Las 12 principales empresas de baterías de estado sólido que están dando forma al futuro

La carrera por desarrollar baterías de estado sólido de nueva generación se intensifica, con múltiples empresas del sector logrando avances significativos. A diferencia de las baterías de iones de litio tradicionales, las baterías de estado sólido utilizan electrolitos sólidos, que ofrecen mayor seguridad, mayor densidad energética y una capacidad de carga más rápida. Estas características han atraído la atención de importantes empresas, lo que ha impulsado un aumento en la investigación y el desarrollo. Las siguientes secciones ofrecen un análisis en profundidad de algunas de las principales empresas de baterías de estado sólido, sus enfoques únicos y sus plazos de desarrollo, destacando el impacto potencial de sus innovaciones en la industria del almacenamiento de energía.

¿Qué es una batería de estado sólido?

Una batería de estado sólido es una nueva tecnología que utiliza electrodos y un electrolito sólidos, a diferencia de las baterías de iones de litio convencionales, que utilizan electrolitos líquidos o en gel. La principal diferencia radica en los materiales utilizados para la transferencia de energía. Las baterías tradicionales suelen utilizar un electrolito líquido, lo que puede causar problemas de seguridad, como sobrecalentamiento o incluso explosiones en condiciones extremas. Por el contrario, los materiales de las baterías de estado sólido suelen estar hechos de cerámica, vidrio o polímeros, que son mucho más estables y seguros.

La batería de estado sólido utiliza estos materiales sólidos para conducir iones entre los electrodos, reemplazando la solución líquida presente en los diseños de baterías anteriores. Esta diferencia en la construcción mejora significativamente la seguridad, ya que los materiales sólidos no son inflamables y pueden soportar temperaturas mucho más altas sin descomponerse. Como resultado, los materiales de las baterías de estado sólido hacen que la tecnología sea más confiable, reduciendo el riesgo de fugas, incendios o reacciones químicas.

Otro aspecto clave de una batería de estado sólido es su capacidad para utilizar litio metálico como ánodo en lugar de grafito. Este cambio aumenta la densidad energética, lo que permite que la batería almacene más energía con el mismo tamaño o peso. Esto es especialmente beneficioso para vehículos eléctricos (VE) y dispositivos electrónicos portátiles que requieren fuentes de alimentación compactas y de alta capacidad. Al utilizar materiales avanzados para baterías de estado sólido, los fabricantes pueden crear baterías que no solo son más seguras, sino también más ligeras y duraderas que las opciones tradicionales.

En general, una batería de estado sólido se considera un sustituto prometedor de las baterías de iones de litio actuales debido a su mayor seguridad, mayor vida útil y mayor densidad energética. A medida que esta tecnología avanza, podría revolucionar el uso de las baterías en diversas industrias, desde vehículos eléctricos hasta sistemas de almacenamiento de energía renovable.

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Beneficios de las baterías de estado sólido

Las ventajas de las baterías de estado sólido las convierten en una sólida alternativa a las baterías de litio en numerosas aplicaciones. Sus ventajas sobre las baterías de iones de litio tradicionales incluyen mayor seguridad, mayor densidad energética y capacidad de carga rápida, lo que las hace muy atractivas para industrias que exigen soluciones energéticas fiables y duraderas.

Funciones de seguridad mejoradas

Una de las principales ventajas de las baterías de estado sólido es su perfil de seguridad significativamente mejorado. Las baterías tradicionales de iones de litio utilizan electrolitos líquidos, propensos a sobrecalentarse, tener fugas o incluso incendiarse en determinadas condiciones. Sin embargo, las baterías de estado sólido los sustituyen por materiales estables e inflamables, como la cerámica o los polímeros, lo que reduce el riesgo de fugas térmicas y las hace más seguras para su uso en entornos de alta tensión, como vehículos eléctricos y equipos industriales. Los electrolitos sólidos son más resistentes a la degradación con el tiempo, lo que se traduce en una menor probabilidad de fallo incluso después de un uso prolongado.

Monitoreo mejorado de la densidad energética

Otra ventaja crucial de las baterías de estado sólido es su mayor densidad energética. Al utilizar materiales como el litio metálico como ánodo, las baterías de estado sólido pueden almacenar más energía por unidad de volumen o peso que las baterías tradicionales. Esta característica es especialmente importante para aplicaciones donde el espacio y el peso son limitados, como los vehículos eléctricos y los dispositivos electrónicos portátiles. Una batería de estado sólido puede duplicar o triplicar la densidad energética de una batería convencional de iones de litio, ofreciendo mayor autonomía para vehículos eléctricos o mayor tiempo de uso para dispositivos electrónicos. Además, los electrolitos sólidos de estas baterías permiten una mejor monitorización de la densidad energética, lo que permite un control más preciso de los ciclos de carga y descarga de la batería.

Capacidades de carga rápida

Las baterías de estado sólido también son conocidas por su rápida capacidad de carga, una ventaja clave sobre las baterías de litio convencionales. Gracias a su estructura única y a las propiedades de los materiales de las baterías de estado sólido, estas baterías permiten un movimiento de iones más rápido, reduciendo el tiempo necesario para una carga completa. Mientras que las baterías tradicionales pueden tardar horas en cargarse por completo, las baterías de estado sólido pueden lograrlo en una fracción de tiempo, lo que las convierte en el sustituto ideal de las baterías de litio en aplicaciones donde la recarga rápida es crucial, como vehículos eléctricos o sistemas de emergencia.

La combinación de mayor seguridad, mayor densidad energética y capacidad de carga rápida posiciona a las baterías de estado sólido como la siguiente etapa en la evolución de la tecnología de baterías. A medida que los fabricantes continúan perfeccionando esta tecnología, tiene el potencial de convertirse en un sustituto superior de las baterías de litio en diversos sectores.

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Desafíos para acelerar el desarrollo de baterías de estado sólido

Si bien las baterías de estado sólido han demostrado un gran potencial como el futuro del almacenamiento de energía, persisten múltiples obstáculos. Estos desafíos impiden acelerar el desarrollo de baterías de estado sólido y lograr su comercialización a gran escala. Los problemas abarcan desde la competencia con otras tecnologías hasta la complejidad del proceso de producción. Analicemos algunos de los principales desafíos a los que se enfrentan investigadores y fabricantes.

