¡Tres grandes avances en la tecnología de baterías de estado sólido han acelerado drásticamente el proceso de industrialización!

Noticias de la red de almacenamiento de energía de China: Recientemente, el equipo del profesor Zhang Qiang de la Universidad de Tsinghua publicó un importante resultado de investigación en la revista Nature sobre un novedoso electrolito de polímero basado en poliéter fluorado, que permite que las baterías de metal de litio alcancen una sorprendente densidad de energía de 604 Wh/kg y exhiben excelentes características de seguridad.

Casi simultáneamente, instituciones como el Instituto de Física y el Instituto de Investigación de Metales de la Academia China de Ciencias también lograron una serie de avances en el campo de las baterías de estado sólido, resolviendo problemas fundamentales como el contacto entre interfaces sólido-sólido y la conductividad iónica. Estos logros innovadores de los equipos de investigación chinos están transformando el camino tecnológico de las baterías de energía de próxima generación, brindando nuevas posibilidades a campos como los vehículos eléctricos, el almacenamiento de energía y la economía de baja altitud. Apoyo político: El camino a la industrialización está claro. Desde 2025, se han implementado de forma intensiva políticas nacionales sobre el diseño de alto nivel de baterías de litio de estado sólido, impulsando y regulando el desarrollo sano y ordenado de la industria. En febrero de 2025, ocho departamentos nacionales emitieron conjuntamente el "Plan de Acción para el Desarrollo de Alta Calidad de la Nueva Industria de Fabricación de Almacenamiento de Energía", que enumera las baterías de estado sólido como una dirección clave de investigación, apoya el desarrollo de baterías de litio y sodio de estado sólido, y propone crear de 3 a 5 empresas líderes mundiales para 2027. En abril de 2025, el Ministerio de Industria y Tecnología de la Información propuso claramente el establecimiento de un sistema estándar completo de baterías de estado sólido en los "Puntos Clave del Trabajo de Estándares Industriales y de Tecnología de la Información en 2025", y exigió la aceleración del desarrollo de estándares para baterías de estado sólido completas y pruebas en servicio de baterías de energía en los "Puntos Clave del Trabajo de Normalización Automotriz en 2025". En mayo de 2025, la Sociedad China de Ingenieros Automotrices publicó el estándar grupal "Método de Determinación para Baterías de Estado Sólido", que por primera vez definió claramente las baterías de estado sólido (contenido de sustancia líquida) < 1%), resolviendo la ambigüedad de larga data en la definición de la industria. En septiembre de 2025, el importante proyecto de I+D de 6 mil millones de yuanes sobre baterías de estado sólido lanzado por el Ministerio de Industria y Tecnología de la Información en 2024 entró en su revisión intermedia. Los proyectos que pasen la revisión recibirán financiación posterior, con un enfoque en tecnologías de apoyo como electrolitos de sulfuro y baterías de estado semisólido. La Comisión Nacional de Desarrollo y Reforma proporciona un subsidio del 15% sobre la inversión real en proyectos de baterías de estado sólido a través de bonos del tesoro a ultra largo plazo. Además, la política de subsidios para vehículos de nueva energía sigue vigente. Los vehículos equipados con baterías de estado semisólido reciben un subsidio adicional de 15,000 yuanes por vehículo, mientras que los subsidios para vehículos con baterías de estado sólido se incrementan a 30,000 yuanes por vehículo; esta política continúa hasta 2027.

Tres grandes avances tecnológicos: cómo superar el desafío del contacto entre interfaces sólido-sólido

Las baterías de litio de estado sólido, gracias a su alta seguridad y alta densidad energética, se consideran un avance importante en el desarrollo de la tecnología de almacenamiento de energía de próxima generación. Sin embargo, la comercialización de baterías de metal de litio de estado sólido se ha visto obstaculizada durante mucho tiempo por seis desafíos clave, entre ellos la interfaz sólido-sólido, la estabilidad del material y la densificación. El desafío más importante es el deficiente contacto entre el electrodo y el electrolito. Los electrolitos sólidos de sulfuro comúnmente utilizados son duros y frágiles como la cerámica, mientras que los electrodos de metal de litio son blandos como la masilla, lo que dificulta su firme adhesión.

