2024 Top 12Fabricantes de baterías de estado sólido

La creciente demanda de soluciones energéticas más seguras y eficientes ha posicionado a los fabricantes de baterías de estado sólido como actores clave en la transformación de la industria del almacenamiento de energía. Estas empresas innovadoras están impulsando avances que brindan mayor seguridad, mayor densidad de energía y una vida útil más larga. Este artículo destaca los principalesfabricantes de baterías de estado sólido, explorando sus contribuciones y tecnologías innovadoras que están dando forma al futuro de industrias como los vehículos eléctricos y las energías renovables.

Mercado de baterías de estado sólido: tendencias y oportunidades

El mercado de baterías de estado sólido se está expandiendo rápidamente, impulsado por los avances tecnológicos y la creciente demanda de soluciones de almacenamiento de energía más seguras y de alto rendimiento. Con una tasa de crecimiento anual compuesta (CAGR) del 38,2% entre 2024 y 2032, este mercado está preparado para revolucionar industrias que van desde la automoción hasta los sistemas de energía renovable.

Tamaño del mercado y proyecciones de crecimiento

El mercado mundial de baterías de estado sólido estaba valorado en 826,8 millones de dólares en 2023 y se espera que supere los 63 mil millones de dólares en 2032. Este impresionante crecimiento está impulsado por:

• Innovaciones en ciencia de materiales, particularmente en electrolitos sólidos.
• Mayor seguridad, densidad de energía y longevidad en comparación con las baterías tradicionales de iones de litio.
• Aumento de la inversión en infraestructura de energía renovable y adopción de vehículos eléctricos (EV).

Sectores clave que impulsan la demanda

Vehículos eléctricos (EV)

Los vehículos eléctricos son el principal impulsor de la adopción de baterías de estado sólido, ya que estas baterías proporcionan:

• Mayor densidad de energía: Permite que los vehículos eléctricos alcancen alcances más largos con una sola carga.
• Tiempos de carga más rápidos: Reduce el tiempo de inactividad de los conductores.
• Seguridad mejorada: Minimiza el riesgo de incendios o mal funcionamiento relacionados con la batería.

Los principales fabricantes de automóviles como Toyota y QuantumScape están integrando activamente la tecnología de baterías de estado sólido en sus vehículos eléctricos de próxima generación.

Electrónica de consumo

Las baterías de estado sólido compactas y livianas están revolucionando la electrónica de consumo y ofrecen:

• Mayor duración de la batería para teléfonos inteligentes, portátiles y dispositivos portátiles.
• Seguridad mejorada para dispositivos de alta energía.
• Flexibilidad en el diseño gracias a la tecnología de baterías de película delgada.

Película delgadabaterías de estado sólido, conocidos por su adaptabilidad a diversas formas y tamaños, son cruciales para el creciente ecosistema de Internet de las cosas (IoT).

Sistemas de energía renovable

La transición a la energía renovable está impulsando la demanda de baterías de estado sólido en aplicaciones de almacenamiento a escala de red. Los beneficios clave incluyen:

• Alta capacidad energética: Permite el almacenamiento eficiente de energía solar y eólica intermitente.
• Vida útil prolongada: Reduce la frecuencia de reemplazo, disminuyendo los costos operativos.
• Beneficios ambientales: Apoya soluciones energéticas neutras en carbono.

Estados Unidos lidera la carga con importantes inversiones en infraestructura de energía renovable, utilizando baterías de estado sólido para mejorar la confiabilidad del almacenamiento de energía.

Análisis Regional

América del norte

América del Norte es un mercado líder, impulsado por:

• Incentivos gubernamentales para la adopción de vehículos eléctricos y proyectos de energía renovable.
• Inversiones en I+D por parte de los principales fabricantes de baterías.
• Fuerte demanda de aplicaciones industriales, particularmente en logística y aeroespacial.

Europa

Europa está experimentando un rápido crecimiento debido a:

• Normativas medioambientales estrictas que fomentan la adopción de vehículos eléctricos.
• Interés creciente en el almacenamiento de energía avanzado para sistemas de energía limpia.
• Importantes inversiones en tecnología de baterías de película delgada para electrónica de consumo.

Asia-Pacífico

Se prevé que Asia-Pacífico domine el mercado de baterías de estado sólido, con una valoración que superará los 65 mil millones de dólares para 2032. Los principales contribuyentes incluyen:

• China, Japón y Corea del Sur: Líder en producción e innovación de baterías.
• Creciente adopción de vehículos eléctricos por parte de fabricantes de automóviles como BYD.
• Sólida infraestructura industrial y de fabricación que respalda la comercialización de baterías a gran escala.

Los 12 principales fabricantes de baterías de estado sólido

Los rápidos avances en la tecnología de baterías de estado sólido han estimulado la innovación en toda la industria del almacenamiento de energía, con numerosas empresas a la cabeza. Desde actores globales establecidos hasta nuevas empresas emergentes, estos fabricantes están redefiniendo el futuro de las baterías al abordar desafíos clave como la seguridad, la densidad de energía y la escalabilidad. Esta sección destaca las 12 principales empresas que impulsan avances en baterías de estado sólido, explorando sus historias, contribuciones a la industria y desarrollos recientes. Juntos, representan la vanguardia de la innovación en baterías, allanando el camino hacia un futuro energético más eficiente y sostenible.