Tecnologías alternativas disponibles

Una de las barreras más importantes para acelerar la adopción de baterías de estado sólido es la presencia de otras tecnologías competidoras. Las baterías de iones de litio actuales, por ejemplo, cuentan con una cadena de suministro consolidada, son más económicas y se utilizan ampliamente en diversas aplicaciones. En consecuencia, las baterías tradicionales de iones de litio aún dominan el mercado gracias a su asequibilidad y rendimiento comprobado. Además de las baterías de iones de litio, otras tecnologías emergentes, como las de iones de sodio y las de litio-azufre, ofrecen diferentes ventajas. Estas alternativas dificultan que las empresas justifiquen la elevada inversión necesaria para desarrollar baterías de estado sólido.

Con más opciones disponibles, muchos fabricantes dudan en apostar por completo por la tecnología de estado sólido. Están sopesando las ventajas de las baterías de estado sólido frente al potencial de otros sistemas. Hasta que se demuestre que el coste, la seguridad y la densidad energética de las baterías de estado sólido superan significativamente a las opciones existentes, el proceso de adopción seguirá siendo lento. Esto significa que acelerar el desarrollo requerirá un mayor enfoque en la investigación y en demostrar el valor único de los sistemas de estado sólido frente a otras tecnologías de baterías.

Técnicas de producción complejas

Otro desafío importante para acelerar el desarrollo de baterías de estado sólido es la complejidad del proceso de fabricación. Las baterías tradicionales de iones de litio cuentan con un proceso de producción simplificado, optimizado durante décadas. En cambio, las baterías de estado sólido utilizan materiales completamente diferentes, como la cerámica o el vidrio, que son más difíciles de manipular y más costosos de producir. La delicada estructura de estos materiales dificulta mantener altos estándares de calidad durante la fabricación, lo que se traduce en bajos rendimientos y altos costos.

Además, lograr una interfaz uniforme y estable entre el electrolito sólido y los electrodos es crucial. Cualquier defecto puede provocar un mal funcionamiento o una degradación rápida de la batería. Este requisito de fabricación precisa implica que aumentar la producción a gran escala no es tan sencillo como con las baterías convencionales. Los métodos actuales para crear baterías de estado sólido suelen implicar altas temperaturas y presiones, lo cual resulta costoso y requiere mucho tiempo. Por lo tanto, acelerar la producción requeriría nuevas técnicas e innovaciones que puedan reducir los costos y el tiempo necesario para fabricar estas baterías avanzadas.

Además, las baterías de estado sólido requieren equipos especializados que no están ampliamente disponibles, lo que dificulta la entrada de empresas más pequeñas al mercado. Esto supone una importante barrera de inversión para nuevos actores, lo que ralentiza el progreso general. Para que las baterías de estado sólido sean un producto comercial viable, la industria necesita avances tanto en materiales como en procesos de fabricación para optimizar la producción y reducir costos.

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Cronología de las baterías de estado sólido

La cronología de las baterías de estado sólido muestra la evolución de esta prometedora tecnología desde las etapas iniciales de investigación hasta su producción en masa prevista. A pesar de sus posibles ventajas respecto a las baterías de iones de litio convencionales, el camino hacia su uso comercial a gran escala ha sido largo y complejo. A continuación, se presenta un análisis más detallado de la cronología de desarrollo y los hitos clave de las baterías de estado sólido.

Investigación y desarrollo tempranos (década de 1970 a 2000)

El concepto de baterías de estado sólido se introdujo por primera vez en la década de 1970, cuando los investigadores comenzaron a experimentar con materiales para baterías de estado sólido, como cerámicas y polímeros, para reemplazar los electrolitos líquidos utilizados en las baterías tradicionales. Durante este período, el enfoque se centró principalmente en mejorar la densidad energética y la seguridad. Sin embargo, debido a limitaciones técnicas y altos costos de producción, las baterías de estado sólido permanecieron confinadas principalmente a experimentos de laboratorio.

Avances tecnológicos y prototipos (2010-2019)

A principios de la década de 2010, el interés en la tecnología de estado sólido cobró impulso a medida que varias empresas, como Toyota y Samsung SDI, comenzaron a invertir fuertemente en investigación y desarrollo. Exploraron diversos materiales para baterías de estado sólido y lograron avances significativos en la composición de electrolitos sólidos. Para 2017, Toyota y otras empresas clave habían desarrollado con éxito los primeros prototipos de estado sólido, demostrando que estas baterías podían utilizarse en aplicaciones reales. Este período marcó un punto de inflexión en la historia de las baterías de estado sólido, demostrando el potencial de soluciones de almacenamiento de energía más seguras y eficientes.

Producción piloto y comercialización inicial (2020-2025)

La década de 2020 ha sido testigo de un rápido progreso en la comercialización de baterías de estado sólido. Empresas como QuantumScape y Solid Power han pasado de la investigación de laboratorio a la producción piloto, con el objetivo de comercializar sus productos. Estas empresas se han asociado con importantes fabricantes de automóviles como Volkswagen y Ford, centrándose en el uso de baterías de estado sólido en vehículos eléctricos (VE). Para 2025, muchos fabricantes planean lanzar sus modelos de baterías de estado sólido de primera generación para VE, con el objetivo de lograr una mayor autonomía y tiempos de carga más rápidos.

Producción en masa y expansión del mercado (2026-2030)

El cronograma de baterías de estado sólido sugiere que la producción en masa comenzará alrededor de 2026, ya que varias empresas líderes, como CATL y BYD, han anunciado planes para lanzar líneas de producción a gran escala. Para entonces, se espera que se hayan superado las barreras tecnológicas relacionadas con los materiales y las técnicas de fabricación de las baterías de estado sólido, lo que hará que estas baterías sean más competitivas en costos que las baterías tradicionales de iones de litio. Este período también verá una adopción más amplia en la electrónica de consumo, los sistemas de almacenamiento de energía y, potencialmente, la aviación.

Desarrollos futuros (2030 y más allá)

De cara al futuro, la atención se centrará en optimizar el rendimiento y el coste de las baterías de estado sólido. A medida que la producción aumente y la tecnología madure, se espera que las baterías de estado sólido sustituyan a las baterías convencionales de iones de litio en diversas aplicaciones. Esta transición probablemente transformará el panorama del almacenamiento de energía, proporcionando soluciones energéticas más seguras y eficientes para industrias de todo el mundo.