Para abordar este desafío, el Instituto de Física de la Academia China de Ciencias, en colaboración con otras instituciones, desarrolló un adhesivo especial: iones de yodo. Durante el funcionamiento de la batería, estos iones se mueven a través del campo eléctrico hasta la interfaz entre los electrodos y el electrolito, atrayendo activamente a los iones de litio para rellenar todos los huecos y poros. Esta tecnología de regulación de aniones garantiza una unión firme entre los electrodos y el electrolito. Las pruebas demostraron que las baterías prototipo fabricadas con esta tecnología mantuvieron un rendimiento estable tras cientos de ciclos de carga y descarga.

El Instituto de Investigación de Metales de la Academia China de Ciencias propuso de forma innovadora una técnica de transformación flexible que utiliza materiales poliméricos para crear un esqueleto para el electrolito, lo que hace que la batería sea tan resistente al estiramiento y la tracción como una versión mejorada del film transparente. La batería flexible obtenida mediante esta tecnología se mantiene intacta incluso después de 20 000 dobleces y torsiones, y las pequeñas piezas químicas añadidas al esqueleto flexible aumentan directamente la capacidad de almacenamiento de energía de la batería en un 86 %.

La tecnología "reforzada con flúor" de la Universidad de Tsinghua utiliza materiales de poliéter fluorado para modificar el electrolito. Aprovechando la alta resistencia del flúor a la alta tensión, se forma una "capa protectora de flúor" en la superficie del electrodo para evitar que la alta tensión destruya el electrolito. Esta tecnología ha superado pruebas de penetración de clavos y pruebas en cámara de alta temperatura de 120 °C sin explotar con carga completa, logrando un equilibrio de seguridad y alcance en "doble línea".

Ahora, el desafío, que antes parecía insuperable, de la interfaz sólido-sólido, similar a la relación entre una "placa de cerámica" y una "plastilina", está siendo resuelto inteligentemente por equipos de investigación chinos que utilizan tres tecnologías clave: "adhesivo especial", "marco flexible" y "refuerzo de flúor", acelerando drásticamente la industrialización de las baterías de estado sólido.

Valor tecnológico: un doble salto en seguridad y densidad energética El avance tecnológico en las baterías de estado sólido no solo significa una mayor densidad energética sino que también representa un camino crucial para resolver fundamentalmente los problemas de seguridad de las baterías.

Miao Lixiao, director general de I+D en Tecnología de Frontera de Svolt Energy, declaró: «Actualmente, los riesgos de seguridad de las baterías líquidas de iones de litio se derivan del uso de electrolitos líquidos orgánicos inflamables, altamente susceptibles a la combustión o incluso a la explosión en condiciones de desbordamiento térmico». La eliminación completa de los componentes líquidos y su sustitución por electrolitos de estado sólido no inflamables supondrá un salto cualitativo en la seguridad intrínseca de las baterías. Simultáneamente, los avances en la tecnología de baterías de estado sólido impulsarán una transformación integral del nuevo ecosistema energético. Wang Mingwang, fundador de Sunwoda Group, cree que las baterías del futuro dejarán de ser componentes independientes, para convertirse en la «unidad central» de todo el nuevo ecosistema energético. La estrategia «Batería+» propuesta anteriormente por Sunwoda es una estrategia de ecosistema centrada en la tecnología de baterías, que ofrece a los clientes y socios del sector una gama completa de servicios «Batería+».

Financiamiento de la conexión a la red y expansión de la capacidad: Implementación acelerada en 2025 Si bien los desarrollos positivos se informan con frecuencia en los laboratorios, el proceso de industrialización de las baterías semisólidas/sólidas también se ha acelerado. Con respecto a los proyectos conectados a la red, según las estadísticas incompletas de la base de datos de la industria de la Rama de Aplicación de Almacenamiento de Energía de CESA, de enero a octubre de 2025, la nueva capacidad conectada a la red agregada de proyectos de almacenamiento de energía de baterías semisólidas/sólidas en China será de 133,12 MW/291,23 MWh. Un total de 9 proyectos se han conectado a la red, incluidos 5 proyectos del lado del usuario, 3 proyectos del lado de la red y 1 proyecto del lado del suministro de energía, ubicados en Zhejiang, Guangdong, Jiangsu, Qinghai, Shandong, Shanghái y otras regiones.

