Energía
Las baterías de estado sólido se acercan a la realidad para los futuros vehículos eléctricos
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La alternativa más sólida a las baterías de ion de litio ampliamente usadas, con los beneficios de mayor seguridad, mayor densidad de energía, vida útil más larga y carga más rápida, está casi aquí.
Esta prometedora alternativa son las baterías de estado sólido (SSBs), que sustituyen los electrolitos líquidos por electrolitos sólidos, eliminando así el riesgo de incendio y permitiendo diseños más compactos, además de soportar más ciclos de carga antes de la degradación.
Un estudio1 de la Universidad de California revisó la tecnología y encontró que es capaz de transformar no solo los automóviles eléctricos sino también la electrónica de consumo y el almacenamiento de energía. La clave de todo es la química y la ingeniería.
“Al eliminar el líquido y usar materiales sólidos estables en su lugar, podemos introducir de forma segura más electricidad en la batería de una sola vez, sin los riesgos de sobrecalentamiento o incendios.”
– Autor principal Cengiz Ozkan, profesor de ingeniería mecánica en UCR
A diferencia del líquido en las baterías tradicionales de ion de litio, que se degradan con el tiempo, presentan riesgo de incendio y limitan la velocidad de carga, el material sólido usado en las baterías de estado sólido ofrece un entorno más estable y seguro, permitiendo una carga más eficiente con menos preocupaciones de seguridad.
Con sus cualidades superiores comparadas con las baterías de ion de litio actuales, las SSB están ganando mucho impulso entre las empresas, pero hasta ahora, la tecnología sigue en la fase de desarrollo. No será por mucho tiempo, sin embargo.
Validación en el mundo real: Baterías de estado sólido en vehículos eléctricos (demostración QS/VW)
Esta semana, el desarrollador de baterías de estado sólido QuantumScape (QS ), junto con su socio comercial PowerCo, realizó una demostración en vivo de sus baterías de litio‑metal de estado sólido de alta densidad energética alimentando un vehículo.
PowerCo es la división de baterías del Grupo Volkswagen, uno de los principales fabricantes de automóviles del mundo y el mayor fabricante de automóviles en Europa. VW es propietaria de marcas como Audi, Bentley, CUPRA, Ducati, Lamborghini, Porsche, SEAT y Škoda. La compañía también produce vehículos comerciales ligeros y pesados como MAN y Scania, mientras que CARIAD es la unidad de software y tecnología para todos los vehículos del Grupo Volkswagen.
El Grupo VW y PowerCo han sido inversores a largo plazo en la tecnología de estado sólido de QuantumScape y han estado probando sus celdas prototipo durante años.
Ahora, por primera vez, QuantumScape, PowerCo y el Grupo Volkswagen han presentado la nueva tecnología en IAA Mobility en Múnich, una de las ferias de movilidad más grandes del mundo.
Al retirar la cubierta negra del vehículo, revelaron una motocicleta de carreras Ducati V21L totalmente eléctrica modificada, que está completamente alimentada por celdas de estado sólido QSE‑5.
Las celdas de estado sólido en la motocicleta fueron ensambladas usando la plataforma de fabricación propietaria de QuantumScape (proceso de producción Cobra), que permite un tratamiento térmico más rápido, requiere menos espacio en planta y elimina ciertos pasos de material. El sistema de batería, único en su tipo, fue diseñado por especialistas de Audi, específicamente para las celdas SSB de QS.
La demostración marca un gran logro no solo para las empresas involucradas sino también para el sector de vehículos eléctricos (EV), ya que fue la primera vez que las celdas sin ánodo de QuantumScape pasaron de la planta de fabricación a un vehículo real para que el mundo lo viera.
“Hoy hemos cruzado el umbral de la posibilidad a la realidad.”
– CEO y presidente de QuantumScape Dr. Siva Sivaram
La asociación de la compañía con PowerCo, señaló, posiciona a QuantumScape para escalar su tecnología transformadora a producción de gigavatios‑hora (GWh), y juntos “ayudarán a inaugurar una nueva era de transporte electrificado”.
