\u00f3viles y c\u00e1maras de v\u00eddeo port\u00e1tiles que han cambiado la vida de miles de millones de consumidores.<\/p>\n
Las bater\u00edas sustentan ahora la prodigiosa tarea de reformar el sistema mundial de energ\u00eda y transporte para reducir la dependencia de los combustibles f\u00f3siles. Si bien el costo de fabricar bater\u00edas de iones de litio se ha desplomado, lo que ha permitido que las ventas de autom\u00f3viles el\u00e9ctricos despeguen en los \u00faltimos a\u00f1os, la esencia de la tecnolog\u00eda ha cambiado poco desde su comercializaci\u00f3n. <\/p>\n
Sin embargo, despu\u00e9s de tres d\u00e9cadas de optimizaci\u00f3n incremental, esa ortodoxia pronto podr\u00eda verse alterada. Toyota, el mayor fabricante de autom\u00f3viles del mundo, ha indicado en las \u00faltimas semanas que est\u00e1 cerca de lograr un gran avance en la fabricaci\u00f3n de una tecnolog\u00eda que podr\u00eda cambiar las reglas del juego: las bater\u00edas de estado s\u00f3lido. El entusiasmo se ha ido acumulando desde una serie de anuncios sobre la tecnolog\u00eda de pr\u00f3xima generaci\u00f3n realizados por el fabricante de autom\u00f3viles japon\u00e9s en junio. Su capitalizaci\u00f3n de mercado ha aumentado en 26.000 millones de d\u00f3lares desde entonces.<\/p>\n
Si tiene \u00e9xito, Toyota podr\u00eda comenzar a vender veh\u00edculos el\u00e9ctricos que sean m\u00e1s seguros, puedan recargarse m\u00e1s r\u00e1pidamente y puedan conducir 1.200 kil\u00f3metros con una sola carga (aproximadamente el doble del promedio actual de la compa\u00f1\u00eda) ya en 2027.<\/p>\n “Hay una carrera en todo el mundo para tener \u00e9xito en el espacio de las bater\u00edas de estado s\u00f3lido”, dice Peter Bruce, cofundador y cient\u00edfico jefe de la Instituci\u00f3n Faraday, un instituto brit\u00e1nico de investigaci\u00f3n de bater\u00edas. \u201cSi Toyota o cualquier otra empresa logra fabricar bater\u00edas de estado s\u00f3lido que sean competitivas en costos y ofrezcan la vida \u00fatil necesaria, entonces podr\u00edan ofrecer un aumento en la densidad de energ\u00eda y una carga de 10 minutos. Si alcanzan esas m\u00e9tricas, ser\u00e1 disruptivo\u201d.<\/p>\n Si la tecnolog\u00eda se introduce con \u00e9xito, el impacto podr\u00eda ser dram\u00e1tico. Sacudir\u00eda la industria automotriz donde las ventas de veh\u00edculos el\u00e9ctricos y bater\u00edas est\u00e1n actualmente dominadas por Tesla y BYD y CATL de China; tendr\u00eda implicaciones geopol\u00edticas dada la ansiedad occidental por el actual dominio de China en bater\u00edas y sus materias primas; y podr\u00eda abrir la aplicaci\u00f3n de bater\u00edas a nuevas \u00e1reas de transporte como la aviaci\u00f3n. <\/p>\n Algunos observadores creen que el cambio podr\u00eda ser tan trascendental como el de los tel\u00e9fonos fijos y con cable a los tel\u00e9fonos m\u00f3viles.<\/p>\n Pero la tecnolog\u00eda de bater\u00edas de estado s\u00f3lido no est\u00e1 exenta de esc\u00e9pticos. Los cr\u00edticos preguntan si se han abordado cuestiones cient\u00edficas b\u00e1sicas; otros se preguntan si alg\u00fan d\u00eda se podr\u00e1 fabricar a alta velocidad y en gran volumen, o si alg\u00fan d\u00eda existir\u00e1 un mercado importante.<\/p>\n \u201cEl entusiasmo en torno a las bater\u00edas de estado s\u00f3lido implica que el conjunto de soluciones existente no es lo suficientemente bueno. Es evidente que no es cierto. Las ventas est\u00e1n creciendo entre un 20 y un 30 por ciento al a\u00f1o y casi todos los que las prueban dicen que nunca volver\u00e1n atr\u00e1s\u201d, dice Alex Brooks, analista de Canaccord Genuity. “En este momento es un proyecto de investigaci\u00f3n muy publicitado”.