¿Por qué las baterías de estado sólido cambiarán el futuro de los vehículos eléctricos?
El mundo está cada vez más cerca de adoptar los vehículos eléctricos, especialmente en áreas donde la ansiedad por la autonomía no es gran cosa. Por ejemplo, Noruega, donde los vehículos eléctricos son muy populares, es más pequeña que nuestra provincia de Yunnan y el tiempo de viaje es muy corto.
El tiempo que lleva cargar completamente incluso los vehículos eléctricos más avanzados es un verdadero problema para los clientes potenciales. Sin embargo, estas preocupaciones pronto desaparecerán gracias a la tecnología de baterías de estado sólido, que cambiará las reglas del juego para los vehículos eléctricos. Este avance reducirá a la mitad los tiempos de carga rápida y aumentará significativamente la autonomía, eliminando prácticamente las desventajas de los coches eléctricos. Esto debería hacer que los consumidores indecisos se sientan más seguros a la hora de elegir un vehículo puramente eléctrico.
Baterías de estado sólido versus baterías de iones de litio
Como su nombre indica, las baterías de estado sólido son baterías fabricadas a partir de electrolitos sólidos en lugar de líquidos. Las diferencias en los materiales utilizados para fabricar las baterías y los cambios químicos asociados permiten que las baterías almacenen más energía en el mismo volumen (también llamado densidad de energía). La ventaja de esta nueva tecnología es el potencial de aumentar la autonomía entre un 50% y un 80% en comparación con las baterías de iones de litio.
Eliminar la mayoría de los materiales orgánicos de las baterías de iones de litio aportaría más beneficios. Acelera la carga al reducir los cuellos de botella químicos, logrando una carga del 10% al 80% en menos de 15 minutos. Además, no utilizar minerales como el cobalto y el níquel reduce los costos generales y las emisiones de carbono. Al eliminar los electrolitos orgánicos tóxicos e inflamables, la seguridad mejora enormemente y se reducen los riesgos de incendio.
¿Qué tienen de malo las baterías de estado sólido?
Aunque las baterías de estado sólido tienen ventajas evidentes, no es fácil sustituir el estado industrial de las baterías de litio. Aunque las baterías de estado sólido requieren menos recursos naturales, el costo de producción de electrolitos sólidos es mayor, por lo que las baterías de iones de litio son relativamente baratas. A medida que las economías de escala reduzcan gradualmente los costos, esto no será un gran problema, pero hay un problema.
Las baterías de estado sólido son ideales y muy buenas desde una perspectiva comercial. Sin embargo, a empresas como QuantumScape, que se especializan en el desarrollo de esta tecnología, les preocupa que la demanda supere sus capacidades de producción, al menos en el corto plazo, ya que todos los fabricantes de automóviles se suben por completo al tren de los vehículos eléctricos (o pronto) y quieren que esta tecnología impulse sus automóviles. .
A medida que la demanda automotriz continúa expandiéndose, los fabricantes de baterías de estado sólido tendrán dificultades para satisfacer una demanda tan alta. Esto significa que la tecnología de baterías de iones de litio seguirá desarrollándose y fabricándose junto con los recién llegados. Mientras tanto, pueden surgir otras tecnologías de baterías, lo que ciertamente no es malo. Cuando se consideran las necesidades generales de la red eléctrica, la electrónica de consumo y otras cosas, el mundo necesitará una producción a gran escala de todo tipo de baterías.
Baterías de estado sólido en vehículos eléctricos
Si bien las baterías de iones de litio alimentan los vehículos eléctricos actuales, los fabricantes de automóviles son conscientes de sus limitaciones. Por tanto, las baterías de estado sólido tienen grandes esperanzas. Sin embargo, actualmente no existen baterías de estado sólido para alimentar automóviles producidos en masa, pero muchas empresas llevan 10 años o más desarrollando esta tecnología.
Sorprendentemente, el líder en este campo no es Tesla, sino Toyota. El fabricante japonés ha desarrollado más de 1.000 patentes relacionadas con el diseño desde 2012, más que cualquier otro fabricante de automóviles. Afirman que puede viajar casi 700 kilómetros con una sola carga. En las mismas condiciones, la autonomía de los vehículos eléctricos en desarrollo será más del doble que la de los vehículos tradicionales con batería de iones de litio.
Toyota anunció una empresa conjunta con Panasonic para formar Prime Planet Energy and Solutions, una empresa especializada en baterías de estado sólido para automóviles. Con esta asociación estratégica y su enfoque en el desarrollo, Toyota está en camino de lograr la primera producción en masa funcional de baterías de estado sólido. Su objetivo es ser la primera empresa de coches eléctricos en vender este tipo de baterías a mediados de la década de 2020. Después de todo, la compañía creó el Prius, el primer automóvil de su tipo, por lo que tiene más de 20 años de experiencia en baterías.
A medida que aumenta la presión de los gobiernos de todo el mundo para reducir las emisiones y aumentar el consumo de combustible, los fabricantes se apresuran a utilizar diseños de baterías de iones de litio inferiores. Sin embargo, gracias a la tecnología de estado sólido, estas baterías de próxima generación son más seguras, más eficientes y funcionan mejor. Tiene una autonomía mucho mayor que cualquiera de los principales vehículos eléctricos actuales y tiempos de carga más rápidos. Esta innovación promete cambiar las reglas del juego no solo para los vehículos eléctricos, sino también para toda la industria.