Desarrollos internacionales: La carrera tecnológica se intensifica

A nivel internacional, la competencia tecnológica en el desarrollo de baterías de estado sólido se está volviendo cada vez más feroz. Por ejemplo, el Ministerio de Economía, Comercio e Industria de Japón (METI) ha financiado cuatro proyectos de baterías de estado sólido a través del Programa de Garantía de Suministro de Baterías, por un total de 104 000 millones de yenes (aproximadamente 4850 millones de yuanes), con el objetivo de apoyar el desarrollo de electrolitos de sulfuro. Idemitsu Kosan recibió un subsidio de 7100 millones de yenes para construir una línea de producción de sulfuro de litio, cuya producción en masa está prevista para 2027, y que abastecerá a los vehículos de estado sólido de Toyota. Toyota planea lanzar un modelo de alta gama equipado con baterías de estado sólido de sulfuro en 2027, Honda comenzará la producción de prueba en su línea de demostración en 2025, y la batería de estado sólido de Nissan, desarrollada en colaboración con la NASA, está prevista para su instalación en vehículos en 2028. La UE está utilizando aranceles al carbono para impulsar las mejoras tecnológicas y proporcionar un apoyo financiero más específico. Por ejemplo, Horizonte Europa planea lanzar un proyecto de 15 millones de euros en mayo de 2025 para apoyar el desarrollo de baterías de estado sólido para el almacenamiento de energía a largo plazo, centrándose en abordar cuestiones de costes y ciclo de vida. En julio de 2025, el Fondo de Innovación (IF24) asignó 852 millones de euros a seis proyectos de baterías de estado sólido para la fabricación de celdas de batería de alto rendimiento y la innovación de materiales, en los que participaron empresas como BASF (Alemania) y TotalEnergies (Francia). Además, a partir de febrero de 2025, la UE exigió la certificación por terceros de la huella de carbono de las baterías de los vehículos eléctricos, con una implementación completa del sistema de pasaporte de baterías en 2027, lo que obligó a las empresas de baterías chinas a acelerar las actualizaciones tecnológicas o establecer fábricas en el extranjero. En Estados Unidos, la atención se centra tanto en la localización de la cadena de suministro como en los avances tecnológicos. En enero de 2025, Estados Unidos anunció 725 millones de dólares específicamente para el procesamiento de materiales de baterías y la fabricación de baterías de estado sólido; En junio, el programa SCALE UP asignó 20 millones de dólares a Ion Storage Systems para promover la comercialización de baterías de estado sólido de sulfuro (Departamento de Energía de EE. UU.). Volkswagen ha invertido 2500 millones de euros adicionales en QuantumScape en EE. UU., con el objetivo de alcanzar la producción en masa de baterías de estado sólido para 2027; Ford colabora con Factorial Energy para desarrollar una batería de 450 Wh/kg, cuyas pruebas en carretera comenzarán en 2025. Corea del Sur, por otro lado, se centra en áreas específicas, con la colaboración de la industria, el mundo académico y la investigación. En febrero de 2025, Corea del Sur invirtió 430 000 millones de wones para apoyar la investigación y el desarrollo de baterías de estado sólido y baterías de litio-azufre, reduciendo así su dependencia de las tierras raras. En mayo de 2025, se lanzó un proyecto de 35.800 millones de wones (aproximadamente 200 millones de yuanes) sobre baterías de estado sólido basadas en polímeros, con Amo Greentech, la Universidad Nacional de Chungnam y otros trabajando juntos, con el objetivo de proporcionar muestras a los fabricantes de productos electrónicos de consumo para 2027.

Cronograma de producción en masa: 2027, un hito clave

Actualmente, se ha establecido un cronograma claro para la producción en masa de baterías de estado sólido en la industria. CATL y Zhongchuang Innovation Aviation planean lograr instalaciones de baterías de estado sólido en vehículos para 2027. Changan Automobile planea presentar su primer vehículo prototipo para finales de 2025 y comenzar la producción en masa en 2027, con su batería que ofrece un 70% más de seguridad en comparación con las baterías líquidas. Dongfeng Motor ya ha desarrollado un producto de 350 Wh/kg con una autonomía que supera los 1000 kilómetros. BYD, Geely y GAC han fijado 2027 como un hito clave para la instalación de vehículos. Algunas empresas son incluso más agresivas: Farasis Energy espera entregar baterías de estado sólido de sulfuro de 60 Ah para finales de 2025, y la primera línea de producción piloto de Guoxuan High-Tech ya se ha completado. El 23 de octubre, en la Conferencia de Desarrollo de la Industria de Baterías de Nueva Energía de 2025, Sunwoda lanzó su batería de estado sólido de polímero de nueva generación, "Xin·Bixiao", con una densidad de energía de 400 Wh/kg y un ciclo de vida de 1200 ciclos bajo presión aplicada ultrabaja (