Según el anuncio oficial, la primera demostración en vivo del mundo de baterías de litio‑metal de estado sólido de QS alimentando un EV representa un avance significativo en la tecnología de baterías y un gran paso hacia la comercialización de EVs de estado sólido.
Con esta tecnología, el objetivo es ayudar a impulsar la revolución EV, que el CEO de PowerCo, Frank Blome, dice “es la mayor transformación que la industria automotriz haya visto”.
Las SSB redefinirán lo que es posible para vehículos premium de alto rendimiento, y la demostración es solo el comienzo, añadió.
Hoja de ruta de QuantumScape para pasar del prototipo a la producción
Con las baterías tradicionales de ion de litio alcanzando los límites de su posible densidad de energía y seguridad a medida que la electrónica portátil, los vehículos eléctricos y las redes de energía renovable se vuelven más extendidas y exigentes, QuantumScape ha recurrido a las baterías de estado sólido para proporcionar mayor densidad de energía, carga más rápida y seguridad mejorada para apoyar la transición a un futuro bajo en carbono.
Actualmente lidera la carrera global de desarrollo de baterías de estado sólido, lista para llevar sus celdas de estado sólido totalmente desarrolladas al mercado de EV a gran escala en un futuro cercano.
La reciente demostración de su tecnología para que el mundo la viera hizo que el precio de las acciones de la compañía, con capitalización de mercado de 5 mil millones de dólares, se disparara. Al momento de escribir, QS cotiza a 8,85 $, con un impresionante aumento del 70,52 % en lo que va del año, aunque todavía está lejos de su máximo histórico (ATH) de 132,73 $ alcanzado a finales de 2020.
QS Gráfico de precios
QuantumScape tiene un EPS (TTM) de -0,91 y un P/E (TTM) de -9,76.
En cuanto a las perspectivas financieras, reportó gastos de capital de 8,3 millones $ en el segundo trimestre de 2025. Los gastos apoyaron principalmente la compra de instalaciones y equipos mientras QuantumScape se preparaba para la producción de mayor volumen de la muestra B1 de QSE‑5 durante este período.
Sus gastos operativos GAAP fueron de 123,6 millones $, la pérdida neta GAAP fue de 114,7 millones $, y la pérdida de EBITDA ajustado fue de 63 millones $.
La compañía terminó el trimestre con 797,5 millones $ en liquidez y extendió su guía de disponibilidad de efectivo hasta 2029.
QuantumScape realmente espera enviar sus celdas de muestra para pruebas pronto, con la producción comercial esperada para comenzar en los próximos dos años, dependiendo del escalado de la fabricación y de las aprobaciones regulatorias.
La celda de muestra B llamada QSE‑5 es el primer producto comercial planificado de QuantumScape, diseñada para satisfacer la necesidad del sector EV de baterías que deben sobresalir en cinco métricas cruciales de rendimiento: rentabilidad, densidad de energía, velocidad de carga, seguridad y vida útil.
La innovación aquí es el diseño de celda sin ánodo, que simplifica la fabricación y reduce los costos de material mientras entrega alta densidad de energía. Combinado con separadores avanzados, el diseño brinda a QuantumScape ventajas en seguridad y eficiencia.
Ha reemplazado el separador orgánico por un separador de estado sólido no inflamable y no combustible que brinda mayor seguridad. Mientras tanto, eliminar el material anfitrión de ánodo de grafito/silicio aumenta las densidades de energía volumétrica y gravimétrica.
QuantumScape afirma que su tecnología QS tiene una densidad de energía de 844 Wh/L y una descarga continua de 10C. Además, la batería de litio‑metal de estado sólido tarda poco más de 12 minutos (12,2 min) en cargarse del 10 % al 80 %.
Si la tecnología se escala con éxito, podría convertirse en un estándar para los EV de próxima generación así como para otras soluciones de almacenamiento de energía. El estreno mundial de la tecnología este mes marca un gran hito hacia ese objetivo, que llega después de una serie de logros.
Escalado de QSE‑5: De líneas piloto a fabricación GWh
Para llevar QSE‑5 a los EV del mundo real lo antes posible, QuantumScape y PowerCo han estado trabajando juntos durante tres años. La asociación combina el talento de QuantumScape con la experiencia manufacturera de PowerCo.