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Las 12 mejores empresas de baterías de estado sólido

El auge de las empresas de baterías de estado sólido está transformando la industria del almacenamiento de energía, ampliando los límites de lo que la tecnología tradicional de iones de litio puede lograr. Una batería de estado sólido utiliza electrolitos sólidos en lugar de líquidos, lo que ofrece mayor seguridad, mayor densidad energética y tiempos de carga más rápidos. Estas ventajas han captado la atención de importantes empresas como CATL, BYD y QuantumScape, cada una de las cuales se esfuerza por liderar esta evolución tecnológica. Mientras estas empresas abren camino, MANLY Battery también se prepara para esta transformación. Mientras continuamos desarrollando baterías de litio de vanguardia, ¡manténgase al tanto de nuestras futuras innovaciones de estado sólido!

CATL

Descripción general

CATL (Contemporary Amperex Technology Co., Limited) es un líder mundial en la fabricación de baterías y uno de los actores más influyentes en el sólido Mercado de baterías de estado sólido. La compañía presentó recientemente su tecnología de "batería de estado condensado", que integra electrolitos líquidos y sólidos para ofrecer una solución híbrida. Este diseño innovador alcanza una densidad energética de hasta 500 Wh/kg, lo que la posiciona como una de las tecnologías de baterías de estado sólido más avanzadas en desarrollo. CATL se centra en mejorar la densidad energética y la seguridad, dos factores críticos que las baterías de iones de litio tradicionales suelen tener dificultades para equilibrar.

Cronología del desarrollo

• 2023CATL presentó su batería de estado condensado, lo que marca un hito importante en la investigación de la compañía en baterías de estado sólido. Esta nueva tecnología de batería utiliza un electrolito sólido a base de azufre, que ofrece alta conductividad iónica y estabilidad, lo que la hace ideal para alcanzar mayores densidades energéticas sin sacrificar la seguridad.
• 2024El científico jefe de CATL, Wu Kai, anunció que la tecnología de baterías de estado sólido de la compañía se encuentra actualmente en un nivel de madurez de "4 de 9". Esta escala mide el progreso hacia la comercialización completa, donde 9 representa la preparación para la producción a gran escala. La compañía se fijó el objetivo de alcanzar un nivel de madurez de "7 u 8" para 2027, lo que permitirá la producción a pequeña escala y consolidará a CATL como líder en el sector de baterías de estado sólido.
• 2027: CATL aspira a alcanzar un hito significativo al iniciar la producción a pequeña escala de sus baterías de estado sólido. Este logro posicionará a CATL como líder en la industria, allanando el camino para una comercialización más amplia. La compañía planea integrar su tecnología de estado sólido en diversas aplicaciones, incluyendo vehículos eléctricos (VE) y sistemas de almacenamiento de energía.
• 2030 y más alláPara 2030, CATL prevé haber comercializado completamente su tecnología de baterías de estado sólido, satisfaciendo así la creciente demanda de soluciones de almacenamiento de energía más seguras y eficientes. La estrategia a largo plazo de la compañía incluye ampliar su oferta de baterías de estado sólido para diversas aplicaciones, desde vehículos eléctricos de alto rendimiento hasta sistemas industriales de almacenamiento de energía.

BYD

Descripción general

BYD, otra empresa destacada entre las compañías de baterías de estado sólido, ha logrado avances significativos en el desarrollo de su propia tecnología de baterías de estado sólido. Si bien BYD aún no ha lanzado un producto comercial de estado sólido, ha desarrollado un diseño único que combina un cátodo ternario (monocristal) con alto contenido de níquel, un ánodo de silicio y un electrolito de azufre. Se espera que esta configuración avanzada produzca densidades de energía superiores a 280 Wh/kg, lo que convierte a BYD en un fuerte competidor en el mercado de baterías de alto rendimiento.

Cronología del desarrollo

• 2018 – 2022BYD sentó las bases para la investigación de baterías de estado sólido mediante una fuerte inversión en ciencia de materiales y el establecimiento de alianzas con importantes instituciones de investigación. Durante este período, la compañía perfeccionó la composición de sus electrolitos y electrodos para mejorar la densidad energética y la seguridad.
• 2023La compañía anunció oficialmente su intención de comercializar baterías de estado sólido y comenzó a prototipar sus primeras celdas de estado sólido. Los diseños iniciales de BYD mostraron resultados prometedores, superando la densidad energética de las baterías de iones de litio convencionales.
• 2027El primer hito importante de BYD es el lanzamiento planificado de la producción de baterías de estado sólido a pequeña escala. La compañía se centrará inicialmente en integrar estas baterías en sus modelos de vehículos de alta gama para validar su rendimiento y seguridad en condiciones reales.
• 2030Para 2030, BYD aspira a equipar alrededor de 40.000 vehículos con su tecnología de baterías de estado sólido. La compañía planea ampliar su capacidad de producción para satisfacer la creciente demanda de baterías de estado sólido en vehículos eléctricos y otras aplicaciones.
• 2033 y más alláEl objetivo a largo plazo de BYD es contar con 120.000 vehículos con su tecnología de estado sólido para 2033. Este plazo subraya el compromiso de la compañía de convertirse en líder entre las empresas de baterías de estado sólido. Los diseños de estado sólido de BYD buscan reducir el riesgo de fugas térmicas —un problema común en las baterías de iones de litio tradicionales— mediante el uso de materiales que ofrecen una mejor gestión térmica y estabilidad.

Paisaje cuántico

Descripción general

QuantumScape, una startup californiana fundada en 2010, ha alcanzado rápidamente relevancia en la industria de las baterías de estado sólido. La empresa se centra en el desarrollo de baterías de metal de litio de estado sólido, diseñadas específicamente para vehículos eléctricos (VE). Lo que distingue a QuantumScape de otras empresas de baterías de estado sólido es su innovadora arquitectura "sin ánodo", que elimina la necesidad de los tradicionales ánodos de grafito. En su lugar, la empresa utiliza metal de litio como ánodo, junto con su separador cerámico de estado sólido patentado. Este diseño único mejora significativamente la densidad energética, la seguridad y la velocidad de carga, convirtiendo las baterías de QuantumScape en un potencial punto de inflexión para el mercado de los VE.