<\/p>\n La \u00faltima afirmaci\u00f3n de Toyota sobre un gran avance ha reavivado la cuesti\u00f3n de cu\u00e1ndo las bater\u00edas de estado s\u00f3lido har\u00e1n una contribuci\u00f3n importante a la descarbonizaci\u00f3n del sistema de transporte global. Venkat Srinivasan, director del Centro Colaborativo Argonne para la Ciencia del Almacenamiento de Energ\u00eda, un laboratorio financiado por el gobierno de Estados Unidos, los llama el \u201csanto grial\u201d de la industria de las bater\u00edas a largo plazo. <\/p>\n “\u00bfPero son estas interesantes innovaciones a escala de laboratorio las que todav\u00eda tienen un gran puente que cruzar antes de que sean fabricables, o algo que pronto podr\u00e1 producirse a escala?” \u00e9l pide. “Todav\u00eda estoy luchando con eso”.<\/p>\n Todas las bater\u00edas funcionan de la misma manera: una corriente de \u00e1tomos cargados el\u00e9ctricamente conocidos como iones fluye a trav\u00e9s de un material qu\u00edmico llamado electrolito desde el \u00e1nodo hasta el c\u00e1todo, los dos electrodos de la celda, generando una corriente en el proceso.<\/p>\n Las bater\u00edas de estado s\u00f3lido se diferencian de las actuales celdas de iones de litio en que el electrolito es s\u00f3lido en lugar de l\u00edquido. Se est\u00e1n probando diferentes materiales como electrolitos potenciales, incluidos pol\u00edmeros, \u00f3xidos y sulfuros. Los autom\u00f3viles que utilizan bater\u00edas de estado s\u00f3lido ser\u00edan mucho m\u00e1s seguros, ya que los electrolitos l\u00edquidos pueden tener un mayor riesgo de incendio. <\/p>\n Cambiar el electrolito por s\u00ed solo no necesariamente resultar\u00e1 en un cambio radical en el rendimiento de la bater\u00eda. El verdadero entusiasmo reside en un desarrollo tecnol\u00f3gico que permitir\u00eda: los \u00e1nodos de metal de litio. Reemplazar el grafito que se usa en los \u00e1nodos actuales ayudar\u00eda a duplicar la autonom\u00eda de la bater\u00eda, en parte porque ser\u00eda m\u00e1s liviana.<\/p>\n Las bater\u00edas de estado s\u00f3lido se han enfrentado a desaf\u00edos tecnol\u00f3gicos b\u00e1sicos de larga data. Uno es la dificultad de mantener el rendimiento de la bater\u00eda y evitar fallos, ya que las cargas y descargas repetidas provocan la formaci\u00f3n de dendritas, acumulaciones de litio, que pueden provocar grietas. Otro desaf\u00edo es permitir un contacto estable entre materiales s\u00f3lidos.<\/p>\n El primer “avance”, reivindicado por Toyota en junio, estaba relacionado con la resoluci\u00f3n de problemas t\u00e9cnicos de durabilidad, aunque fueron escasos los detalles sobre qu\u00e9 tipo de materiales condujeron a su avance. La semana pasada, anunci\u00f3 una asociaci\u00f3n con el grupo petroqu\u00edmico Idemitsu Kosan para desarrollar y producir conjuntamente un electrolito de sulfuro, que seg\u00fan dijo ser\u00eda clave para su comercializaci\u00f3n dentro de cinco a\u00f1os.<\/p>\n “Confiamos en que los electrolitos s\u00f3lidos a base de sulfuro son la soluci\u00f3n m\u00e1s prometedora para los problemas de las bater\u00edas de los veh\u00edculos el\u00e9ctricos, como la autonom\u00eda y los tiempos de carga”, dijo el director ejecutivo de Idemitsu, Shunichi Kito, en una conferencia de prensa conjunta con Toyota.