Hace solo unos meses, los dos ampliaron su asociación estratégica para acelerar el desarrollo de la batería QSE‑5, que actualmente se fabrica en la línea piloto de San José de QuantumScape, marcando un paso importante en la industrialización de la tecnología SSB.
Esto fue el resultado de un acuerdo al que llegaron el año pasado, bajo el cual QuantumScape otorgó a PowerCo una licencia no exclusiva para producir en masa la tecnología de estado sólido.
Permite a PowerCo producir hasta 5 GWh de celdas basadas en QSE‑5 anualmente, además de los 40 GWh previamente acordados, con la opción de expandir hasta 80 GWh, incluidos clientes fuera del Grupo VW. La capacidad ampliada es, según se informa, suficiente para equipar a aproximadamente un millón de EV con tecnología de estado sólido por año. El acuerdo también le otorga el derecho a licenciar cierta futura tecnología QS.
Como resultado, PowerCo contribuirá con 131 millones $ adicionales durante los próximos dos años a cambio de que QuantumScape priorice las celdas QSE‑5. El capital ayudará a QS a escalar su fabricación y a realizar entregas de celdas prototipo de mayor volumen a la compañía de baterías.
QS puso a disposición del Grupo Volkswagen sus celdas de estado sólido de 24 capas para pruebas, en diciembre de 2022. El año siguiente, informó haber superado los objetivos de rendimiento durante las pruebas. A principios del año pasado, PowerCo también realizó sus propias pruebas de resistencia en las celdas QS y reportó “resultados muy alentadores”.
El brazo de baterías del Grupo Volkswagen confirmó que las celdas de batería de estado sólido de QS lograron más de 1 000 ciclos de carga con una retención de capacidad superior al 95 %.
Las pruebas se realizaron en los laboratorios de baterías Salzgitter de PowerCo en Alemania. Los ensayos mostraron que un coche eléctrico con autonomía WLTP de 500‑600 km (311‑373 millas) equipado con celdas QS puede recorrer aproximadamente 500 000 km (más de 310 000 millas) sin perder autonomía.
Con estos resultados impresionantes, Volkswagen aspira a convertirse en “un motor tecnológico global en la industria automotriz”, pero aún queda mucho camino por recorrer antes de comercializar una solución viable.
Eso podría ocupar el resto de la década a pesar del reciente desempeño prometedor. Esto se debe a que la primera motocicleta eléctrica presentada en IAA Mobility fue modificada extensamente con el sistema de batería diseñado específicamente para satisfacer las necesidades de las baterías de estado sólido, permitiendo que la Ducati estuviera equipada con hasta 980 celdas QSE‑5.
No obstante, Volkswagen está comprometido a ver esto hasta el final y dará “el siguiente paso hacia la producción en serie”, dijo Thomas Schmall, miembro del Consejo de Dirección del Grupo para Tecnología. Con el concepto de celda unificada de Volkswagen ya adecuado para celdas QS, el enfoque ahora será refinar y escalar los procesos de fabricación.
Schmall señaló que con su nueva celda unificada interna, “han creado la combinación perfecta” ya que está “lista para estado sólido” y permite una rápida transferencia tecnológica a los vehículos de la compañía, tan pronto como la batería de estado sólido esté lista.
Lista para debutar en los próximos coches eléctricos pequeños de VW, Cupra y Skoda, la celda unificada tiene una densidad de energía de alrededor de 660 Wh/l y un diseño totalmente nuevo donde las celdas se instalan directamente en el paquete.
En el evento, Volkswagen dijo que la celda unificada se usará en hasta el 80 % de sus propios EV en el futuro. Mientras el tipo de celda permanecerá igual, la química de la celda puede variar, permitiendo que esté “equipada con diversas químicas de celda, desde LFP y sodio‑ión hasta NMC y estado sólido”.
PowerCo y QuantumScape están trabajando actualmente en integrar la tecnología de estado sólido en la celda unidad y, por ende, en el coche. Al mismo tiempo, se desarrollará una motocicleta lista para competición para pruebas en la pista.