Cronología del desarrollo

• 2010QuantumScape fue fundada por científicos de la Universidad de Stanford, entre ellos Jagdeep Singh, Fritz Prinz y Tim Holme. Inicialmente, la empresa buscaba desarrollar una batería más segura y de mayor capacidad que pudiera superar la tecnología de iones de litio existente.
• 2018El Grupo Volkswagen invirtió 100 millones de TP4T en QuantumScape para acelerar el desarrollo de la tecnología de baterías de estado sólido. Esta colaboración tenía como objetivo integrar las baterías de QuantumScape en los futuros modelos de vehículos eléctricos de Volkswagen, lo que permitiría al fabricante ofrecer mayor autonomía y tiempos de carga más rápidos.
• 2020QuantumScape salió a bolsa, atrayendo a más inversores y obteniendo mayor apoyo financiero para su investigación y desarrollo. Este hito permitió a la empresa intensificar sus esfuerzos y producir prototipos en sus primeras etapas.
• 2022QuantumScape entregó su primer prototipo de celdas de batería de metal de litio de 24 capas a varios importantes fabricantes de equipos originales (OEM) de automoción para su prueba. Estas celdas demostraron alta densidad energética y capacidad de carga rápida, lo que valida el enfoque de diseño único de la compañía. QuantumScape también se asoció con Fluence para explorar el uso de sus baterías de estado sólido en sistemas estacionarios de almacenamiento de energía, ampliando así sus posibles aplicaciones más allá del sector automotriz.
• 2023La compañía anunció resultados exitosos en las pruebas de sus baterías de muestra A0, alcanzando una alta capacidad de electrodo positivo de 3,1 mAh/cm². Bajo una profundidad de descarga (DoD) de 100% y condiciones de carga C/3 y descarga C/2, las celdas A0 mantuvieron una capacidad de 95% después de 1000 ciclos. Estos resultados demostraron que la tecnología de estado sólido de QuantumScape se acercaba a niveles de rendimiento comparables a los de las baterías de iones de litio líquido con alto contenido de níquel, lo que representa un avance significativo en este campo.
• 2024QuantumScape comenzó a entregar sus prototipos Alpha-2 a clientes selectos para realizar pruebas adicionales e integrarlos en plataformas de vehículos eléctricos. Esta fase permitirá a la empresa perfeccionar su tecnología con base en datos reales y prepararse para la producción a gran escala.
• 2027 – 2030QuantumScape planea lograr una producción a gran escala de sus baterías de estado sólido para 2030. Este cronograma refleja el enfoque estratégico de la compañía en abordar los desafíos técnicos restantes, como mejorar la escalabilidad de la fabricación y garantizar la durabilidad a largo plazo.

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EVE Energy Co., Ltd. (EVE)

Descripción general

EVE Energy Co., Ltd. (EVE), fundada en 2001, es un fabricante líder chino de baterías de estado sólido, reconocido por su enfoque en soluciones de baterías de alta potencia y alta durabilidad. EVE ha estado desarrollando activamente tecnología de estado sólido utilizando electrolitos sólidos a base de sulfuros y haluros para mejorar el rendimiento y la seguridad de sus baterías. La estrategia de la compañía consiste en un enfoque gradual, comenzando con baterías semisólidas y realizando una transición gradual a diseños completamente de estado sólido. Gracias a sus materiales avanzados y su sólida capacidad de investigación, EVE aspira a dominar el mercado de las baterías de estado sólido.

Cronología del desarrollo

• 2017EVE lanzó oficialmente su programa de investigación de baterías de estado sólido, centrado en el desarrollo de electrolitos sólidos a base de sulfuro. Esta investigación inicial abordó desafíos técnicos clave, como la optimización de la composición del electrolito y la mejora de la estabilidad de la interfaz entre el electrolito sólido y los materiales del electrodo.
• 2022EVE logró avances significativos en el desarrollo de baterías semisólidas, produciendo con éxito celdas prototipo con una densidad energética de 330 Wh/kg y una vida útil de más de 2000 ciclos. Este diseño semisólido sirvió como tecnología de transición, lo que permitió a EVE perfeccionar sus procesos y prepararse para el lanzamiento de baterías de estado sólido.
• 2023En la primera Conferencia Anual de Baterías de Litio, EVE presentó su hoja de ruta para el desarrollo de baterías de estado sólido. La compañía anunció una estrategia en dos etapas: lograr avances en las técnicas de producción para 2026 y lanzar un modelo de batería de estado sólido de alta potencia y alta resistencia ambiental para vehículos eléctricos híbridos (VEH). Este modelo inicial se centrará en ofrecer mayor seguridad y mayor potencia para aplicaciones exigentes.
• 2025EVE planea completar el desarrollo de su batería semisólida de segunda generación con una densidad energética de 400 Wh/kg. La compañía planea comenzar las pruebas de integración en vehículos a finales de año para recopilar datos de rendimiento y perfeccionar sus diseños.
• 2026EVE espera alcanzar un hito significativo con el lanzamiento de su primera batería de estado sólido de alta potencia para vehículos híbridos eléctricos (HEV). Este modelo servirá como un paso adelante en el desarrollo de baterías de alta densidad energética aptas para vehículos totalmente eléctricos (VE).
• 2028EVE aspira a introducir una batería de estado sólido con una densidad energética de 400 Wh/kg. Este producto representará la culminación de sus esfuerzos de I+D y estará dirigido a diversas aplicaciones, incluyendo vehículos eléctricos de alta gama y almacenamiento en red.
• 2030 y más alláPara 2030, EVE planea aumentar la producción y consolidarse como un proveedor líder de baterías de estado sólido en los mercados nacional e internacional. La estrategia a largo plazo de la compañía incluye aumentar la densidad energética y la seguridad de su línea de baterías de estado sólido, a la vez que reduce los costos para hacerlas más accesibles.

Samsung SDI

Descripción general

Samsung SDI, filial del Grupo Samsung, inició su andadura en el desarrollo de baterías de estado sólido en 2013. La empresa se centra en la creación de baterías seguras y de alto rendimiento utilizando materiales avanzados como cátodos con alto contenido de níquel y electrolitos a base de sulfuro. Aprovechando su experiencia en la fabricación de baterías y sus instalaciones de investigación de vanguardia, Samsung SDI aspira a producir baterías que superen a las baterías convencionales de iones de litio en densidad energética, seguridad y vida útil.