Desafíos de costos: un verdadero obstáculo para la producción masiva de baterías de estado sólido

A pesar de los emocionantes avances tecnológicos, el costo sigue siendo un obstáculo crucial para la industrialización y la producción a gran escala de baterías de estado sólido. El costo del material de las baterías de estado sólido por sí solo alcanza los 2 yuanes por vatio-hora, de tres a cinco veces el de las baterías convencionales de iones de litio líquido. Wang Qingsheng, director del Instituto de Investigación de Tecnología de Materiales de Nuevas Energías Sino-Ruso, advierte que la ciencia y la tecnología deben abordarse con una actitud rigurosa y pragmática. "Una tecnología 'disruptiva' que incorpora tecnologías de vanguardia como 'carga ultrarrápida', 'temperatura ultrabaja' y 'seguridad absoluta', aún sin verificar mediante la producción en masa a gran escala, violaría claramente la lógica empresarial básica de 'premium tecnológico' y 'participación en costos de I+D' si su objetivo de costo se establece por debajo del de las tecnologías de baterías existentes, altamente maduras, que se han optimizado durante diez años y ahora se encuentran en un mercado altamente competitivo". La industria generalmente cree que el costo inicial de la producción en masa de baterías de estado sólido será más del doble que el de las baterías actuales, y las reducciones de costos posteriores requerirán una iteración tecnológica continua. Además, Miao Lixiao, director general de I+D en Tecnología de Frontera de Svolt Energy, afirmó con franqueza que la industrialización de las baterías de estado sólido se enfrenta a numerosos desafíos tecnológicos. «Existen aproximadamente 172 desafíos tecnológicos que superar para su industrialización, y las dificultades reales pueden ser aún mayores si se considera la complejidad del proceso de fabricación». Perspectivas de aplicación: De los mercados de alta gama a la adopción generalizada.

Respecto a la comercialización de baterías de estado sólido, Zhu Gaolong, presidente de Sichuan SECCO Power Technology Co., Ltd., considera que la principal tarea de estas baterías es lograr un avance tecnológico sustancial y crear productos verdaderamente utilizables en escenarios de aplicación específicos. Se espera que las baterías de estado sólido se implementen primero en campos especializados donde los costos son relativamente accesibles, como la economía de baja altitud, la energía híbrida o las plataformas de perforación de alta temperatura. En estos escenarios, las baterías de estado sólido no solo deben poseer el rendimiento básico requerido para los dispositivos de almacenamiento de energía, sino también superar significativamente los límites de las baterías líquidas en términos de seguridad. Wu Hui, decano del Instituto de Investigación EV10, señaló que en 2024, el volumen de envíos de baterías de estado semisólido ya había alcanzado el rango de gigavatios-hora, penetrando desde bienes de consumo de alta gama y campos de aplicación especiales como los vehículos autónomos, y también han comenzado las pruebas en vehículos de pasajeros. El nodo de industrialización planificado para baterías de estado sólido se ha adelantado de 2030 a 2027. Algunas instituciones de investigación predicen que, para 2030, los envíos mundiales de baterías de estado sólido alcanzarán los 614 GWh, de los cuales las baterías de estado sólido representarán casi el 30 %. A medida que la tecnología de baterías de estado sólido madure y la capacidad de producción se expanda, se espera que los costos disminuyan gradualmente, impulsando aún más la tasa de penetración de los vehículos de nuevas energías y la expansión a nuevos escenarios como las aeronaves eléctricas y los robots de largo alcance, pasando del mercado de alta gama a una adopción generalizada. El sueño comercial, antes inalcanzable, de las baterías de estado sólido se está acelerando ahora a un ritmo que supera las expectativas de la industria.