La carrera por desarrollar baterías de estado sólido ha cobrado protagonismo en los últimos años, con la vista puesta tanto en coches eléctricos como en dispositivos electrónicos y sistemas de almacenamiento energético. Este avance se percibe como el siguiente gran salto para superar las limitaciones de las actuales baterías de ion-litio, cuya tecnología comienza a rozar su techo en términos de autonomía, seguridad y capacidad de carga.
Empresas tecnológicas y automovilísticas, junto a centros de investigación de todo el mundo, trabajan a contrarreloj para materializar las promesas de esta tecnología. Sin embargo, los retos industriales y de seguridad están alargando unos plazos que, según voces expertas del sector, no permitirán su despliegue masivo antes de la próxima década.
¿Qué aportan las baterías de estado sólido respecto a las actuales?
Las baterías de estado sólido sustituyen el electrolito líquido habitual de las celdas de ion-litio por materiales sólidos, como polímeros o cerámicas, mejorando la densidad energética y proporcionando mayor seguridad ante sobrecalentamientos o fugas. Entre las ventajas más destacadas se encuentran la posibilidad de alcanzar autonomías superiores a los 1.200 o incluso 1.500 km en vehículos eléctricos, tiempos de recarga mucho más breves, menor peso y volumen, y la eliminación de riesgos de incendio o degradación acelerada en condiciones extremas.
Un beneficio añadido es que no ven mermado su rendimiento en ambientes fríos, algo problemático en baterías convencionales, e incluso pueden mantenerse estables bajo cero. Además, un empaquetado más compacto permite aprovechar mejor el espacio dentro del vehículo y optimiza la distribución del peso.
En cuanto a su fabricación, algunos diseños avanzados de baterías de estado sólido son compatibles con las líneas de producción de ion-litio existentes, lo que facilitaría una transición industrial menos costosa de lo previsto inicialmente. Modelos con estructura multicapa y diseños de tipo Cell-to-Body (CTB) permitirán integrar la batería como parte estructural del coche, mejorando tanto la eficiencia volumétrica como la seguridad global del vehículo.
Investigación, patentes y expectativas: la posición de Xiaomi y otras marcas
El interés global por esta tecnología se refleja en el impulso de múltiples proyectos y patentes. Como ejemplo destacado, Xiaomi ha registrado recientemente una patente que detalla una estructura multicapa avanzada para los electrodos y una integración de materiales activos y electrolito sólido. El sistema, de apenas 120 mm de altura, permitiría alcanzar una eficiencia de volumen del 77,8% y ofrecería autonomías teóricas superiores a 1.200 km, con la capacidad de recuperar hasta 800 km en solo 10 minutos de carga.
Este avance, según la compañía, facilitaría la producción en masa sin reinventar por completo el proceso industrial, dado que la batería sería compatible con las líneas de fabricación actuales. Además, el diseño Cell-to-Body queda a la espera de futuras aplicaciones comerciales en los nuevos modelos eléctricos de la empresa, como una vía para reducir la dependencia de grandes proveedores externos.
La alianza china CASIP, que agrupa a firmas como CATL, EVE Energy, CALB, SVOLT, Gotion High-Tech y la división FinDreams Battery de BYD, refleja el esfuerzo colectivo del sector en Asia. A esto se suman los anuncios de Toyota y BMW —que ya prueban prototipos— y de marcas como SAIC, NIO y Changan, que planean poner en marcha la producción a pequeña escala entre 2027 y 2028.
Obstáculos técnicos y el camino hacia la batería de estado sólido
A pesar del potencial, los desafíos técnicos para la implantación masiva son notables. El principal reside en el uso de litio metálico puro en el ánodo, condición necesaria para alcanzar altas densidades energéticas. Esta elección exige mantener la batería a presiones muy elevadas, lo que complica su fabricación, aumenta el riesgo de fallo estructural y puede acortar su vida útil. Además, si la carcasa sufre daños, el contacto del litio con la humedad ambiente puede desencadenar reacciones peligrosas, como la generación de hidróxido de litio tóxico.
Ejecutivos de grandes empresas, como Robin Zeng —CEO de CATL—, advierten que la tecnología aún no es práctica ni segura para su producción y uso masivo, y estiman que su llegada al mercado se retrasará al menos una década. Este análisis cauteloso coincide con la experiencia de fabricantes que, tras años de investigación y multimillonarias inversiones, siguen enfrentando problemas de durabilidad, presión y coste.
En paralelo, investigadores del Instituto de Tecnología de Georgia han explorado la mezcla de litio y sodio como electrolito para reducir la presión requerida y mejorar la estabilidad general de la batería, mostrando que pequeñas modificaciones en la composición pueden ser clave para resolver algunos de los puntos críticos.
Alternativas intermedias y el avance de las baterías semisólidas
Mientras se resuelven los retos técnicos de las baterías de estado sólido puras, el sector trabaja en soluciones híbridas, especialmente en las denominadas baterías semisólidas. Estas combinan ventajas del electrolito sólido y líquido, logrando duplicar la autonomía respecto a las actuales, reducir peso y costes, e incrementar la seguridad al evitar problemas de presión y reacciones peligrosas del litio metálico.
Firmas chinas como CATL ya tienen prototipos de baterías semisólidas en fase de producción, mientras otras —como NIO, SAIC o Changan— exploran diferentes químicas y configuraciones. Modelos como el IM L6 y el Nio ET7 ya implementan baterías semisólidas comercialmente en China. En Europa y Japón, Stellantis, BMW y Toyota avanzan con sus pruebas y desarrollos.
Asimismo, las baterías de sodio-ion empiezan a considerarse una opción viable para aplicaciones estacionarias en el corto o medio plazo, gracias a la abundancia del sodio y a la diversificación de la cadena de suministro.
Impacto en la autonomía, sostenibilidad y futuro de la movilidad eléctrica
La irrupción de las baterías de estado sólido tiene el potencial para revolucionar la movilidad eléctrica: autonomías de 1.200 a 1.500 km, cargas ultrarrápidas y nuevas oportunidades de diseño para los fabricantes. Sin embargo, su éxito final dependerá tanto de solucionar aspectos técnicos como económicos: el coste de los materiales, la escalabilidad de la fabricación y el acceso a minerales críticos sin generar riesgos geopolíticos ni medioambientales.
Actualmente, la demanda de minerales como el litio, el cobalto o el níquel sigue en crecimiento, pero también emergen alternativas químicas como las LFP (fosfato de hierro y litio) y las propias baterías de sodio, que buscan reducir la dependencia de materiales críticos y avanzar hacia una electrificación más sostenible y asequible.
La tecnología de baterías de estado sólido continúa avanzando, aunque todavía no está lista para sustituir inmediatamente a las soluciones actuales en el mercado generalista. Las innovaciones en estructura multicapa, la optimización del transporte iónico y la reducción de costes pronostican un futuro prometedor, pero la transición dependerá tanto de los logros técnicos como de la adaptación industrial y la aceptación del consumidor. Mientras tanto, las soluciones intermedias como las baterías semisólidas ofrecen respuestas a los desafíos energéticos actuales y marcan el camino hacia una movilidad más limpia, segura y eficiente para los próximos años.