Cronología del desarrollo

• 2013Samsung SDI inició su investigación inicial sobre tecnología de baterías de estado sólido. El objetivo era abordar algunas limitaciones clave de las baterías de iones de litio existentes, como los riesgos de seguridad y las limitaciones de densidad energética.
• 2018La compañía intensificó sus esfuerzos invirtiendo fuertemente en proyectos de investigación de estado sólido. Durante este tiempo, Samsung SDI también comenzó a colaborar con otros fabricantes de baterías surcoreanos, como LG Chem y SK Innovation, para impulsar el desarrollo de celdas de alta densidad energética.
• 2020Samsung SDI logró un avance significativo al desarrollar un prototipo de batería de estado sólido con una densidad energética superior a 400 Wh/kg. Esta batería demostró una autonomía potencial de más de 800 kilómetros con una sola carga, lo que la convierte en una opción viable para vehículos eléctricos (VE) que buscan ampliar su autonomía. El prototipo tuvo una vida útil de más de 1000 ciclos, estableciendo un nuevo estándar de rendimiento en el campo de las baterías de estado sólido.
• 2023Samsung SDI estableció su primera línea piloto de producción de estado sólido (la Línea S) en sus instalaciones de investigación en Suwon, Corea del Sur. En junio, la compañía produjo sus primeras muestras de baterías de estado sólido basadas en sulfuro, lo que marcó el inicio de la producción precomercial. En agosto, Samsung SDI anunció planes para expandir su planta de Ulsan para albergar nuevas líneas de producción de LFP (fosfato de hierro y litio) y baterías de estado sólido, duplicando así la capacidad de la planta.
• 2025Samsung SDI busca finalizar su tecnología de producción a gran escala para baterías de estado sólido. La compañía planea desarrollar baterías de estado sólido de alta capacidad que puedan fabricarse a gran escala, preparándolas para su adopción en el mercado masivo.
• 2027La producción en masa a gran escala de baterías de estado sólido comenzará en las instalaciones recientemente ampliadas de Ulsan. La compañía espera alcanzar una densidad energética de 900 Wh/L, lo que las convierte en ideales para diversas aplicaciones, desde vehículos eléctricos de alto rendimiento hasta sistemas industriales de almacenamiento de energía.

Poder sólido

Descripción general

Solid Power, fundada en 2011 como una empresa derivada de la Universidad de Colorado, se centra exclusivamente en el desarrollo de celdas y materiales de alto rendimiento para baterías de estado sólido. La empresa se ha forjado un nicho único mediante el uso de electrolitos sólidos a base de sulfuro, conocidos por su alta conductividad iónica y seguridad. El objetivo de Solid Power es crear baterías de estado sólido que puedan fabricarse utilizando las líneas de producción de iones de litio existentes, lo que facilita y hace más rentable su escalabilidad.

Cronología del desarrollo

• 2011Solid Power fue fundada por un grupo de científicos de la Universidad de Colorado. La empresa comenzó explorando nuevos materiales y diseños de estado sólido que pudieran superar el rendimiento de las baterías de iones de litio tradicionales. Inicialmente, Solid Power recibió apoyo de la Fuerza Aérea de los Estados Unidos y la Fundación Nacional de Ciencias para desarrollar su tecnología principal.
• 2017Solid Power firmó su primer acuerdo de colaboración importante con BMW. Esta colaboración permitió a la compañía acelerar el desarrollo de prototipos de baterías de estado sólido para el mercado automotriz.
• 2018La empresa amplió su enfoque de investigación con la introducción de un segundo producto principal: una batería de estado sólido de alta densidad energética que utiliza una combinación única de cátodos de NCM (níquel-cobalto-manganeso) y ánodos de silicio. Este desarrollo despertó el interés de otros fabricantes de automóviles, como Ford y SK Innovation.
• 2022Solid Power instaló su línea de producción piloto de baterías de estado sólido basadas en sulfuro. Con una capacidad anual de 15.000 celdas, esta instalación permitió a la empresa producir sus primeros prototipos de celdas para pruebas y optimización. Durante este año, Solid Power también comenzó a colaborar estrechamente con BMW y Ford para integrar su tecnología de baterías en sus plataformas de vehículos eléctricos.
• 2023En noviembre, Solid Power anunció la producción de su primer lote de baterías de estado sólido de muestra A, que se entregaron a BMW para las pruebas iniciales y la certificación automotriz. Este hito marcó el inicio de la fase de certificación de vehículos de la compañía, con planes para utilizar estas baterías en los proyectos de demostración de BMW. Además, BMW recibió una licencia para desarrollar las baterías de estado sólido de Solid Power en sus instalaciones, lo que fortaleció aún más la colaboración.
• 2025Solid Power aspira a iniciar la producción a gran escala de prototipos de baterías de estado sólido, centrándose en mejorar la densidad energética y prolongar su ciclo de vida. Esta fase también implicará optimizar la integración de sus celdas de estado sólido en diversas plataformas automotrices.
• 2026La compañía planea aumentar la producción para suministrar sus baterías de estado sólido para uso comercial en vehículos híbridos y eléctricos. Para 2026, la capacidad de producción de Solid Power se ampliará significativamente para satisfacer la creciente demanda de sus socios.
• 2030Solid Power prevé alcanzar la producción en masa a gran escala para 2030, con un objetivo de densidad energética de 560 Wh/kg. Este nivel de rendimiento situaría las baterías de estado sólido de Solid Power entre las soluciones de mayor densidad energética disponibles, convirtiéndolas en un fuerte competidor en los mercados de vehículos eléctricos y almacenamiento de energía.

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Solución energética LG

Descripción general

LG Energy Solution, filial de LG Chem, es uno de los principales fabricantes de baterías a nivel mundial. La empresa se centra en las tecnologías de baterías de iones de litio y de estado sólido, y es reconocida por sus baterías de alta calidad utilizadas en vehículos eléctricos (VE) y sistemas de almacenamiento de energía. Recientemente, LG Energy Solution ha logrado avances significativos en el desarrollo de baterías de estado sólido, especialmente en los sectores de baterías semisólidas y de estado sólido.