Toyota Motor Corporation (Toyota)

Resumen de la empresa

Fundada en 1937, Toyota Motor Corporation es uno de los fabricantes de automóviles más grandes del mundo y tiene su sede en la ciudad de Toyota, Japón. Con una historia de innovación, Toyota ha sido pionera en tecnologías automotrices sustentables, incluidos vehículos híbridos y eléctricos. Los esfuerzos de investigación y desarrollo de la compañía en baterías de estado sólido tienen como objetivo revolucionar el almacenamiento de energía para vehículos eléctricos y más.

Negocio de baterías de estado sólido

Toyota está invirtiendo fuertemente en baterías totalmente de estado sólido para liderar el mercado de vehículos eléctricos en los próximos años. Estas baterías ofrecen una densidad de energía superior, tiempos de carga más rápidos y mayor seguridad.

Innovaciones clave:

• Desarrollo de electrolitos sólidos para mejorar la retención de energía.
• Longevidad de la batería mejorada para soportar viajes de larga distancia.

Cronología:

• Toyota tiene como objetivo integrar baterías totalmente de estado sólido en vehículos eléctricos para 2027-2028. La empresa ha logrado avances tecnológicos para superar desafíos anteriores relacionados con la durabilidad de la batería y ahora se está centrando en métodos de producción en masa.

Noticias sobre baterías de estado sólido de Toyota

• octubre 2023: Toyota anunció una asociación con Idemitsu Kosan para producir en masa baterías de estado sólido para vehículos eléctricos, con el objetivo de que la producción comience en 2027.
• septiembre 2024: El Ministerio de Economía, Comercio e Industria de Japón aprobó los planes de Toyota para desarrollar y producir baterías de estado sólido de próxima generación, y se esperan los primeros modelos alrededor de 2028.

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Corporación QuantumScape (QuantumScape)

Resumen de la empresa

QuantumScape Corporation se fundó en 2010 y tiene su sede en San José, California. La empresa se especializa en soluciones de almacenamiento de energía de próxima generación, con especial atención en baterías de estado sólido para vehículos eléctricos. La misión de QuantumScape es abordar las limitaciones de las baterías tradicionales de iones de litio proporcionando alternativas más seguras y de mayor rendimiento.

Negocio de baterías de estado sólido

QuantumScape es conocido por su tecnología de vanguardia en baterías totalmente de estado sólido. Las innovaciones de la empresa incluyen:

• Diseño sin ánodo: La eliminación del material del ánodo en la celda fabricada, que se forma durante la carga, permite una mayor densidad de energía.
• Separador de cerámica sólida patentado: Este componente permite el funcionamiento a alta temperatura y capacidades de carga rápida al tiempo que mejora la seguridad al prevenir la formación de dendritas.

Noticias sobre baterías de estado sólido QuantumScape

• julio 2024: QuantumScape firmó un acuerdo con la compañía de baterías de Volkswagen, PowerCo, otorgando una licencia no exclusiva para producir en masa la tecnología de baterías de litio-metal de estado sólido de QuantumScape.
• octubre 2024: QuantumScape comenzó la producción en bajo volumen de sus primeras celdas de estado sólido de muestra B para pruebas OEM, lo que marca un paso significativo hacia la comercialización de su tecnología de baterías de estado sólido.

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Energía sólida, Inc.(Energía sólida)

Resumen de la empresa

Solid Power es una empresa con sede en EE. UU. que se especializa en el desarrollo de tecnologías avanzadas de baterías de estado sólido. La empresa se centra en producir soluciones escalables de almacenamiento de energía para vehículos eléctricos (EV) y aplicaciones industriales. Es reconocido por su trabajo en el desarrollo de baterías de estado semisólido y totalmente sólido.

Negocio de baterías de estado sólido

Solid Power está avanzando en baterías totalmente de estado sólido, que eliminan por completo los electrolitos líquidos para maximizar la densidad de energía y la seguridad. Estas baterías están diseñadas para aplicaciones de alto rendimiento, particularmente en el sector de la automoción.

Áreas de enfoque:

• Mejora de los materiales de electrolitos sólidos para mejorar la durabilidad y la conductividad iónica.
• Desarrollar procesos de fabricación escalables compatibles con la infraestructura de producción de iones de litio existente.

Aplicaciones:

• Vehículos eléctricos.
• Uso potencial futuro en la industria aeroespacial y otras industrias que requieren alta densidad de energía y seguridad.

Noticias sobre baterías de estado sólido de Solid Power

• enero 2024: Solid Power amplió su asociación con SK On firmando tres nuevos acuerdos: una licencia de investigación y desarrollo, un acuerdo de instalación de línea y un acuerdo de suministro de electrolitos. Estos acuerdos tienen como objetivo avanzar en el desarrollo y producción de baterías de estado sólido.
• septiembre 2024: El Departamento de Energía de EE.UU. seleccionó a Solid Power para iniciar negociaciones de adjudicación de hasta 50 millones de dólares en financiación federal en virtud de la Ley de Infraestructura Bipartidista. Esta financiación está destinada a respaldar la producción continua de materiales de electrolitos sólidos a base de sulfuro para baterías avanzadas totalmente de estado sólido.