<\/p>\n Los cient\u00edficos coinciden cada vez m\u00e1s en que los desaf\u00edos tecnol\u00f3gicos b\u00e1sicos ya no parecen insuperables. Eso hace que el pr\u00f3ximo desaf\u00edo sea ampliar la producci\u00f3n en masa. El proceso de montaje plantea uno de los mayores obst\u00e1culos, ya que las capas de c\u00e9lulas c\u00e1todo-\u00e1nodo deben apilarse r\u00e1pidamente y con gran precisi\u00f3n, sin da\u00f1ar los materiales. <\/p>\n Los ingenieros de Toyota tambi\u00e9n afirman haber logrado avances. El grupo ahora tiene cada vez m\u00e1s confianza en que puede apilar las celdas al mismo ritmo que las actuales bater\u00edas de iones de litio. <\/p>\n Sin embargo, es necesario superar otros obst\u00e1culos t\u00e9cnicos para lograr una producci\u00f3n en masa a gran escala. “A\u00fan necesitamos un gran avance en t\u00e9rminos de garantizar el volumen y la calidad de los materiales de las bater\u00edas”, dijo uno de sus ingenieros durante un recorrido por la planta el mes pasado. <\/p>\n La introducci\u00f3n de bater\u00edas de estado s\u00f3lido podr\u00eda tener un profundo impacto en el futuro de la industria automotriz mundial. <\/p>\n Por el momento, China tiene el potencial de dominar la siguiente etapa de la industria debido a su liderazgo tanto en tecnolog\u00eda como en fabricaci\u00f3n de bater\u00edas: produjo m\u00e1s del 75 por ciento de las bater\u00edas a nivel mundial el a\u00f1o pasado, seg\u00fan la Agencia Internacional de Energ\u00eda. <\/p>\n CATL es, con diferencia, el mayor fabricante de bater\u00edas del mundo y cuenta con una cuota de mercado del 37 por ciento. La empresa con sede en Ningde es el fabricante de bater\u00edas m\u00e1s rentable y tiene una formidable ventaja de costos, en parte debido a su escala e inversi\u00f3n en investigaci\u00f3n y desarrollo.<\/p>\n El estado s\u00f3lido podr\u00eda ser la \u00fanica manera de superar a Beijing en la carrera de las bater\u00edas. Toyota est\u00e1 lejos de ser la \u00fanica empresa que invierte en esta tecnolog\u00eda. Nissan y Honda tienen sus propios programas. Los tres principales productores de bater\u00edas de Corea del Sur (LG Energy Solution, Samsung SDI y SK On) han declarado su intenci\u00f3n de desarrollar este tipo de celdas para finales de la d\u00e9cada de 2020. Las nuevas empresas estadounidenses QuantumScape y Solid Power, socios de Volkswagen y BMW, respectivamente, tienen objetivos de comercializaci\u00f3n similares para sus propias tecnolog\u00edas.<\/p>\n Akitoshi Hayashi, profesor de la Universidad Metropolitana de Osaka, dice que ser\u00e1 \u201cextremadamente desafiante\u201d producir en masa bater\u00edas de estado s\u00f3lido con la misma calidad que las actuales bater\u00edas de iones de litio, pero si se logra, la tecnolog\u00eda ser\u00e1 \u201cglobalmente imbatible\u201d.<\/p>\n \u201cLas bater\u00edas de estado s\u00f3lido ser\u00e1n clave para la reactivaci\u00f3n de los fabricantes de autom\u00f3viles japoneses, que est\u00e1n atrasados \u200b\u200ben la estrategia de veh\u00edculos el\u00e9ctricos, y para Jap\u00f3n, que ha perdido cuota de mercado mundial en bater\u00edas de iones de litio\u201d, a\u00f1ade.<\/p>\n China tambi\u00e9n controla el procesamiento de materias primas para bater\u00edas. Las bater\u00edas de estado s\u00f3lido podr\u00edan reducir ciertas vulnerabilidades, como la actual dependencia del grafito, al que Beijing impuso restricciones a la exportaci\u00f3n la semana pasada. Pero har\u00edan poco para aliviar la escasez de litio prevista, ya que consumir\u00edan incluso m\u00e1s que las bater\u00edas actuales.