Cronología del desarrollo

• 2013:LG Energy Solution comenzó su investigación inicial en tecnología de estado sólido, explorando diferentes composiciones de materiales y técnicas de producción para mejorar la seguridad y el rendimiento de la batería.
• 2023En septiembre, LG Energy Solution anunció la construcción de una línea de producción de baterías semisólidas en su planta de energía de Ochang, con el objetivo de iniciar la producción comercial en 2026. Esta nueva instalación se centrará en baterías semisólidas con una densidad energética de aproximadamente 650 Wh/L, lo que proporciona una mayor producción energética que las baterías de iones de litio tradicionales. En la Conferencia Mundial de Baterías de Energía de 2023, LG Energy Solution reveló su plan para comercializar primero baterías semisólidas y posteriormente realizar la transición a la tecnología de estado sólido.
• 2024En la feria "Inter Battery 2024", LG Energy Solution destacó sus esfuerzos para desarrollar baterías de litio-azufre como tecnología de próxima generación. La compañía aspira a iniciar la producción en masa de estas baterías para 2027. Al mismo tiempo, LG Energy Solution trabaja en dos líneas de baterías de estado sólido: una de polímero y una de sulfuro. Esta doble estrategia permite a la compañía abordar diversas necesidades del mercado y garantizar una aplicación más amplia de sus productos de estado sólido.
• 2026LG Energy Solution planea alcanzar la producción a escala comercial de sus baterías semisólidas. La compañía se centra en optimizar los ánodos de silicio o litio metálico para aumentar aún más la densidad energética, haciendo que estas baterías sean más adecuadas para vehículos eléctricos y aplicaciones de alto rendimiento.
• 2028LG Energy Solution se propone lanzar una batería de estado sólido de polímero con una densidad energética de 750 Wh/L y completar su investigación sobre una batería de sulfuro de alta capacidad para este año. Estas baterías ofrecerán un aumento sustancial en la capacidad de almacenamiento de energía y la seguridad, posicionando a LG como líder en tecnología de baterías de alta densidad energética.
• 2030Se prevé la comercialización completa de las baterías de estado sólido basadas en sulfuro de LG Energy Solution para 2030. El objetivo de la compañía es alcanzar una densidad energética superior a 900 Wh/L, lo que las convierte en ideales para vehículos eléctricos de larga autonomía y otras aplicaciones exigentes. Este desarrollo marcará un hito importante en la transición de LG Energy Solution de la tecnología de baterías semisólidas a la de estado sólido, consolidando su posición como una de las principales empresas de baterías de estado sólido a nivel mundial.

Toyota

Descripción general

Toyota, uno de los mayores fabricantes de automóviles del mundo, ha estado a la vanguardia de la investigación de baterías de estado sólido durante décadas. El enfoque de la compañía en la tecnología de estado sólido forma parte de su estrategia más amplia para liderar el mercado de vehículos eléctricos y reducir la dependencia de las baterías tradicionales de iones de litio. Las baterías de estado sólido de Toyota son conocidas por su alta densidad energética, capacidad de carga rápida y mayor seguridad. Aprovechando su extensa cartera de patentes y sus alianzas, Toyota aspira a llevar las baterías de estado sólido a la producción en masa en los próximos años.

Cronología del desarrollo

• 1990Toyota comenzó a investigar la tecnología de baterías de estado sólido, convirtiéndose en una de las primeras empresas en explorar este campo. Las primeras investigaciones se centraron en comprender las propiedades fundamentales de los electrolitos sólidos y su potencial para reemplazar los electrolitos líquidos en las baterías convencionales.
• 2008Toyota se asoció con Ilika, una empresa británica de innovación en materiales, para desarrollar conjuntamente baterías de estado sólido. Esta colaboración ayudó a Toyota a profundizar en su conocimiento de los materiales de estado sólido y condujo al desarrollo de sus primeros prototipos de estado sólido.
• 2019Toyota presentó sus primeras muestras de baterías de estado sólido y demostró un prototipo de vehículo impulsado por esta tecnología. Casi al mismo tiempo, Toyota y Panasonic establecieron una empresa conjunta para acelerar la comercialización de baterías de estado sólido. A finales de 2019, Toyota contaba con más de 1300 patentes relacionadas con la tecnología de baterías de estado sólido, lo que la convertía en líder en propiedad intelectual en este campo.
• 2023En julio, Toyota anunció el desarrollo de un avance en la tecnología de baterías de estado sólido, solucionando el problema de la expansión de volumen, que suele acortar su vida útil. Esta nueva tecnología permite que las baterías de estado sólido de Toyota se carguen por completo en menos de 10 minutos y ofrezcan una autonomía de hasta 1200 kilómetros con una sola carga. En octubre, Toyota se asoció con Idemitsu Kosan, una empresa química japonesa líder, para establecer una línea de producción a pequeña escala de electrolitos de estado sólido en la fábrica de Idemitsu en la prefectura de Chiba, Japón. Esta colaboración tiene como objetivo comercializar las baterías de estado sólido de sulfuro de Toyota para 2027.
• 2025:Toyota planea introducir sus baterías de estado sólido de primera generación en vehículos eléctricos híbridos (HEV) para 2025. Esto servirá como una fase de prueba para la tecnología, lo que permitirá a Toyota refinar sus diseños y obtener comentarios del mercado antes de lanzar vehículos totalmente eléctricos con baterías de estado sólido.
• 2027Toyota comenzará la producción en masa de baterías de estado sólido para sus vehículos eléctricos. El objetivo de la compañía es ofrecer vehículos con una autonomía significativamente mayor, una carga más rápida y mayor seguridad en comparación con las baterías tradicionales para vehículos eléctricos. En este plazo, se introducirán baterías de estado sólido en los modelos de alta gama de Toyota, consolidando así su dominio en el mercado de vehículos eléctricos.
• 2030Toyota aspira a alcanzar una capacidad de producción capaz de equipar 3,5 millones de vehículos al año con baterías de estado sólido para 2030. Esta escala permitiría a Toyota mantener su ventaja competitiva y consolidar su posición como líder en tecnología de baterías de estado sólido.

SK En

Descripción general

SK On, filial de la surcoreana SK Innovation, desarrolla activamente tecnologías de baterías de estado sólido para impulsar el futuro de los vehículos eléctricos (VE) y los sistemas de almacenamiento de energía. Su enfoque se centra en dos tipos principales de baterías de estado sólido: baterías de compuestos de óxido de polímero y baterías de sulfuro. Mediante colaboraciones con instituciones de investigación e importantes inversiones en I+D, SK On aspira a la comercialización temprana de sus productos de estado sólido para finales de esta década.