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Samsung SDI Co., Ltd.(Samsung SDI)

Resumen de la empresa

Samsung SDI es un líder mundial en innovación de baterías, con un fuerte enfoque en el desarrollo de tecnologías de baterías de estado sólido de próxima generación. Los avances de la compañía están dirigidos a los vehículos eléctricos y la electrónica de consumo de alto rendimiento, garantizando una densidad de energía superior y una mayor seguridad.

Negocio de baterías de estado sólido

Samsung SDI se está centrando en el desarrollo de baterías totalmente de estado sólido para satisfacer la creciente demanda de soluciones energéticas seguras, eficientes y de alta capacidad. La empresa está avanzando en tecnologías patentadas para mejorar la densidad de energía y la seguridad.

Características clave:

• Densidad de energía mejorada, con un objetivo de 900 Wh/L, para respaldar los vehículos eléctricos (EV) de largo alcance.
• Capacidades de carga rápida, con el objetivo de cargar el 80% en 9 minutos, para mejorar la usabilidad.
• Diseño sin ánodo para reducir el peso y el tamaño, beneficiando la electrónica compacta.

Objetivos Comerciales:

Samsung SDI planea producir en masa baterías totalmente de estado sólido para 2027, apuntando a vehículos eléctricos premium y productos electrónicos de consumo de alto rendimiento.

Novedades sobre la batería de estado sólido Samsung SDI

• marzo 2024: En InterBattery 2024 en Seúl, Samsung SDI dio a conocer su hoja de ruta de preparación para la producción en masa de baterías de estado sólido, que presentan la densidad de energía más alta de la industria de 900 Wh/L. La compañía también mostró tecnologías innovadoras, incluida una carga del 80 % en 9 minutos y baterías de larga duración de más de 20 años.
• julio 2024: Samsung SDI anunció planes para producir en masa baterías de estado sólido para vehículos eléctricos “súper premium” para 2027. Se espera que estas baterías permitan a los vehículos eléctricos alcanzar una autonomía de hasta 621 millas con una sola carga.
• octubre 2024: En la Daegu International Future Auto & Mobility Expo (DIFA) 2024, Samsung SDI presentó una línea completa de baterías para aplicaciones de movilidad, incluidas baterías de estado sólido, baterías cilíndricas de 46 phi y baterías LFP+. La empresa pretende liderar el mercado mundial de la movilidad con estas tecnologías avanzadas de baterías.

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Corporación Panasonic Holdings(Panasonic)

Resumen de la empresa

Fundada en 1918 y con sede en Osaka, Japón, Panasonic es líder mundial en electrónica y soluciones de almacenamiento de energía. La empresa tiene una rica historia de innovación en tecnología de baterías, incluido el desarrollo de baterías de iones de litio para vehículos eléctricos (EV) y sistemas de energía renovable. La experiencia de Panasonic en la fabricación de baterías la ha posicionado como un actor clave en el mercado emergente de baterías de estado sólido.

Negocio de baterías de estado sólido

Panasonic está invirtiendo activamente en la investigación de baterías totalmente de estado sólido para ofrecer baterías más seguras, de mayor capacidad y más duraderas. Las iniciativas clave incluyen:

• Colaboraciones: Trabajar con fabricantes de automóviles como Toyota para integrar tecnología de estado sólido en plataformas de vehículos eléctricos. En abril de 2020, Panasonic y Toyota establecieron una empresa conjunta, Prime Planet Energy & Solutions, Inc., para desarrollar y fabricar baterías prismáticas de iones de litio y baterías de estado sólido para aplicaciones automotrices.
• Enfoque Tecnológico: Desarrollar electrolitos sólidos para reemplazar los electrolitos líquidos tradicionales, mejorando la densidad energética y la seguridad. Panasonic también se ha asociado con instituciones de investigación como imec para desarrollar nuevos materiales de electrolitos nanocompuestos sólidos adecuados para la carga rápida de células de alta energía.
• Objetivos de comercialización: Panasonic pretende comenzar la producción en masa de baterías de estado sólido para 2027, con aplicaciones iniciales probables en drones y robots industriales antes de expandirse a vehículos eléctricos.

Noticias sobre baterías de estado sólido de Panasonic

• septiembre 2023: Panasonic anunció el desarrollo de baterías totalmente de estado sólido, inicialmente dirigidas a drones y robots industriales. La compañía planea comenzar la producción en masa en la segunda mitad de la década de 2020.

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Tecnología Co. contemporánea de Amperex, limitada(CATL)

Resumen de la empresa

Fundada en 2011 y con sede en Ningde, China, CATL es el mayor productor mundial de baterías de iones de litio, con una posición dominante en los mercados de vehículos eléctricos y almacenamiento de energía. Conocida por su compromiso con la innovación, CATL ha estado desarrollando tecnología de baterías de estado sólido como parte de su estrategia a largo plazo para mantenerse a la vanguardia de la industria del almacenamiento de energía.

