Ford comenzó ayer la producción de su camioneta pickup F-150 Lightning, un vehículo de vida o muerte que toma el vehículo más vendido del fabricante de automóviles, y de los Estados Unidos, y cambia sus motores que consumen mucha gasolina por potentes motores eléctricos impulsados por más de 1,800 libras de baterías.
El paquete del tamaño de un colchón puede ofrecer más de 300 millas de alcance, pero si Ford quiere ganarse a los guerreros de fin de semana que remolcan botes a motor de 28 pies, necesitará mejores baterías.
Si bien las baterías actuales pueden almacenar más energía que nunca (han mejorado la densidad de energía en un 5 % por año durante los últimos años), esos aumentos constantes e incrementales probablemente no serán suficientes para que los vehículos eléctricos sean una obviedad para muchos consumidores. Las celdas de hoy son mejores en todos los aspectos que las que se fabricaban hace cinco años, pero todavía dejan mucho que desear. Lo que se necesita son algunos avances.
Los vehículos eléctricos son una parte relativamente pequeña del mercado general de automóviles y camiones, pero representan casi el 80 % de la demanda de baterías de iones de litio, superando con creces a dispositivos como computadoras portátiles y teléfonos. Y la demanda solo va a aumentar. Se espera que el mundo necesite 5.500 GWh de baterías para 2030, de acuerdo a a Wood Mackenzie, un aumento de 5 veces con respecto a la actualidad, gracias a los gustos cambiantes de los consumidores y la inminente eliminación de los vehículos de combustibles fósiles.
Durante los próximos cinco años, el mundo de las baterías está preparado para sufrir una transformación significativa. Revisé una larga lista de nuevas empresas para encontrar las nueve más interesantes que están desarrollando tecnologías para hacer que las baterías pesen menos, se carguen más rápido y duren más. En el último año y medio, han recaudado colectivamente $ 4.1 mil millones, parte de eso a través de compañías de adquisición de propósito especial, pero la gran mayoría de rondas corporativas y de riesgo en etapa avanzada.
De Estado sólido
La tecnología de baterías que ha recibido más atención recientemente es la de estado sólido, y por una buena razón. Los fabricantes de automóviles están salivando ante la idea de los vehículos eléctricos con un alcance de más de 400 millas que se pueden recargar en 15 minutos, que las baterías de estado sólido tienen el potencial de ofrecer.
Las baterías de estado sólido obtienen su nombre al reemplazar los electrolitos líquidos que transportan iones de un lado de la batería a otro con versiones sólidas. Los electrolitos sólidos ofrecen algunas ventajas. Por un lado, pueden prevenir el crecimiento de dendritas, picos de litio similares a estalactitas que se pueden formar en los electrodos de una batería. Las dendritas pueden crecer con relativa facilidad en el líquido, por lo que los fabricantes de baterías agregan un separador permeable a los iones para evitar que las dendritas cierren la brecha entre los electrodos positivo y negativo.
Si el separador está dañado, como sucedió en los paquetes de baterías Chevy Bolt defectuosos, las dendritas pueden causar un cortocircuito que puede provocar un incendio.
La otra cosa que pueden habilitar los electrolitos sólidos es lo que se conoce como una batería de metal de litio. En una batería típica de iones de litio, cuando los iones de litio están en el lado del ánodo, se almacenan en grafito. Los ánodos de grafito son económicos y estables, pero añaden peso a la batería. Eliminarlos ayudaría a que las baterías más livianas almacenen más energía, pero los ánodos de metal de litio son propensos a formar dendritas. Para evitar que las dendritas crezcan lo suficiente como para provocar un cortocircuito en la batería, los investigadores están trabajando en electrolitos sólidos que no solo bloquean las estalactitas sino que tampoco crean problemas con el litio altamente reactivo del ánodo.
Tres empresas en particular se muestran prometedoras en estado sólido. Uno es Factorial, que ha recaudado $253 millones, incluida una Serie D de $200 millones que cerró en enero y fue liderada por Mercedes-Benz y Stellantis, el fabricante de automóviles creado por la fusión de la ítalo-estadounidense Fiat Chrysler Automobiles y la francesa PSA Group. Factorial, con sede en Woburn, Massachusetts, un suburbio de Boston, había operado en modo sigiloso hasta el pasado mes de abril.
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