SMM, 12 de enero, Noticias:
Puntos clave: En el extranjero, las baterías de estado sólido muestran un patrón con los sulfuros como corriente principal, los óxidos dirigidos a aplicaciones de alta gama y los polímeros explorando vías alternativas. Las empresas japonesas y surcoreanas tienen la tecnología más madura, con Toyota, Samsung y SK On planeando la producción en masa desde 2026-2029, aunque probablemente se retrase; las empresas estadounidenses son impulsadas por el capital pero carecen de vías de comercialización claras; Europa se centra en aplicaciones de alta gama. Los cuellos de botella principales radican en la degradación de la impedancia interfacial, el rendimiento a baja temperatura y los costes de producción en masa, esperándose la batalla final por las rutas tecnológicas después de 2030.
La carrera global por las baterías de estado sólido ha superado la etapa de validación conceptual de laboratorio, entrando en una ventana crítica de "ingeniería-industrialización". Según la disposición de casi 30 empresas extranjeras, la industria muestra tres características principales: rutas tecnológicas diversificadas, facciones regionales y cronogramas de producción en masa muy convergentes. Originalmente, se esperaba que el primer lote de productos comerciales llegara entre 2026-2029, pero debido a la madurez técnica y el control de costes, ahora se proyecta que se retrase hasta 2030-2035.
I. Rutas Tecnológicas: Los Sulfuros Acaparan el Protagonismo, los Óxidos Apuntan a lo Premium, los Polímeros Exploran Nuevos Escenarios
Las empresas extranjeras presentan claramente un patrón de "sulfuros como corriente principal, óxidos para alta gama y polímeros buscando su nicho".
Las rutas basadas en sulfuros, representadas por Toyota, Samsung SDI, LG Chem, Nissan y Honda, representan más del 60%. Esta ruta tiene la conductividad iónica más alta, cercana a la de los electrolitos líquidos (10⁻³ S/cm), soportando densidades de energía superiores a 500Wh/kg. Sin embargo, sufre de pobre estabilidad química, requiere una atmósfera inerte para la producción y enfrenta desafíos en el control de la impedancia interfacial. En octubre de 2025, Toyota obtuvo la aprobación de producción en Japón para su batería de estado sólido basada en sulfuros, que presume una densidad de energía de 500Wh/kg, 2000 ciclos y una autonomía de 1200 km tras una carga de 10 minutos. Está programada para usarse en modelos insignia de Lexus en 2027, liderando globalmente en madurez tecnológica. Empresas estadounidenses como Factorial Energy y Solid Power también se centran en sulfuros. La primera, en colaboración con Mercedes, entregó baterías Solstice con una capacidad de 400 Ah y 2000 ciclos, mientras que la segunda proporcionó muestras tipo A a BMW para pruebas en vehículos. El desafío central para el campo de los sulfuros radica en los procesos de producción en masa estrictos: Samsung SDI requiere un entorno libre de oxígeno para el empaquetado, LG Chem se centra en la transición a estado semisólido polimérico antes de 2026, y aunque la planta piloto de SK On en Tennessee está programada para producción en masa en 2029, la reducción de costes sigue siendo difícil.
Las rutas basadas en óxidos, lideradas por QuantumScape, ProLogium Technology y Rimac Technology, tienen las barreras técnicas más altas pero ofrecen la mejor seguridad y longevidad. La tecnología de separador cerámico de QuantumScape logra una densidad de energía volumétrica de 1000 Wh/L y una vida útil de 4 millones de km, con vínculos profundos con Volkswagen y Porsche. La producción a pequeña escala del QSE-5B está planificada para 2025, pero el cronograma de producción en masa no está claro y persisten riesgos técnicos. ProLogium Technology utiliza una estructura cerámica 3D para evitar la sinterización a alta temperatura, logrando una densidad de energía de 260 Wh/kg en colaboración con Rimac, con planes de usarla en vehículos eléctricos de alto rendimiento para 2027. La ventaja de los óxidos es su amplia ventana electroquímica (0-6V) adecuada para cátodos de alto voltaje, pero sufren de alta impedancia en los límites de grano y fragilidad, requiriendo capas de modificación interfacial, lo que limita su aplicación a gran escala.
Las rutas basadas en polímeros, representadas por la francesa Bolloré, Blue Solutions y la estadounidense Ionic Materials, buscan mercados diferenciados mediante diseños delgados y flexibles. Bolloré ya ha comercializado el Bluecar, con baterías de polímero de litio-metal que ofrecen una densidad de energía de 380 Wh/L y una vida útil de 15 años, pero requieren temperaturas de operación de 60-80°C, limitando su aplicación. Blue Solutions planea lanzar un producto de cuarta generación con una densidad de energía de 450 Wh/kg para 2030, colaborando con PTL en equipos de materiales, apuntando al mercado europeo. La ventaja central de los polímeros es su buena procesabilidad, compatible con los procesos existentes de rollo a rollo, pero tienen baja conductividad a temperatura ambiente, requiriendo sistemas de calentamiento, lo que dificulta equilibrar coste y eficiencia.