Negocio de baterías de estado sólido

CATL ha estado invirtiendo mucho en el desarrollo de baterías totalmente de estado sólido. Los avances notables incluyen:

• Éxito en la creación de prototipos: La empresa ha entrado en la fase de producción de prueba de muestras de baterías de estado sólido de 20 Ah, lo que indica un progreso significativo hacia la comercialización.
• Inversión en I+D: A partir de 2024, CATL amplió su equipo de investigación y desarrollo en más de 1000 empleados para acelerar el desarrollo de baterías totalmente de estado sólido.
• Desafíos: A pesar del progreso, CATL reconoce que lograr la producción en masa sigue siendo un desafío, y tiene planes de comenzar la producción en pequeños volúmenes de baterías de estado sólido para 2027.

Noticias sobre baterías de estado sólido CATL

• abril 2024: CATL anunció planes para comenzar la producción a pequeña escala de baterías de estado sólido para 2027, lo que marca su primer cronograma público para la introducción de esta tecnología.
• noviembre 2024: Los informes indicaron que CATL había entrado en la fase de producción de prueba de muestras de baterías de estado sólido de 20 Ah, lo que sugiere un progreso hacia una comercialización antes de lo esperado.

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BYD Company Limited(BYD)

Resumen de la empresa

Fundada en 1995 y con sede en Shenzhen, China, BYD (Build Your Dreams) es un líder mundial en energía renovable y fabricación de vehículos eléctricos (EV). La empresa es conocida por sus innovadoras soluciones de baterías, incluidas las de fosfato de hierro y litio (LFP), y está desarrollando activamente tecnologías de baterías de estado sólido para mejorar la seguridad, la densidad de energía y la escalabilidad de los vehículos eléctricos.

Negocio de baterías de estado sólido

BYD está desarrollando baterías totalmente de estado sólido a través de su filial FinDreams Battery. La empresa ha adoptado un enfoque técnico de vanguardia que incluye cátodos ternarios con alto contenido de níquel, ánodos a base de silicio y electrolitos a base de sulfuro.

Innovaciones clave:

• Logró una densidad de energía volumétrica de 800 Wh/L y una densidad gravimétrica de 400 Wh/kg, superando a la mayoría de las baterías de iones de litio tradicionales.
• Células desarrolladas resistentes al calor y a los pinchazos que mantienen la estabilidad en condiciones extremas.

Objetivos de comercialización:

• Producción a pequeña escala para 2027 de modelos de vehículos eléctricos de alta gama.
• Lanzamiento proyectado en 1.000 vehículos de demostración para 2027, ampliando a 12.000 vehículos para 2033.

Noticias sobre baterías de estado sólido BYD

• septiembre 2024: El científico jefe de BYD, Lian Yubo, anunció que se espera que las baterías de estado sólido se utilicen ampliamente dentro de cinco años, inicialmente en modelos de alta gama antes de expandirse a vehículos de gama media y baja. Señaló que persisten desafíos como los altos costos y los complejos procesos de fabricación.
• febrero 2024: BYD se unió a la Plataforma de Innovación Colaborativa de Baterías de Estado Sólido de China (CASIP), un consorcio destinado a desarrollar y comercializar baterías de estado sólido para vehículos eléctricos. La alianza incluye a importantes actores de la industria como CATL y NIO.

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Tecnologías Co., Ltd. de Huawei(Huawei)

Resumen de la empresa

Fundada en 1987 y con sede en Shenzhen, China, Huawei es un líder mundial en telecomunicaciones, dispositivos inteligentes y tecnologías emergentes. Aunque no es tradicionalmente un fabricante de baterías, Huawei ha ingresado recientemente al dominio de las baterías de estado sólido a través de investigaciones y patentes innovadoras para respaldar su ecosistema de tecnología de alta gama.

Negocio de baterías de estado sólido

La investigación de Huawei en baterías de estado sólido se centra en resolver los desafíos de los electrolitos a base de sulfuro, incluida la estabilidad y compatibilidad con los ánodos de metal de litio.

Innovaciones clave:

• Desarrolló una patente para dopar sulfuros con grupos que contienen nitrógeno, reduciendo reacciones indeseables entre electrolitos y litio.
• Mayor longevidad y seguridad de la batería al abordar los problemas de conductividad en diseños de estado sólido.

Aplicaciones:

Uso previsto en vehículos inteligentes premium y dispositivos IoT de Huawei después de 2027.

Noticias sobre baterías de estado sólido de Huawei

• noviembre 2024: Huawei presentó una patente para un electrolito sólido a base de sulfuro destinado a mejorar las baterías de iones de litio reemplazando componentes líquidos con electrolitos sólidos. Esta innovación tiene como objetivo mejorar la vida útil, la seguridad y el rendimiento de la batería, particularmente para vehículos eléctricos y sistemas de almacenamiento de energía.

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Energía factorial

Resumen de la empresa

Fundada en 2020 y con sede en Woburn, Massachusetts, Factorial Energy es una startup con sede en EE. UU. dedicada a comercializarbatería de estado sólidotecnología. A pesar de ser un actor relativamente nuevo, la empresa se ha establecido rápidamente a través de soluciones innovadoras y sólidas asociaciones industriales. En 2022, obtuvo 200 millones de dólares en financiación Serie D liderada por Mercedes-Benz y Stellantis, lo que demuestra una importante confianza de la industria en su enfoque.

Negocio de baterías de estado sólido

Factorial Energy está avanzando en la tecnología de baterías totalmente de estado sólido. En septiembre de 2024, en colaboración con Mercedes-Benz, la compañía presentó Solstice™, una batería totalmente de estado sólido diseñada para mejorar el rendimiento de los vehículos eléctricos y que ofrece un aumento potencial de autonomía de hasta un 80 %.

