¿Tesla alguna vez tendrá algo sólido?

Actualmente, Tesla está eligiendo desarrollar sus propias celdas de batería de iones de litio 4680 en lugar de baterías de estado sólido, pero ¿eso cambiará?

En los últimos años, hemos visto a importantes empresas automotrices adoptar la investigación de tecnología de baterías de estado sólido con carteras abiertas. ¿Su meta? Alejarse de las baterías de iones de litio actuales, que son la causa de la mayoría de los problemas relacionados con los vehículos eléctricos. Sin embargo, después de más de una década, las baterías de estado sólido aún no se han convertido en una realidad comercial. Entonces, ¿por qué tarda tanto? Bueno, a partir de ahora, las baterías de estado sólido no se pueden producir a gran escala debido a los costos de producción exorbitantes y la escasez de materiales que aún impiden la fabricación.

Por otro lado, vale la pena señalar que estos contratiempos pueden ser solo temporales, ya que docenas de empresas se esfuerzan por solucionarlos, con cientos de expertos y miles de millones de dólares a su disposición. Sin embargo, si hay un miembro de la industria que sigue sin creer, es Tesla. En cambio, la compañía estadounidense optó por seguir su propio camino y desafiar la norma futura con un nuevo formato llamado 4680 celdas de batería. Para Elon Musk, la nueva tecnología, que aún está en pañales, no es solo una alternativa, sino una sentencia de muerte para las bebidas azucaradas. Entonces, en medio de esta guerra silenciosa de desgaste, nos tomamos un momento para preguntarnos: ¿Por qué todos están tan interesados ​​en las baterías de estado sólido? ¿Y qué se necesitará para que Tesla abandone el dogma de los iones de litio a favor de la nueva doctrina?

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Las baterías de estado sólido obtienen su nombre del hecho de que están hechas estrictamente de componentes sólidos. El electrodo positivo (cátodo) y el electrodo negativo (ánodo) están hechos de metal, mientras que se coloca un electrolito sólido entre los dos, lo que permite que los iones fluyan libremente. En el caso de las baterías estándar de iones de litio, ese electrolito es líquido y está en el centro de la mayoría de los problemas. Los vehículos eléctricos de hoy en día son ampliamente conocidos por ser particularmente vulnerables en condiciones invernales, ya que su autonomía, el estado de la batería y el rendimiento general se ven fuertemente afectados por el clima frío, lo que ralentiza el movimiento de los iones y conduce a un voltaje más bajo. Por otro lado, los componentes sólidos de las bebidas azucaradas son particularmente resistentes a bajas temperaturas, ya que no son susceptibles de congelarse como lo haría un líquido. Del mismo modo, las altas temperaturas también pueden ser un problema grave con las baterías de Ion-Litio, ya que sus electrolitos líquidos son altamente inflamables. Y, si bien el riesgo de combustión se exagera ampliamente cuando se trata de vehículos eléctricos, sigue siendo una preocupación de seguridad válida. Esta preocupación se alivia en gran medida cuando el electrolito es sólido.

Otra advertencia de poseer un automóvil eléctrico hoy en día es la ansiedad de rango posterior que lo acompaña. Afortunadamente, la tecnología actual de carga rápida puede ayudar a remediar eso hasta cierto punto. Esta ventaja, sin embargo, no la disfrutan todos por igual, ya que muchos consumidores aún viven con el temor de agotar su batería en medio de un viaje largo, incluso después de cargarla durante horas durante la noche. Las baterías de estado sólido resolverían este problema a nivel general, ya que permiten una mayor densidad de energía (lo que significa más alcance) y una carga más rápida, ya que son más resistentes al calor generado durante el proceso de recarga. La guinda del pastel es que, si se hacen bien, serían menos propensos al deterioro y también más maleables, ya que no están sujetos a ninguna limitación estructural para evitar que los líquidos se escapen.

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En 2012, Toyota se convertiría en la primera empresa de automóviles en realizar una investigación experimental en el campo de las SSB. Hoy, el fabricante japonés trabaja en colaboración con Panasonic, el cuarto fabricante de baterías más grande del planeta, para desarrollar baterías de estado sólido. La famosa compañía de automóviles está lista para lanzar su primer vehículo con SSB para 2025. ¿El giro? Será un híbrido, ya que Toyota todavía está esperando que bajen los costos antes de incorporar la tecnología en los vehículos eléctricos. Uno de los desarrolladores de SSB más famosos de la industria es QuantumScape, una empresa estadounidense con más de $2,000,000,000 de inversión de capital. El fabricante con sede en California trabaja en asociación con Volkswagen (desde 2012) y Porsche, que según se informa planea usar baterías de estado sólido para una posible versión eléctrica del 911. Estas colaboraciones tienen aún más sentido considerando que el Grupo VW (que también incluye a Porsche) ha prometido lanzar 70 vehículos eléctricos puros y 60 híbridos para fines de esta década.