II. Competencia Regional: Japón Tiene la Tecnología Más Madura, EE.UU. es Impulsado por el Capital, Corea del Sur Expande Agresivamente la Producción, y Europa se Enfoca en Aplicaciones de Alta Gama
Los cuatro gigantes de Japón (Toyota, Nissan, Honda, Maxell) forman el primer nivel tecnológico, aprovechando su ventaja temprana en sulfuros y ciencia de materiales, con una fuerte barrera de patentes. Toyota recibió financiación gubernamental y apoyo político en 2025, con Sumitomo Metal proporcionando materiales catódicos de alta durabilidad, completando una cadena industrial de ciclo cerrado. La planta piloto de Nissan en Yokohama comenzó operaciones en enero de 2025, con una densidad de energía de 400-500 Wh/kg, y planes de producción a gran escala en 2028. Maxell se dirige a escenarios industriales de alta temperatura, con muestras de baterías tolerantes a 150°C enviadas en noviembre, y una inversión de 10 mil millones de yenes en una línea de producción en Kioto para 2030. El modelo de Japón es un triángulo "gobierno-conglomerado-fabricante de automóviles", sólido en tecnología pero conservador en comercialización.
Las empresas estadounidenses exhiben características duales de "diversificación tecnológica y crecimiento impulsado por el capital". QuantumScape, Factorial y Solid Power, tres unicornios, han recibido inversiones significativas de fabricantes de automóviles tradicionales, recaudando más de 3 mil millones de dólares, pero sus cronogramas de producción en masa generalmente van a la zaga de los de Japón y Corea del Sur. Blue Current, respaldada por Amazon con una inversión de 80 millones de dólares en la ronda D, se centra en ánodos compuestos de silicio; Ensurge colabora con Corning en microbaterías para dispositivos portátiles. La ventaja de EE.UU. es un mercado de capitales activo, que tolera ciclos de I+D más largos, pero carece de integración profunda con los fabricantes de automóviles, haciendo que las vías de comercialización no sean claras.
Los tres líderes de Corea del Sur (Samsung SDI, LG, SK On) adoptan una estrategia de "expansión agresiva y asociaciones con fabricantes de automóviles". Samsung SDI tiene una capacidad anual de 15,000 baterías, entregando muestras a Hyundai; LG Chem planea pasar de estado semisólido en 2026, a litio-azufre en 2027 y litio-metal en 2028; SK On, con una base estable de clientes que incluye a Hyundai, Mercedes y Ford, comenzará la producción en su planta piloto de Daejeon de 4628 m² en septiembre de 2025, con producción en masa adelantada a 2029. El modelo coreano prioriza la eficiencia, avanzando tanto en plantas nacionales como en el extranjero en Tennessee y Hesse, pero carece de la originalidad de la tecnología japonesa.
Europa se abre paso con innovación tecnológica y aplicaciones de alta gama. La croata Rimac colabora con ProLogium en vehículos de alto rendimiento, mientras que el Bluecar del Reino Unido (Bolloré) ha estado en operación durante 15 años, y Blue Solutions planea aumentar la densidad de energía en un 25% con su tecnología de quinta generación para 2035. Europa carece de gigantes locales de baterías pero se posiciona aguas arriba en la cadena de valor mediante innovación en materiales (polímeros de Solvay) y desarrollo de equipos (Manz), apuntando a sectores de alto valor como aeroespacial y médico.
III. Desafíos de la Producción en Masa: Tres Cuellos de Botella que Obstaculizan los Objetivos de 2027
A pesar de los agresivos cronogramas, tres cuellos de botella permanecen sin resolver: degradación de la impedancia interfacial, llevando a una retención de capacidad por debajo del 90% después de 1000 ciclos; rendimiento a baja temperatura, con la capacidad cayendo más del 30% por debajo de -20°C; y los costes actuales de las baterías de sulfuro siendo 2-3 veces superiores a los de las baterías líquidas, con la reducción de costes dependiendo de la producción de electrolito a escala de kilotones (Tinci y Yanyi New Materials planean lograrlo para 2027). Adicionalmente, la validación de grado automotriz requiere 2-3 años de pruebas de seguridad y fiabilidad. Modelos como el Hongqi Tian Gong 06 y el SAIC MG4 solo han completado el primer paso de las pruebas en vehículo, esperándose el SOP a gran escala después de 2028.
IV. Perspectivas Futuras: 2029 Será el Año Decisivo, con Sulfuros + NCM811 o Ni90+ Probablemente Dominando
En general, la batalla final por las rutas tecnológicas, originalmente esperada entre 2029-2030, podría extenderse a 2030-2035. Para entonces, Toyota, SK On y Solid Power habrán logrado la producción en masa, con los datos de coste y rendimiento determinando la selección final. Se espera que la combinación de sulfuros, ternarios de alto contenido en níquel y ánodos de silicio/litio-metal logre un avance en modelos de alta gama primero, mientras que los óxidos de bajo coste y las baterías semisólidas de LFP (baterías sólido-líquido) encontrarán un nicho en el sector de Almacenamiento de Energía en Red (ESS, por sus siglas en inglés). Si las empresas estadounidenses no logran asegurar asociaciones con fabricantes de automóviles para entonces, podrían enfrentar el estallido de una burbuja de valoración.
Según pronósticos de SMM, los envíos de baterías totalmente sólidas alcanzarán los 13,5 GWh para 2028, mientras que los envíos de baterías semisólidas alcanzarán los 160 GWh. Se proyecta que la demanda global de baterías de iones de litio alcance aproximadamente 2.800 GWh para 2030, con la demanda de baterías de iones de litio del sector de vehículos eléctricos mostrando una CAGR de alrededor del 11% desde 2024 hasta 2030, la demanda de baterías de iones de litio para ESS con una CAGR de aproximadamente el 27%, y la demanda de baterías de litio para electrónica de consumo con una CAGR de roughly el 10%. Se estima que la penetración global de las baterías de estado sólido será de aproximadamente el 0,1% en 2025, esperándose que la penetración de las baterías totalmente sólidas alcance alrededor del 4% para 2030, y que la penetración global de las baterías de estado sólido podría acercarse al 10% para 2035.
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