Innovaciones clave:

• Alta densidad de energía: Alcanzó una densidad de energía específica de más de 390 Wh/kg, superando a las baterías de iones de litio tradicionales.
• Seguridad mejorada: Utiliza un electrolito sólido para reducir los riesgos de incendio asociados con los electrolitos líquidos.

Objetivos de comercialización:

• Flota de demostración: Stellantis planea lanzar una flota de vehículos equipados con baterías de estado sólido de Factorial para 2026.
• Producción en masa: Apuntando a la fabricación a gran escala para finales de la década de 2020.

Noticias sobre baterías de estado sólido de energía factorial

• junio 2024: Factorial Energy entregó celdas de batería de estado sólido de más de 106 Ah a Mercedes-Benz para su validación en vehículos eléctricos, lo que marca un paso significativo hacia la comercialización de su tecnología de baterías de estado sólido.
• octubre 2024: Stellantis anunció planes para incorporar las baterías de estado sólido de Factorial en una flota de demostración de vehículos Dodge Charger Daytona, que se espera que esté en las carreteras en 2026.

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SK en Co., Ltd.(SK activado)

Resumen de la empresa

SK On, una filial de SK Innovation, es un fabricante líder de baterías de Corea del Sur fundado en 2019. Con sede en Seúl, SK On se centra en soluciones avanzadas de almacenamiento de energía, incluidas tecnologías de baterías de estado sólido y de iones de litio. La compañía opera múltiples centros de investigación, con una instalación de última generación en Daejeon que se inaugurará en 2024.

Negocio de baterías de estado sólido

SK On está desarrollando dos tipos de baterías totalmente de estado sólido:

• Baterías compuestas de óxido de polímero: Estas baterías presentan una alta estabilidad térmica y química, destinada a mejorar la seguridad y el ciclo de vida.
• Baterías a base de sulfuro: Diseñado para una mayor densidad de energía y compatibilidad con ánodos de metal de litio.

Avances clave:

• Nuevo electrolito sólido de óxido: En colaboración con la Universidad de Dankook, SK On desarrolló un electrolito sólido a base de óxido con una conductividad de iones de litio de 1,7 mS/cm, una mejora del 70 % con respecto a las tecnologías existentes. Este material también exhibe una mayor estabilidad química y al aire, lo que aborda la formación de dendritas y aumenta la capacidad de la batería.
• Asociación con Solid Power: En enero de 2024, SK On reforzó su asociación con Solid Power, con sede en EE. UU., al firmar un acuerdo de licencia de tecnología de investigación y desarrollo. Esta colaboración incluye la instalación de una línea piloto de baterías de estado sólido en el Instituto de Investigación de Baterías de SK On en Daejeon para 2025.

Objetivos de comercialización:

• Primeros prototipos: SK On tiene como objetivo producir prototipos en etapa inicial de baterías de estado sólido a base de sulfuro y compuestos de óxido de polímero para 2026.
• Producción en masa: La empresa prevé comercializar estas baterías para 2028.

SK sobre noticias sobre baterías de estado sólido

• enero 2024: SK On profundizó su asociación con Solid Power mediante la firma de un acuerdo de licencia de investigación y desarrollo, con el objetivo de acelerar el desarrollo de baterías totalmente de estado sólido.
• abril 2024: SK On anunció planes de invertir 352 millones de dólares para comenzar la producción en masa de baterías de estado sólido para 2028, destacando su compromiso con el avance de la tecnología de baterías de estado sólido.

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Solución de energía LG, Ltd.(Solución energética LG)

Resumen de la empresa

LG Energy Solution Co., Ltd. (LGES) se fundó en 2020 como una escisión de LG Chem, con su sede ubicada en Seúl, Corea del Sur. La empresa es líder mundial en la fabricación de baterías y se centra en tecnologías avanzadas de baterías de estado sólido y de iones de litio. LGES presta servicios a industrias clave como la de vehículos eléctricos (EV), sistemas de almacenamiento de energía (ESS) y electrónica de consumo. Su compromiso con la innovación y la sostenibilidad ha convertido a LGES en un motor a la hora de dar forma al futuro del almacenamiento de energía.

Negocio de baterías de estado sólido

SK On está desarrollando dos tipos de baterías totalmente de estado sólido:

• Baterías compuestas de óxido de polímero: Estas baterías presentan una alta estabilidad térmica y química, destinada a mejorar la seguridad y el ciclo de vida.
• Baterías a base de sulfuro: Diseñado para una mayor densidad de energía y compatibilidad con ánodos de metal de litio.

Avances clave:

• Nuevo electrolito sólido de óxido: En colaboración con la Universidad de Dankook, SK On desarrolló un electrolito sólido a base de óxido con una conductividad de iones de litio de 1,7 mS/cm, una mejora del 70 % con respecto a las tecnologías existentes. Este material también exhibe una mayor estabilidad química y al aire, lo que aborda la formación de dendritas y aumenta la capacidad de la batería.
• Asociación con Solid Power: En enero de 2024, SK On reforzó su asociación con Solid Power, con sede en EE. UU., al firmar un acuerdo de licencia de tecnología de investigación y desarrollo. Esta colaboración incluye la instalación de una línea piloto de baterías de estado sólido en el Instituto de Investigación de Baterías de SK On en Daejeon para 2025.