La carrera global hacia los avances de SSB
Volkswagen está claramente dando grandes pasos en el liderazgo de la tecnología de baterías de estado sólido, pero no está solo en este empeño. Esta semana, Mercedes‑Benz también anunció sus propios récords.
Un Mercedes EQS “ligeramente modificado” equipado con una batería de estado sólido recorrió una distancia de 1 205 km (748,7 millas) con una sola carga. Después de viajar desde Stuttgart, Alemania, hasta Malmö, Suecia, aún le quedaban 137 km (85,12 millas) de autonomía.
Este nuevo récord superó el anterior establecido por el Vision EQXX en tres kilómetros. Las pruebas en carretera forman parte del programa integral de validación de la compañía para la tecnología de baterías de estado sólido bajo condiciones reales en vías públicas.
“La batería de estado sólido es un verdadero cambio de juego para la movilidad eléctrica. Con el exitoso viaje de larga distancia del EQS, demostramos que esta tecnología funciona no solo en el laboratorio sino también en la carretera. Nuestro objetivo es llevar innovaciones como esta a la producción en serie para finales de la década y ofrecer a nuestros clientes un nuevo nivel de autonomía y confort.”
– Markus Schäfer, Miembro del Consejo de Dirección de Mercedes‑Benz Group AG, Director de Tecnología, Desarrollo y Aprovisionamiento
Para su batería, Factorial Energy (FAC ) proporcionó a la compañía celdas de litio‑metal basadas en la tecnología Factorial Electrolyte System.
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| Empresa | Etapa | Último hito | Especificaciones/clasificaciones clave | Cronograma objetivo |
|---|---|---|---|---|
| QuantumScape + PowerCo/VW | Demostración en vivo y piloto | Demo Ducati V21L en IAA Mobility; ≥1 000 ciclos/95 % retención (PowerCo) | 844 Wh/L; 10C; ~12,2 min 10–80 % | Escalado de muestra B; comercialización a finales de esta década |
| Mercedes‑Benz + Factorial | Validación en carretera | EQS recorrió 1 205 km con una carga (ligeramente modificado) | Celdas de litio‑metal (plataforma FEST) | Producción en serie prevista para finales de década |
| Toyota | Planificación preproducción | Programa prototipo SSB; concepto de celda unificada en VW es “SS‑ready” (contexto) | Reclama +20 % de autonomía; 10–80 % < 10 min | Objetivo de producción masiva 2027–2028 |
| Honda | Línea piloto | Línea piloto Sakura operativa (¥43 B capex) | Potencialmente 35 % más ligera; 50 % más pequeña vs Li‑ion | Producción masiva en la segunda mitad de la década |
| Ford + Solid Power (SLDP ) | Desarrollo conjunto | Inversión 2019; Serie B 2021 con BMW (igual participación) | ASSB de sulfuro; busca aprovechar líneas Li‑ion | Comercialización a finales de década |
| Huawei (patente) | Patente/I+D temprana | Patente SSB de sulfuro dopado con nitrógeno | 400–500 Wh/kg; 3 000 km; carga completa en 5 min (no probado) | Sin cronograma de producción anunciado |
La empresa croata Rimac, co‑propiedad de Porsche, es otro ejemplo que muestra que las SSB pueden aumentar la potencia, reducir el peso y resolver los problemas de autonomía que enfrentan las baterías actuales. La nueva batería se desarrolló en colaboración con Mitsubishi Chemical Group y ProLogium.
Presentada en IAA Mobility 2025 en Múnich, Rimac afirma que su SSB de celda tipo pouch tiene una densidad de potencia de 1 000 vatios por libra, pesa 847 libras y retiene más del 95 % de su energía a –20 °C (-7 °F).
Entre otros que trabajan en avanzar la tecnología está Toyota (TM ), que reveló por primera vez el prototipo EV mundial que funcionó con SSB en 2020, solo para compartir unos años después que un híbrido Toyota es más probable que obtenga una SSB que un EV.
La marca automotriz más vendida del mundo espera iniciar la producción masiva de su primera batería de estado sólido entre 2027‑2028. Toyota afirma que su batería de estado sólido ofrecerá un aumento del 20 % en la autonomía de crucero y podría cargarse del 10 % al 80 % en menos de 10 minutos.
