Ingenieros de Fórmula 1 y baterías de estado sólido para lograr el Mercedes eléctrico de 1000 km de autonomía

La batería de estado sólido es la revolución pendiente, el Santo Grial de la batería de litio que parece que, por fin, se acerca.

Es la batería de la que todos llevan años hablando y de la que Mercedes espera obtener 1000 km de autonomía. La batería de litio de estado sólido resulta más segura que las habituales baterías de iones de litio. En ellas, el electrolito es líquido, altamente contaminante, corrosivo e inflamable (nada que no comparta en alguna medida con los combustibles, como el hecho de tenerlo técnicamente bastante controlado). El electrolito sólido quita de un plumazo la posibilidad de fuga y de inflamación. Tiene mayor densidad de energía y, por tanto, en el mismo tamaño almacena más energía y tiene menos peso.

Segundo intento de Mercedes

Mercedes ya tuvo en su gama de vehículo eléctrico una batería de estado sólido. Fue sorpresa, porque, muchos años antes, Toyota dijo que no esperásemos esta tecnología a gran escala hasta la segunda parte de la década de 2020. Al volverles a preguntar, el técnico europeo de Toyota explicó que había que cumplir con muchos requisitos, además de no perder dinero: a la postre, cumplir con las garantías y la seguridad en el automóvil no resulta sencillo. Ese mismo año, aquel autobús de Mercedes dejó de ofrecerla.

Hay que alabar a Mercedes por volver a la carga. Esta vez estarán más cerca de acertar el tiro con la batería de estado sólido. Llega de la mano del proveedor de celdas Factorial Energy (de EE.UU.) y Mercedes AMG High Performance Powertrains (HPP), de Reino Unido, la división del grupo especializada en tecnologías de Fórmula 1, encargada de agilizar el proyecto.

Han patentado una batería que promete una densidad energética de hasta 450 Wh/kg. Después de unos ensayos preliminares en laboratorio prometedores con las celdas recibidas el pasado verano, en febrero se han lanzado a pruebas en uso real de la batería, incorporada en un Mercedes EQS. Esperan un aumento de autonomía del 25% a igualdad de peso, pasando de 800 km a 1000 km. Consideran que podrían no necesitar una refrigeración activa de la batería, con lo que se ganaría en peso y en mayor eficiencia.

"Respira", se hincha y se deshincha

La batería de estado sólido permite emplear ánodos de litio puro, el metal más ligero que existe, de ahí su gran densidad energética… en peso. Su densidad en volumen no supone una gran mejora, porque, al descargarse, el litio puro se desplaza al polo positivo, pero hay que dejarle espacio en cada celda, para cuando regrese al recargar. Los fenómenos físicos de estirar y encoger cada celda al cargar y descargardan lugar a aparición de fatiga de material, que suele ser el motivo de degradación y rotura de cuanto nos rodea. Mercedes espera haberlo resuelto mediante unos "actuadores neumáticos que interactúan con la celda".

La contrapartida viene del precio, por lo que Mercedes usará diversas químicas en sus celdas, junto a las actuales de iones de litio con cátodos de níquel-manganeso-cobalto (conocidas como NMC). También recurrirá a las de ferrofosfato de llitio (LFP), como hará el Mercedes CLA, más económicas y variantes sobre ellas. En el camino, irán reduciendo la cantidad de cobalto presente en las NMC y reemplazando grafito por silicio gradualmente en el ánodo.

No hay fecha para el paso a la serie de la batería de estado sólido en Mercedes. Las estimaciones para las suyas en Toyota es 2027. Stellantis espera empezar con sus pruebas con las celdas de Factorial en 2026. Fabricantes como BYD esperan tenerlas ese mismo año para ensayos, y comenzar la producción en serie de 2030 en adelante. Sin embargo, Nissan ha anunciado que las podrá lanzar ya 2028 (llevan trabajando en baterías de estado sólido desde hace años).