Objetivos de comercialización:

• Primeros prototipos: SK On tiene como objetivo producir prototipos en etapa inicial de baterías de estado sólido a base de sulfuro y compuestos de óxido de polímero para 2026.
• Producción en masa: La empresa prevé comercializar estas baterías para 2028.

Noticias sobre baterías de estado sólido de LG Energy Solution

1. septiembre 2021: En colaboración con la Universidad de California en San Diego, LG Energy Solution desarrolló una batería de estado sólido de silicio que combina un electrolito de estado sólido con un ánodo de silicio. Esta innovación tiene como objetivo mejorar la densidad energética y la seguridad para aplicaciones como vehículos eléctricos y almacenamiento en red.
2. abril 2023: LG Energy Solution anunció planes para desarrollar una batería de estado sólido a base de polímero para 2026 y una batería de estado sólido a base de sulfuro para 2030. Se espera que estas baterías de próxima generación ofrezcan mayor seguridad, durabilidad y densidad de energía.

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Batería varonil

Resumen de la empresa

Fundada en 2010, MANLY Battery tiene su sede en Shenzhen, China. Durante los últimos 13 años, se ha consolidado como un fabricante líder de baterías de iones de litio y LiFePO4. MANLY presta servicios a diversas industrias y brinda soluciones energéticas personalizadas para almacenamiento solar, vehículos eléctricos, robótica y más. Su dedicación a la innovación, la personalización y la calidad le ha valido el reconocimiento mundial, respaldado por certificaciones como UN38.3, UL y CE.

Negocio de baterías de estado sólido

MANLY Battery ha comenzado la producción de prueba a pequeña escala de baterías totalmente de estado sólido, con el objetivo de posicionarse como pionero en esta tecnología.

• Características clave:
  • Electrolitos sólidos avanzados para mayor seguridad y rendimiento.
  • Robusta eficiencia energética y durabilidad en temperaturas extremas.
• Aplicaciones: Diseñado para vehículos eléctricos de alto rendimiento, almacenamiento de energía industrial y sistemas de energía renovable.
• Planes futuros: MANLY Battery está ampliando su capacidad de I+D y producción para satisfacer la creciente demanda mundial de tecnología de estado sólido para finales de la década de 2020.

Novedades de la batería de estado sólido de la batería MANLY

1. octubre 2024: Inició la producción de prueba a pequeña escala de baterías totalmente de estado sólido en sus instalaciones de Dongguan.

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Comprensión de la batería de estado sólido

¿Qué es una batería de estado sólido?

Una batería de estado sólido es un tipo de batería recargable que utiliza un electrolito sólido en lugar del electrolito líquido o en gel que se encuentra en las baterías tradicionales de iones de litio. Este diseño mejora la seguridad, aumenta la densidad de energía y mejora la durabilidad, lo que la convierte en una tecnología prometedora para vehículos eléctricos y almacenamiento de energía renovable.

Definición y características de las baterías de estado sólido

1. Estructura central:
   • Compuesto por tres componentes principales: un electrolito sólido, un cátodo (electrodo positivo) y un ánodo (electrodo negativo).
   • Elimina o reduce significativamente la necesidad de electrolitos líquidos y separadores.
2. Ventajas:
   • Mayor densidad de energía: Proporciona mayor capacidad de almacenamiento, permitiendo diseños más livianos y eficientes.
   • Seguridad mejorada: Elimina electrolitos líquidos inflamables, reduciendo el riesgo de incendios.
   • Una vida más larga: Muestra menos degradación con el tiempo y ofrece un mejor rendimiento durante más ciclos de carga.
3. Aplicaciones:
   • Vehículos eléctricos (EV): permiten autonomías de conducción más largas y tiempos de carga más rápidos.
   • Electrónica de consumo: Ofrece diseños compactos con rendimiento mejorado.
   • Almacenamiento de energía renovable: admite soluciones a escala de red para sistemas de energía limpia.

¿Qué es una batería de estado semisólido?

Una batería de estado semisólido combina características de baterías de estado líquido y sólido. Utiliza una mezcla de electrolitos líquidos y de estado sólido, lo que logra un equilibrio entre mayor seguridad y rentabilidad.

Definición y características de las baterías de estado semisólido

1. Composición de electrolitos:
   • Contiene tanto electrolitos sólidos (polímeros u óxidos) como una cantidad reducida de electrolitos líquidos (5-10%).
   • Retiene algo de contenido líquido para facilitar la movilidad de los iones, lo que hace que sea más fácil de fabricar que las baterías totalmente de estado sólido.
2. Mejoras de diseño:
   • Utiliza materiales avanzados, como ánodos de metal de litio y cátodos con alto contenido de níquel, para aumentar la densidad de energía (hasta 350 Wh/kg).
   • Incorpora recubrimientos de electrolitos sólidos para mejorar la seguridad y reducir los riesgos de incendio.