Cronología del desarrollo

• 2023SK On anunció el desarrollo exitoso de un nuevo electrolito sólido basado en óxido con la mayor conductividad de iones de litio del mundo. Este electrolito, creado en colaboración con la Universidad de Dankook, alcanzó una conductividad iónica de 1,7 mS/cm, lo que representa una mejora de 70% con respecto a los materiales existentes. El nuevo electrolito utiliza LLZO (óxido de litio, lantano y zirconio) como material base, lo que mejora el transporte de iones y proporciona una excelente estabilidad química. Esto previene reacciones indeseadas con los materiales del cátodo y ayuda a suprimir la formación de dendritas de litio peligrosas, lo que permite el uso de ánodos de litio metálico en lugar del grafito convencional.
• 2024SK On finalizará la construcción de su nuevo centro de investigación de baterías en Daejeon, Corea del Sur. Estas instalaciones se convertirán en un centro clave para impulsar el desarrollo de baterías de estado sólido de la compañía. El centro de investigación se centrará en perfeccionar la microestructura de los electrolitos sólidos y en mejorar la seguridad y durabilidad de los diseños de baterías de estado sólido de SK On.
• 2025 – 2026SK On planea producir su primer prototipo de baterías de estado sólido. Estos primeros modelos incluirán tanto baterías de compuestos de óxido de polímero como baterías de sulfuro, cada una dirigida a diferentes segmentos del mercado de vehículos eléctricos. Para 2026, SK On pretende completar las pruebas iniciales del prototipo y comenzar a aumentar la producción para preparar la siguiente fase de desarrollo.
• 2028SK On prevé iniciar la producción comercial de sus baterías de estado sólido de primera generación, centrándose en vehículos eléctricos y aplicaciones de almacenamiento de energía de alta gama. Los productos comerciales ofrecerán mayor densidad energética, mayor velocidad de carga y mayor seguridad en comparación con las baterías de iones de litio tradicionales.
• 2029Se espera la comercialización a gran escala de ambos tipos de baterías de estado sólido, lo que consolida la posición de SK On como líder en tecnología de estado sólido. Gracias a su sólida capacidad de I+D y a sus alianzas estratégicas, SK On está a punto de convertirse en una de las principales empresas. Empresas de baterías de estado sólido Impulsando el futuro del almacenamiento de energía.

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Energía factorial

Descripción general

Factorial Energy, una startup estadounidense fundada en 2020, se está consolidando rápidamente en la industria de las baterías de estado sólido. Su tecnología única, Factorial Electrolyte System Technology (FEST), integra materiales electrolíticos semisólidos y de estado sólido en las líneas de producción de baterías de iones de litio existentes. Este enfoque reduce significativamente los costes de producción, a la vez que mejora la densidad energética y la seguridad. Las baterías de estado sólido de Factorial Energy buscan ofrecer mayor autonomía, mayor seguridad y compatibilidad con los procesos de fabricación estándar, lo que las convierte en un competidor sólido en el mercado.

Cronología del desarrollo

• 2020Factorial Energy se fundó en Woburn, Massachusetts, para comercializar su tecnología patentada FEST. Inicialmente, la empresa se centró en desarrollar un proceso de fabricación escalable y rentable para integrar electrolitos de estado sólido en celdas de baterías de iones de litio. Mediante el uso de FEST, Factorial buscaba crear baterías con una autonomía 20-50% mayor que las baterías de iones de litio tradicionales, sin comprometer la seguridad ni la vida útil.
• 2022Factorial Energy obtuvo una financiación de Serie D de $200 millones, liderada por los gigantes automotrices Mercedes-Benz y Stellantis. Esta inyección de capital aceleró los esfuerzos de I+D de la compañía y permitió la construcción de una nueva línea piloto de baterías de estado sólido. Las alianzas con estos importantes fabricantes de automóviles también allanaron el camino para que Factorial probara su tecnología de baterías en aplicaciones reales de vehículos.
• 2023En octubre, Factorial Energy entregó sus primeras celdas de estado sólido de litio-metal de 100 Ah, de muestra A, a socios del sector automotriz para su prueba. Esto marcó un hito significativo en el desarrollo de Factorial, ya que estas muestras demostraron el potencial de la tecnología FEST para ofrecer altas densidades energéticas y una larga vida útil. Simultáneamente, la compañía anunció avances en su línea de ensamblaje de baterías de estado sólido de 200 MWh en Methuen, Massachusetts, que, una vez completada, será la planta de producción de baterías de estado sólido más grande de EE. UU.
• 2025Factorial Energy planea completar la instalación de su línea de producción e iniciar la fabricación a pequeña escala de baterías semisólidas con su tecnología FEST. En esta fase, también se integrarán las baterías de Factorial en la primera generación de prototipos de vehículos eléctricos de Mercedes-Benz y Stellantis, lo que permitirá realizar pruebas y validaciones exhaustivas.
• 2026 – 2028Factorial incrementará la producción y realizará la transición de baterías semisólidas a baterías de estado sólido. Para 2028, la compañía espera alcanzar la comercialización total de sus productos de estado sólido, con especial atención a las celdas de alta densidad energética que ofrecen mayor seguridad y rendimiento que las baterías de iones de litio actuales.
• 2030 y más alláFactorial aspira a ser un proveedor líder de baterías de estado sólido para el mercado global de vehículos eléctricos para 2030. Con su tecnología FEST y sólidas alianzas, Factorial Energy planea competir con empresas de baterías de estado sólido más grandes al ofrecer baterías de alta calidad que cumplan con los estrictos requisitos de seguridad y rendimiento de la industria automotriz.

Sunwoda

Descripción general

Sunwoda, fabricante líder chino de baterías, desarrolla activamente tecnología de baterías de estado sólido para satisfacer la creciente demanda de baterías de alta densidad energética en vehículos eléctricos (VE) y sistemas de almacenamiento de energía. Sus esfuerzos en el sector de las baterías de estado sólido se centran en mejorar la densidad energética, reducir los costes y establecer alianzas para acelerar el desarrollo. Sunwoda ha definido una hoja de ruta clara para sus baterías de estado sólido, y se espera que la capacidad de producción aumente significativamente para 2026.

