Las baterías de estado sólido entran en producción piloto y se espera que los costos bajen drásticamente

Fuente: https://www.pv-magazine.com

Los últimos hallazgos del proveedor de inteligencia TrendForce, con sede en Taipei, muestran que los volúmenes de producción de baterías de estado sólido podrían alcanzar niveles de GWh para 2027. La rápida expansión conducirá a una disminución de los precios de las células, alcanzando el nivel de 0,6-0,7 CNY/Wh (0,084-0,098 dólares) para 2035.

La comercialización de baterías de estado sólido (SSB, por sus siglas en inglés) está en marcha y las industrias, desde la automotriz hasta la de almacenamiento, apuestan por esta tecnología. Pero si bien el entusiasmo en torno a las baterías de estado sólido completo ha disminuido un poco (y la tecnología ha tardado más de lo esperado en despegar), las baterías de estado semisólido, que utilizan un diseño híbrido de electrolito sólido y líquido, han estado haciendo un progreso constante hacia su comercialización.

Los últimos hallazgos de TrendForce revelan que los principales fabricantes de todo el mundo, como Toyota, Nissan y Samsung SDI, ya han comenzado la producción piloto de baterías de estado sólido. Se estima que los volúmenes de producción podrían alcanzar niveles de GWh para 2027, a medida que estas empresas compiten por aumentar la producción.

Esta tecnología, que tiene décadas de antigüedad, promete mejoras en materia de seguridad y densidad energética, pero hasta ahora ha tenido dificultades para alcanzar el éxito comercial. Los altos costos de producción, los procesos de fabricación complejos y la falta de una cadena de suministro madura han frenado su implementación.

Mientras tanto, las baterías de estado semisólido ya se han comercializado en gran medida y actualmente se utilizan en vehículos eléctricos. Según TrendForce, ya han alcanzado una escala de instalación de GWh, con densidades de energía de celdas que oscilan entre 300 y 360 Wh/kg.

El precio inicial de las baterías de estado semisólido supera los 0,14 yuanes por hora (1 yuan por hora) debido a las pequeñas escalas de producción y a la relativa inmadurez de las tecnologías de fabricación. TrendForce prevé que, con el aumento de la escala de producción y los avances tecnológicos, el coste total de las baterías de estado semisólido podría caer por debajo de los 0,4 yuanes por hora en 2035.

Las baterías de estado sólido están pasando de las celdas de muestra de prototipos a la producción a escala de ingeniería y también se espera que enfrenten altos costos de producción en la etapa inicial que podrían aumentar los precios iniciales del producto. TrendForce proyecta que, para 2030, si la escala de aplicaciones de baterías de estado sólido supera los 10 GWh, los precios de las celdas probablemente caerán a alrededor de 1 CNY/Wh. Para 2035, los precios de las celdas podrían caer aún más a 0,6-0,7 CNY/Wh con una expansión rápida y a gran escala del mercado.

Enfoque en la tecnología SSB basada en sulfuro

En la actualidad, existen tres formas de fabricar baterías de estado sólido basadas en diferentes tipos de electrolitos, y cada una de ellas tiene su propio conjunto de obstáculos tecnológicos . Las baterías de estado sólido basadas en polímeros son relativamente maduras y ya se han comercializado en algunas partes de Europa. Por ejemplo, la empresa francesa Blue Solutions ya produce este tipo de baterías de estado sólido para los autobuses eléctricos de Daimler. Sin embargo, esta clase de baterías aún enfrenta desafíos en términos de tolerancia al voltaje y conductividad iónica.

Los electrolitos de estado sólido de óxido se consideran la clase de baterías de estado sólido más estable desde el punto de vista químico, pero son difíciles de fabricar. El contacto “sólido-sólido” entre el electrolito y los materiales activos del cátodo/ánodo genera una mayor resistencia interna.

Las baterías de estado sólido basadas en sulfuro muestran un potencial particularmente fuerte debido a su conductividad iónica, que es la más cercana a la de los electrolitos líquidos y puede incluso superarla. Esta clase de baterías de estado sólido es explorada por los principales desarrolladores, entre ellos Toyota, Samsung SDI, LGES, SK On, CATL y BYD. Sin embargo, esta química es inestable en el aire y muy sensible a la humedad, lo que agrega complejidad al proceso de producción y potencialmente libera gas H2S, que es venenoso e inflamable.

La visión de TrendForce sobre el desarrollo de la tecnología de baterías de estado sólido es cautelosa pero optimista. “Aunque los indicadores clave de rendimiento, como las tasas de carga y descarga y el ciclo de vida, aún no han alcanzado los estándares de comercialización, y los costos actuales siguen siendo poco competitivos con las baterías de iones de litio líquidas, los costos de las baterías de estado sólido mejorarán significativamente a medida que la producción aumente, debido a las sólidas políticas gubernamentales y la inversión de capital”, afirman los analistas.