Luego está Honda (HMC ), cuya línea piloto de producción de baterías de estado sólido ya está operativa. Ubicada en Sakura, Japón, la automotriz ha invertido alrededor de 43 mil millones de yenes (aprox. 290 millones $) en la instalación para apoyar el desarrollo de baterías EV de próxima generación.
Según Honda, sus celdas de estado sólido podrían potencialmente ser un 25 % más baratas, un 35 % más ligeras y un 50 % más pequeñas que las baterías de ion de litio actuales. El fabricante japonés apunta a iniciar la producción masiva de baterías totalmente de estado sólido (ASSB) en la segunda mitad de esta década.
El capital de mercado de 46,8 mil millones $ de Ford (F ) es otro fabricante automotriz que está desarrollando activamente baterías de estado sólido. Para sus esfuerzos SSB, Ford se ha asociado con la startup Solid Power.
La compañía invirtió por primera vez en Solid Power en 2019 antes de realizar una inversión de capital adicional en 2021 para ayudar a acelerar el desarrollo de la tecnología. En esa ronda de inversión, el Grupo BMW también participó y se convirtió en propietario de capital igualitario con Ford.
“Las baterías de estado sólido están mostrando un gran potencial”, señaló el fabricante en ese momento, añadiendo, “también pueden fabricarse en las líneas de baterías de ion de litio actuales, lo que permite a Ford reutilizar alrededor del 70 % de su inversión de capital en líneas de fabricación de ion de litio”.
El socio EV de Ford, SK On, también está investigando la tecnología con varias universidades e instituciones coreanas. Está desarrollando dos tipos de ASSB, una con un compuesto polímero‑óxido y la otra basada en sulfuro, con sus prototipos comerciales no esperados hasta 2027 y 2029, respectivamente.
La empresa tecnológica china Huawei, mientras tanto, informó un avance basado en una SSB de sulfuro dopado con nitrógeno. Puede alcanzar densidades de energía entre 400 y 500 Wh/kg, dos o tres veces más que las baterías convencionales de ion de litio para EV.
La batería EV de estado sólido de Huawei promete una autonomía de hasta 3 000 kilómetros (1 864 millas) con una sola carga. Además, tiene la capacidad de recargarse completamente en cinco minutos.
Conclusiones finales
Las baterías de estado sólido (SSBs) prometen revolucionar la forma en que alimentamos vehículos eléctricos (EV), electrónica de consumo y sistemas de energía renovable. Con su mayor densidad de energía, velocidades de carga más rápidas, perfil de seguridad superior y vidas útiles más largas, son el sucesor ideal de la tecnología de ion de litio. (MBG.DE )
Pero a pesar de miles de millones de dólares en inversiones de gigantes de la industria, siguen existiendo obstáculos significativos. Desde reducir costos hasta escalar la fabricación y garantizar la fiabilidad a largo plazo en la carretera, los desafíos continúan. Y por eso las celdas de estado sólido siguen estando en gran parte en fase de desarrollo, requiriendo pruebas y validaciones extensas antes de que puedan desplegarse a escala en el mundo real.
Sin embargo, los últimos avances pintan un panorama prometedor. Las demostraciones en vivo de QuantumScape, las pruebas de resistencia de PowerCo y los recorridos de larga distancia con récord de Mercedes‑Benz indican que la industria finalmente se está acercando a superar estas barreras.
Así, a medida que crecen las asociaciones, se expanden las líneas piloto y continúan surgiendo diseños innovadores, las baterías de estado sólido parecen listas para convertirse en convencionales esta década, abriendo una nueva era de movilidad eléctrica y soluciones energéticas sostenibles.
Referencias:
1. Shang, R., Nelson, T., Nguyen, T. V., Nelson, C., Antony, H., Abaoag, B., Ozkan, M., & Ozkan, C. S. (2025). Una revisión exhaustiva de las baterías de litio de estado sólido: características de carga rápida y diagnósticos in‑operando. Journal of Power Sources, (Versión del registro), publicado 12 junio de 2025. Recibido 26 febrero de 2025; revisado 21 abril de 2025; aceptado 9 junio de 2025. https://doi.org/10.1016/j.jpowsour.2025.235056