Cronología del desarrollo

• 2023Sunwoda dio un paso significativo al firmar un acuerdo de colaboración con el Laboratorio de Materiales del Lago Songshan en Dongguan. La colaboración busca construir una plataforma compartida de investigación y desarrollo dedicada a las baterías de estado sólido, que permita a ambas partes aunar recursos y experiencia. Este acuerdo marcó el inicio del enfoque estructurado de Sunwoda hacia la innovación en baterías de estado sólido.
• 2024La compañía anunció la finalización del desarrollo de sus baterías semisólidas de primera generación, alcanzando una densidad energética de 300 Wh/kg. El objetivo era optimizar el electrolito de polímero para garantizar la seguridad y el rendimiento, manteniendo precios competitivos. El siguiente paso fue desarrollar baterías de segunda generación con densidades energéticas aún mayores.
• 2025Sunwoda alcanzó un hito con la entrada en producción piloto de sus baterías semisólidas de segunda generación. Con una densidad energética de 400 Wh/kg, estas baterías comenzaron a someterse a pruebas de integración en vehículos con socios del sector automotriz. La compañía también anunció la validación de laboratorio de sus baterías de estado sólido de tercera generación, que utilizan un electrolito compuesto de polímero y ofrecen una densidad energética objetivo de 500 Wh/kg. Esto marcó un avance significativo en las capacidades técnicas de Sunwoda y la posicionó para competir con otras empresas líderes en baterías de estado sólido.
• 2026Se espera que la línea de producción de baterías de estado sólido de Sunwoda alcance una capacidad anual de 1 GWh. Esta nueva instalación se centrará en baterías de estado sólido de tercera generación, con un objetivo de mayor densidad energética de 500 Wh/kg y una capacidad de celda de 60 Ah. La compañía también planea reducir el costo de estas baterías a 2 RMB/Wh, haciéndolas más accesibles para una mayor variedad de fabricantes de vehículos eléctricos.
• 2028 – 2030Sunwoda se dispone a presentar sus baterías de estado sólido de cuarta generación, con ánodo de litio metálico y una densidad energética proyectada de 700 Wh/kg. Este desarrollo mejorará significativamente la autonomía y la velocidad de carga de los vehículos eléctricos equipados con baterías de Sunwoda. Para 2030, la compañía aspira a ser una de las principales empresas de baterías de estado sólido en cuanto a tecnología y capacidad de producción, suministrando baterías de estado sólido a fabricantes de equipos originales (OEM) de automóviles de todo el mundo.

Gotion de alta tecnología

Descripción general

Gotion Hi-Tech, otro fabricante chino líder de baterías, ha estado desarrollando activamente su propia tecnología de baterías de estado sólido. El objetivo principal de la compañía es lograr altas densidades energéticas y una larga vida útil mediante electrolitos sólidos avanzados a base de sulfuro. El programa de estado sólido de Gotion Hi-Tech, lanzado en 2017, ha experimentado un rápido progreso en los últimos años, culminando con el lanzamiento de su batería de estado sólido "Jinshi" (Piedra Dorada) en 2023.

Cronología del desarrollo

• 2017Gotion Hi-Tech inició oficialmente su programa de desarrollo de baterías de estado sólido, centrado en electrolitos a base de sulfuro. Las primeras investigaciones de la compañía se centraron en mejorar la estabilidad y la conductividad iónica de los materiales de sulfuro para lograr baterías más seguras y de mayor capacidad.
• 2023Gotion Hi-Tech presentó en mayo su primera batería de estado sólido, denominada "Jinshi". Esta batería presenta una densidad energética de 350 Wh/kg y 800 Wh/L, aproximadamente 401 TP3T más que las baterías ternarias de iones de litio convencionales. La batería "Jinshi" también cuenta con una vida útil de más de 3000 ciclos, lo que la hace altamente competitiva tanto en rendimiento como en durabilidad. El lanzamiento de esta batería marcó un avance significativo para Gotion Hi-Tech, posicionándola como un competidor de peso entre otras empresas de baterías de estado sólido.
• 2024Tras el exitoso lanzamiento de la batería "Jinshi", Gotion Hi-Tech comenzó a aumentar su línea de producción piloto. La empresa se centró en perfeccionar los materiales de la batería, incluyendo el desarrollo de cátodos monocristalinos recubiertos con una película ultrafina y un ánodo de silicio mesoporoso 3D. Estas innovaciones contribuyeron a una mejor retención de energía y a una carga más rápida, lo que hizo que la batería "Jinshi" fuera adecuada para una gama más amplia de aplicaciones, desde vehículos eléctricos hasta almacenamiento en la red eléctrica.
• 2027Gotion Hi-Tech planea realizar pruebas de integración vehicular a pequeña escala con sus baterías de estado sólido "Jinshi". Esta fase permitirá a la empresa recopilar datos sobre el rendimiento de la batería en condiciones reales y realizar los ajustes necesarios antes de la producción a gran escala. Si tiene éxito, Gotion Hi-Tech comenzará a prepararse para la producción en masa, con una densidad energética de 350 Wh/kg como referencia para sus productos comerciales.
• 2030La empresa aspira a alcanzar la producción en masa de sus baterías de estado sólido para 2030. Con la maduración de la cadena industrial, Gotion Hi-Tech prevé ofrecer baterías de estado sólido con una densidad energética constante de 350 Wh/kg en toda su gama de productos. El objetivo a largo plazo de la empresa es aumentar la densidad energética a 400 Wh/kg, manteniendo una densidad energética a nivel de sistema de 280 Wh/kg, lo que permitirá a los vehículos alcanzar una autonomía de hasta 1000 kilómetros con una sola carga.

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Conclusión

A medida que la tecnología de baterías de estado sólido continúa evolucionando, empresas clave como CATL, BYD, QuantumScape y otras están ampliando los límites de lo posible. Cada una de estas empresas de baterías de estado sólido ha desarrollado estrategias y tecnologías específicas para abordar los desafíos de seguridad, densidad energética y comercialización. El progreso de estas empresas no solo sienta las bases para una nueva era en la tecnología de baterías, sino que también promete revolucionar la forma en que se almacena y utiliza la energía en diversas industrias. Con el aumento de la producción en masa y su adopción comercial, las baterías de estado sólido podrían convertirse pronto en el estándar para soluciones energéticas de alto rendimiento, proporcionando energía más segura y eficiente para todo tipo de aplicaciones, desde vehículos eléctricos hasta sistemas de energía renovable.

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