Conexión entre las dos tecnologías

Las baterías de estado semisólido sirven como tecnología de transición hacia sistemas totalmente de estado sólido. Proporcionan una solución práctica para mejorar el rendimiento de la batería y al mismo tiempo abordan algunos de los desafíos de costo y escalabilidad que enfrentan las baterías de estado sólido.

Batería de estado sólido frente a iones de litio: ¿cuál lidera el futuro?

Las baterías de estado sólido superan a las de iones de litio en términos de seguridad y densidad de energía, pero las baterías de iones de litio mantienen una ventaja de costo y escalabilidad por ahora. Se espera que ambas tecnologías coexistan y atiendan a diferentes aplicaciones.

Comparación de rendimiento

1. Densidad de energia:
   • Estado sólido: Mayor almacenamiento de energía por unidad de peso y volumen, lo que lo hace ideal para aplicaciones compactas y livianas.
   • Ion-Litio: Densidad moderada, adecuado para vehículos eléctricos y electrónica de consumo actuales.
2. Seguridad:
   • Estado Sólido: Elimina electrolitos líquidos inflamables, reduciendo riesgos de incendio y explosión.
   • Iones de litio: propensos a sufrir fugas térmicas bajo estrés, lo que requiere mecanismos de seguridad adicionales.
3. Durabilidad:
   • Estado sólido: ciclo de vida más largo debido a la reducción de la degradación del electrolito.
   • Iones de litio: vida útil más corta, especialmente en condiciones de altas temperaturas o carga rápida.

Costo y escalabilidad

• Estado sólido: los altos costos de producción y la escalabilidad limitada siguen siendo barreras importantes para una adopción generalizada.
• Iones de litio: la infraestructura de fabricación establecida y los costos más bajos garantizan un dominio continuo en las aplicaciones del mercado masivo.

Potencial futuro

• Baterías de estado sólido:
  • Más adecuado para aplicaciones de alto rendimiento como vehículos eléctricos de largo alcance y aeroespaciales.
  • Las innovaciones en curso podrían reducir los costos y mejorar la escalabilidad.
• Baterías de iones de litio:
  • Es probable que siga siendo la solución preferida para la electrónica convencional y los vehículos eléctricos de gama media en el corto plazo.
  • Las mejoras incrementales, como los diseños de ánodos de silicio, mejorarán aún más el rendimiento.

Tabla comparativa: baterías de estado sólido, baterías de estado semisólido y baterías de iones de litio

Característica	Baterías de estado sólido	Baterías de estado semisólido	Baterías de iones de litio
Tipo de electrolito	Electrolitos totalmente sólidos.	Combinación de electrolitos sólidos y líquidos (5-10% líquido)	Electrolitos líquidos o en gel.
Densidad de energia	Mayor potencial	Alto pero ligeramente inferior al del estado sólido	Moderado
Seguridad	Más seguro (sin electrolitos líquidos inflamables)	Seguridad mejorada en comparación con las baterías de iones de litio	Menos seguro (riesgo de incendio debido a electrolitos inflamables)
Costo	Alto (debido a nuevos materiales y complejidad de producción)	Moderado (aprovecha las técnicas de producción existentes)	Inferior (tecnología de producción madura)
Escalabilidad de fabricación	Desafiante (requiere nueva infraestructura)	Más fácil de escalar utilizando las instalaciones existentes	Procesos de fabricación plenamente establecidos.
Aplicaciones	Vehículos eléctricos, energías renovables, aeroespacial, dispositivos IoT	Vehículos eléctricos, electrónica de consumo, energías renovables	Uso amplio: vehículos eléctricos, dispositivos portátiles, almacenamiento en red, dispositivos médicos
Preparación del mercado	Etapa inicial (I+D y producción piloto)	Precomercial (casi implementación a gran escala)	Totalmente comercializado
Esperanza de vida	Más largo (baja degradación a lo largo de los ciclos)	Más tiempo que las baterías de iones de litio	Esperanza de vida moderada
Impacto medioambiental	Mínimo (sin productos químicos líquidos, mayor reciclabilidad)	Mejorado en comparación con las baterías de iones de litio	Moderado (depende de la eficiencia del reciclaje)

Ventajas y desafíos actuales de las baterías de estado sólido

El desarrollo debaterías de estado sólidopromete revolucionar el almacenamiento de energía, ofreciendo ventajas incomparables en seguridad, eficiencia y sostenibilidad ambiental. Sin embargo, esta tecnología de vanguardia también enfrenta desafíos importantes que deben abordarse antes de su comercialización generalizada. En esta sección, exploraremos los principales beneficios y los obstáculos actuales asociados con las baterías de estado sólido, arrojando luz sobre su potencial transformador y las complejidades de su desarrollo.

Ventajas de las baterías de estado sólido

Seguridad mejorada

El uso de electrolitos sólidos reduce significativamente el riesgo de incendio y explosión, problemas comunes en las baterías tradicionales de iones de litio.

• Diseño compacto: Las baterías de estado sólido eliminan la necesidad de electrolitos líquidos inflamables, minimizando los riesgos de fugas.
• Alta estabilidad: Los electrolitos sólidos mejoran la estabilidad térmica y química, abordando los problemas de seguridad durante los ciclos de carga y descarga.

Mayor densidad de energía

Con una mayor densidad de energía, las baterías de estado sólido almacenan más energía en un espacio más pequeño, lo que las hace más livianas y eficientes.