QuantumScape hace algunas afirmaciones notablemente audaces, ya que promete una carga rápida del 10 al 80 por ciento en menos de 15 minutos, así como densidades de energía superiores que son posibles gracias a la eliminación del ánodo de grafito/silicio. En diciembre de 2022, QS envió su primer lote de celdas de metal de litio de 24 capas a varios fabricantes de vehículos eléctricos para realizar pruebas internas. Si bien la comercialización a gran escala sigue siendo una posibilidad lejana, la empresa ve el esfuerzo como un gran paso adelante. Mercedes-Benz, que también planea adoptar completamente el modelo EV para 2030, es otro miembro más de la cruzada colectiva SSB que pretende probar la nueva tecnología en los próximos años. El fabricante alemán participa activamente en actividades de investigación y desarrollo, en asociación con ProLogium, un fabricante taiwanés de SSB. Con la esperanza de producir vehículos eléctricos más baratos con mayor alcance, Honda también se unió al movimiento mediante el desarrollo de su propio SSB, con el objetivo de comenzar eventualmente la producción en masa. Otras empresas como Ford, General Motors y Stellantis también han invertido en el modelo SSB. Sin embargo, queda una empresa en particular que se opone rotundamente a la solución de estado sólido actual...

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Las celdas de batería de iones de litio 4680 son la alternativa construida internamente de Tesla a las baterías estándar y su forma de desviarse de la revolución de estado sólido. La batería recibe su nombre de sus dimensiones (46 mm x 80 mm) y pretende ser una actualización de las baterías 18650 y Panasonic 2170 que actualmente alimentan el Modelo 3 y algunas variantes del Modelo Y. Como una nueva tecnología, el 4680 viene con aspiraciones de aumentar la autonomía de los vehículos eléctricos hasta en un 54 %, al mismo tiempo que se reduce el peso total y el coste del coche.

La masa reducida junto con la capacidad de 9,000 mAh por celda idealmente debería mejorar el rendimiento drásticamente. Cuando se presentó inicialmente en el evento del Día de la Batería en septiembre de 2020, el formato 4680 promocionó pomposamente un aumento de energía de cinco veces, así como un aumento de potencia de seis veces con respecto a su predecesor. Sin embargo, estas afirmaciones aún no se han verificado ya que la nueva batería aún está dando sus primeros pasos. En diciembre de 2022, Tesla confirmó que su equipo logró construir celdas de batería de 868K en el lapso de una semana. El hito marca un paso significativo en la dirección correcta.

Hasta ahora, lo más cerca que hemos estado de ver el 4680 en la vida real es a través de la variante Model Y AWD, que se fabrica en Gigafactory Texas. Después de venderse inicialmente como una opción fuera del menú, el nuevo Modelo Y de $49,990 ahora está ampliamente disponible para el público, lo que lo convierte en la oferta más barata hasta el momento. A pesar de estar alimentado por 4680 celdas de batería, esta versión AWD aún no cumple con la anticipación, ya que solo ofrece 270 millas de alcance. ¿La razón? Comercialización y suministro! El nuevo Model Y se presenta como una versión más económica y se equipó inteligentemente con un paquete de baterías de menor energía para evitar enterrar la versión actual de largo alcance, que ofrece 330 millas con una carga completa. Además, el paquete de baterías más pequeño ayuda a Tesla a producir más vehículos por cada 4680 celdas.

En resumen, ¿debería Tesla elegir baterías de estado sólido? Demasiado pronto para saberlo. A partir de ahora, parece poco probable, ya que Elon ha invertido mucho en sus 4680 celdas. Sin embargo, la realidad siempre encuentra la manera de imponerse, y la temeridad de Elon eventualmente podría disminuir si las inversiones de cien millones de dólares en el desarrollo de SSB finalmente dan sus frutos.

Nacim es amante de los autos, aficionado a los deportes de combate y periodista. Al ser políglota y multitarea, se ha afianzado en varios campos, que van desde la traducción hasta la actuación de voz. Nacim habla francés, árabe e inglés con fluidez, tiene una maestría en interpretación y sueña con conducir un Mitsubishi Eclipse de 1998.