<\/p>\n Los l\u00edderes de la industria en China y Corea son menos optimistas acerca de que las bater\u00edas de estado s\u00f3lido cumplan su promesa. Seg\u00fan una persona cercana a CATL, los investigadores del grupo chino han estado trabajando durante la \u00faltima d\u00e9cada para descifrar bater\u00edas de estado s\u00f3lido. Todav\u00eda tienen que encontrar un sistema rentable para la producci\u00f3n en masa y, internamente en CATL, hay escepticismo de que Toyota lo haya logrado.<\/p>\n Los l\u00edderes de la industria coreana est\u00e1n de acuerdo. \u201cDesarrollar un producto y comercializarlo son dos cosas distintas\u201d, afirma un ejecutivo. \u201cToyota ha estado hablando de la producci\u00f3n en masa de bater\u00edas de estado s\u00f3lido durante [more than] 10 a\u00f1os, pero siguen retrasando el momento\u201d.<\/p>\n Incluso si se pueden superar los desaf\u00edos tecnol\u00f3gicos y de escalamiento, es una gran inc\u00f3gnita si las bater\u00edas de estado s\u00f3lido pueden reducir los costos de producci\u00f3n a tiempo para acelerar el lanzamiento global de los veh\u00edculos el\u00e9ctricos. <\/p>\n Las econom\u00edas de escala ayudar\u00e1n a reducir los costos. Pero el rendimiento y el coste de las actuales bater\u00edas de iones de litio tambi\u00e9n mejoran constantemente, a medida que avanzan otras tecnolog\u00edas como los \u00e1nodos de silicio. La extrema sensibilidad de las bater\u00edas de estado s\u00f3lido a la humedad y el ox\u00edgeno podr\u00eda mantener altos los costos de fabricaci\u00f3n, mientras que su complejidad podr\u00eda requerir costosos redise\u00f1os de los veh\u00edculos el\u00e9ctricos.<\/p>\n Si los costos no bajan lo suficiente, las bater\u00edas de estado s\u00f3lido podr\u00edan terminar limit\u00e1ndose a autom\u00f3viles o camiones de lujo. Kim Dong-myung, jefe de la divisi\u00f3n avanzada de bater\u00edas para autom\u00f3viles de la coreana LGES, dice que producirlas es “demasiado costoso” y que habr\u00e1 “aplicaciones muy limitadas”. Incluso si todo sale seg\u00fan lo planeado, las bater\u00edas de estado s\u00f3lido s\u00f3lo podr\u00e1n abarcar alrededor del 10 por ciento del mercado general de veh\u00edculos el\u00e9ctricos para 2035, estima Lee Kyung Sub, jefe del negocio de materiales para bater\u00edas del conglomerado coreano Posco.<\/p>\n![\"Diagrama](\"https:\/\/teknomers.com\/es\/wp-content\/uploads\/2023\/10\/Como-las-baterias-de-estado-solido-podrian-transformar-el-transporte.pn.png\")
<\/picture><\/figure>\n![\"El](\"https:\/\/teknomers.com\/es\/wp-content\/uploads\/2023\/10\/Como-las-baterias-de-estado-solido-podrian-transformar-el-transporte.jpg\"){kind=spacer}
<\/picture>Una fundaci\u00f3n s\u00f3lida<\/h2>\n
![\"Un](\"https:\/\/teknomers.com\/es\/wp-content\/uploads\/2023\/10\/1698467764_220_Como-las-baterias-de-estado-solido-podrian-transformar-el-transporte.jpg\"){kind=spacer}
<\/picture>Impacto global<\/h2>\n
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<\/picture><\/a><\/figure>\n<\/div>\nObst\u00e1culos de fabricaci\u00f3n<\/h2>\n
![\"\"\/](\"https:\/\/teknomers.com\/es\/wp-content\/uploads\/2023\/10\/Como-las-baterias-de-estado-solido-podrian-transformar-el-transporte.studio\/visualisation\/15519922\/thumbnail.jpeg\")
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