• Alcance extendido de vehículos eléctricos: La capacidad energética mejorada permite que los vehículos eléctricos viajen más distancias con una sola carga.
• Aplicaciones compactas: Ideal para dispositivos que requieren baterías livianas y de alto rendimiento, como drones e implantes médicos.

Una vida más larga

Los electrolitos sólidos proporcionan una mejor estabilidad en el tiempo, lo que conduce a una mayor durabilidad.

• Degradación reducida: Estas baterías mantienen la capacidad y el rendimiento durante ciclos prolongados, lo que reduce la frecuencia de reemplazo.
• Menores costos de mantenimiento: Una mayor longevidad se traduce en importantes ahorros de costos para consumidores y empresas.

Beneficios ambientales

Las baterías de estado sólido se alinean estrechamente con los objetivos de sostenibilidad al minimizar los riesgos ambientales y respaldar sistemas de energía más limpios.

• Residuos reducidos: Una vida útil más larga da como resultado menos baterías desechadas.
• Materiales más limpios: Muchos diseños utilizan materiales no tóxicos o reciclables, lo que disminuye el impacto ambiental.

Desafíos actuales de las baterías de estado sólido

Altos costos de producción

La fabricación de baterías de estado sólido sigue siendo costosa debido a los costos de material y los complejos requisitos de producción.

• Materiales caros: Los componentes clave como los electrolitos a base de sulfuro y los cátodos de alto rendimiento aumentan significativamente los costos.
• Equipos de precisión: Los procesos de fabricación avanzados, como el secado al vacío y la sinterización, requieren equipos especializados.

Escalabilidad

Aumentar la producción para satisfacer la demanda mundial plantea un desafío importante.

• Escasez de materiales: La disponibilidad limitada de materias primas críticas dificulta la producción en masa.
• Brechas en la cadena de suministro: La falta de una cadena de suministro bien establecida para componentes de estado sólido frena la industrialización.

Problemas de compatibilidad

La integración de baterías de estado sólido con los sistemas existentes requiere superar barreras técnicas.

• Sistemas de gestión de baterías (BMS): Los nuevos diseños deben ser compatibles con BMS avanzado para un rendimiento óptimo.
• Actualizaciones de infraestructura: Las estaciones de carga de vehículos eléctricos y los sistemas de red pueden necesitar modificaciones para respaldar las propiedades únicas de las baterías de estado sólido.

Competencia en el mercado

Si bien las baterías de estado sólido ofrecen muchas ventajas, enfrentan una dura competencia por parte de tecnologías mejoradas de iones de litio.

• Mejoras incrementales: Los avances continuos en las baterías de iones de litio, como los ánodos de silicio, brindan alternativas rentables.
• Vacilación del consumidor: El alto costo inicial de las baterías de estado sólido puede disuadir su adopción temprana, favoreciendo las tecnologías establecidas.

Conclusión

Fabricantes de baterías de estado sólidoestán a la vanguardia de la redefinición del panorama del almacenamiento de energía. Al ampliar los límites de la innovación, estas empresas están abordando desafíos globales y satisfaciendo la creciente demanda de soluciones energéticas sostenibles. Sus esfuerzos no sólo están transformando industrias sino también allanando el camino para tecnologías más seguras, eficientes y respetuosas con el medio ambiente. A medida que las baterías de estado sólido se acercan a la adopción generalizada, mantenerse informado sobre los avances y las tendencias del mercado es esencial para comprender su potencial para impulsar un futuro más limpio y sostenible.

Preguntas más frecuentes

1. ¿Qué es una batería de estado sólido?

A:Una batería de estado sólido es una solución avanzada de almacenamiento de energía que utiliza un electrolito sólido en lugar de los electrolitos líquidos o en gel que se encuentran en las baterías tradicionales de iones de litio. Este diseño mejora la seguridad, aumenta la densidad de energía y extiende la vida útil de la batería, lo que lo hace ideal para aplicaciones como vehículos eléctricos y sistemas de energía renovable.

2. ¿Tesla pasará a tener una batería de estado sólido?

A:Tesla no ha anunciado oficialmente una transición a baterías de estado sólido, pero continúa explorando tecnologías de baterías de vanguardia. El enfoque actual de Tesla sigue siendo mejorar las baterías de iones de litio, incluido el desarrollo de sus celdas de batería 4680, mientras monitorea los avances en la tecnología de estado sólido para una posible adopción futura.

3. ¿Cuándo estarán las baterías de estado sólido en los automóviles?

A:Se espera que las baterías de estado sólido aparezcan en los automóviles a mediados o finales de la década de 2020. Varios fabricantes, incluidos Toyota y BMW, pretenden integrar esta tecnología en vehículos eléctricos, con programas piloto y producción limitada a partir de 2025. Es probable que se adopte de forma generalizada a medida que los costos disminuyan y mejore la escalabilidad.

4. ¿Quién fabrica baterías de estado sólido?

A:Los principales fabricantes de baterías de estado sólido incluyen Toyota, QuantumScape, Solid Power, LG Energy Solution, CATL, MANLY Battery y BYD. Estas empresas están a la vanguardia del desarrollo y comercialización de tecnología de estado sólido, impulsando la innovación en industrias como los vehículos eléctricos y las energías renovables.

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