Las baterías de iones de litio tienen los días contados. Aunque nos han facilitado la vida en las últimas décadas como fuente de energía de los móviles y otros dispositivos portátiles y son la base de la revolución eléctrica del transporte, cada vez son más evidentes sus limitaciones, tanto a nivel de eficiencia como de seguridad.
Las baterías de estado sólido llevan tiempo en el horizonte como el próximo gran paso y los últimos avances están acelerando su llegada para conseguir, entre otras cosas, coches eléctricos con mucha más autonomía y sin riesgo de explosión. En ese sentido, Huawei acaba de dar un golpe sobre la mesa registrando una patente que puede poner patas arriba el sector.
Esta tecnología, que promete transformar el panorama del vehículo eléctrico de arriba abajo, plantea unas cifras teóricas de rendimiento que hasta hace muy poco parecían imposibles, con la idea de competir de tú a tú con otros gigantes de un mercado cada vez más competitivo.
La nueva patente de la firma china describe una batería de estado sólido con un electrolito a base de sulfuro que, según las especificaciones preliminares, podría alcanzar una densidad energética de entre 400 y 500 Wh/kg. Esa cifra es casi el doble de la que ofrecen las baterías de iones de litio más avanzadas que usan actualmente marcas como Tesla o BYD.
En términos prácticos, esta densidad energética se traduciría en vehículos eléctricos capaces de recorrer hasta 3.000 kilómetros con una sola carga y un tiempo de recarga al 100% de solo 5 minutos. De convertirse en realidad, eliminaría de un plumazo varias de las principales barreras que todavía existen para la adopción masiva del coche eléctrico.
Batería de estado sólido de Huawei
El núcleo de la innovación de Huawei reside en la composición del electrolito sólido de la batería. Los ingenieros de la compañía proponen la introducción de nitrógeno en el electrolito de sulfuro. Este proceso, conocido como dopaje, tiene como objetivo principal mejorar la estabilidad de la interfaz entre el electrolito y el ánodo de metal de litio.
Uno de los mayores desafíos técnicos en las baterías de estado sólido de sulfuro es la tendencia del litio a formar dendritas, unas estructuras cristalinas que pueden crecer a través del electrolito, provocando cortocircuitos y reduciendo drásticamente la vida útil y la seguridad de la batería.
Al dopar el electrolito con nitrógeno, se busca crear una barrera protectora que mitigue este efecto y prevenga reacciones secundarias no deseadas, que podrían acabar con una explosión como la que se produjo en Madrid este mismo año.
Las baterías de sulfuro de estado sólido garantizan también una mayor eficiencia energética, un excelente rendimiento a bajas temperaturas y una carga y descarga más rápidas. Gracias a su diseño, reducen el riesgo de fugas térmicas, un problema bastante habitual en las baterías de iones de litio.
Además de una autonomía sin precedentes de 3.000 km, la patente sugiere la posibilidad de realizar una carga completa en tan solo cinco minutos. Esta capacidad de carga ultrarrápida abordaría otro de los inconvenientes fundamentales de los vehículos eléctricos actuales, equiparando el tiempo de repostaje al de un vehículo con motor de combustión interna.
A pesar de estos prometedores pasos iniciales, es importante tener en cuenta que tanto la autonomía como los tiempos de carga son cifras teóricas, que dependerían en gran medida de la capacidad de Huawei de escalar la tecnología y el desarrollo de una infraestructura de carga de altísima potencia que hoy en día no existe.
Una carrera global
La incursión de Huawei en el desarrollo de baterías de estado sólido se produce en un momento de intensa competencia a nivel mundial. Fabricantes de automóviles consolidados como Toyota o Volkswagen, así como gigantes de la producción de baterías como CATL, llevan años invirtiendo ingentes recursos en la investigación y desarrollo de esta tecnología.
Xiaomi, principal rival de Huawei en el mercado chino, y uno de los grandes aspirantes a triunfar en el mercado del automóvil eléctrico, también está detrás de una solución similar, dada la importancia de un componente que puede suponer más de la mitad del coste de producción de un vehículo eléctrico.
Así, las baterías de estado sólido se consideran el próximo gran salto evolutivo en el almacenamiento de energía. Al sustituir el electrolito líquido inflamable de las baterías de iones de litio por un material sólido, ofrecen un perfil de seguridad muy superior, además de una mayor densidad energética y una vida útil potencialmente más larga.
La apuesta de Huawei no solo busca posicionar a la compañía como un actor clave en la futura cadena de suministro de vehículos eléctricos, sino que también responde a una estrategia para reducir su dependencia de proveedores externos de baterías para sus propios productos, que abarcan desde smartphones hasta soluciones de energía para el hogar.
Aunque la compañía no fabrica vehículos por sí misma, colabora estrechamente con varios fabricantes de automóviles chinos, para los que ha ayudado a crear sistemas de conducción autónoma avanzados y de integración con dispositivos inteligentes, entre otras cosas.
Todo esto entra dentro del paraguas de HIMA (Harmony Intelligent Mobility Alliance), una asociación creada por Huawei en noviembre de 2023 que incluía a cinco fabricantes de coches: Seres Group, Chery, BAIC Group, Anhui Jianghuai Automobile Group (JAC), y SAIC Motor.
Fruto de esas colaboraciones surgieron las marcas Aito, Luxeed, Stelato, Maextro y Shangjie, además de la colaboración con las empresas Changan Automobile y CATL, creadoras de los AVATR. Estas seis son las marcas que usan el sistema operativo de Huawei, basado en HarmonyOS.
Desafíos y competencia
A pesar del optimismo que ha generado la noticia, los expertos del sector señalan que la transición de una patente a la producción en masa a gran escala presenta numerosos desafíos. El principal escollo es el coste de los electrolitos de sulfuro, que sigue siendo muy elevado en comparación con los materiales utilizados en las baterías de iones de litio.
La fabricación de celdas de estado sólido a escala industrial es un proceso complejo que requiere resolver problemas como la resistencia interracial, que puede dificultar el flujo de iones entre los electrodos y el electrolito, afectando al rendimiento general de la batería.
Aunque la patente de Huawei representa una declaración de intenciones y un avance significativo en el plano teórico, su materialización en un producto comercial viable dependerá de la capacidad de la compañía para superar estas barreras técnicas y económicas.
De lograrlo, el impacto en la industria del vehículo eléctrico y en el almacenamiento de energía en general sería profundo, acelerando la transición hacia una economía más electrificada y sostenible.
