Transformadores de Estado Sólido: ¿El Futuro de la Electrificación de la Red?

Cuando hablamos del proceso de electrificación que está tomando el control de nuestra economía e industrias, mayormente pensamos en vehículos eléctricos, baterías, cargadores rápidos, energía renovable, etc.

Pero al final del día, todas estas nuevas tecnologías todavía dependen de diseños bastante antiguos para la transformación básica de la electricidad de alta potencia desde plantas de energía y granjas solares hasta los niveles usados en automóviles, hogares, centros de datos, plantas industriales, etc.

El diseño central del transformador moderno se remonta a finales del siglo XIX, con los primeros modelos comerciales desarrollados por William Stanley Jr. y posteriormente refinados a medida que los sistemas de corriente alterna se expandían, impulsados por Westinghouse y Nikola Tesla. El principio básico —inducción electromagnética usando núcleos de hierro y bobinas de cobre— ha permanecido prácticamente sin cambios durante más de un siglo.

Este fue un diseño suficientemente bueno para cuando la única función de los transformadores era llevar una corriente estandarizada de la red al nivel correcto en condiciones relativamente estables y predecibles.

Pero ahora, a medida que la red eléctrica y la generación de energía se vuelven más descentralizadas, y la demanda de calidad de la corriente se vuelve más exigente, esto apenas es suficiente.

Afortunadamente, los avances en materiales de la industria de semiconductores están abriendo el camino para un nuevo tipo potencial de transformador: los transformadores de estado sólido.

La Red de Cien Años: Cómo Funcionan los Transformadores Tradicionales

Fundamentos Técnicos de los Transformadores Tradicionales

Como se explicó, un transformador es un dispositivo que toma una entrada de corriente a un voltaje dado y la convierte en otro voltaje, ya sea más bajo o más alto. La capacidad y la transformación de corriente de un transformador clásico están fijadas por el número de bobinas de cobre o aluminio alrededor del núcleo de hierro. Partes adicionales como interruptores, bujes, fusibles y otros materiales están presentes para garantizar que el transformador funcione de forma segura.

Aunque son inflexibles y voluminosos, son máquinas muy duraderas que pueden usarse durante décadas, o incluso un siglo completo. También es un gran negocio, con un mercado de $69 mil millones en 2025, y se espera que crezca a una tasa compuesta anual del 7,97 % hasta 2034, alcanzando $135,9 mil millones.

Sin embargo, los transformadores tal como se fabrican hoy son dispositivos relativamente rudimentarios, usando una tecnología temprana inventada a principios de 1900. A medida que dependemos cada vez más de la electricidad para el transporte, la conectividad y otras aplicaciones modernas, esto puede convertirse en un problema, especialmente porque la red eléctrica ya no funciona solo con unas pocas plantas de energía masivas, sino con fuentes renovables intermitentes y descentralizadas.

“Un transformador tradicional de acero, cobre y aceite no tiene monitoreo, no tiene control. En casos donde hay picos de electricidad o una planta de energía se desconecta, eso puede ser una responsabilidad.”

— Drew Baglino – Fundador y CEO de la empresa de transformadores de estado sólido Heron Power

Cómo Funcionan los Transformadores de Estado Sólido (SST)

Esto es con esa preocupación en mente que los ingenieros buscan reinventar los transformadores. En lugar de cobre y hierro, dirigieron su atención a nuevos materiales usados en vehículos eléctricos y semiconductores, como el carburo de silicio y el nitruro de galio.

Otra diferencia fundamental en el diseño es que los transformadores de estado sólido (SST) no están hechos de un bloque masivo de hierro y cobre, sino de muchos módulos más pequeños ensamblados juntos. Como resultado, su capacidad puede cambiarse fácilmente, y cualquier punto de falla puede ser reemplazado sin dificultad.

Los SST difieren de los transformadores tradicionales en algunos puntos técnicos clave:

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Resolviendo la Escasez Global de Suministro de Transformadores

Otro problema con los transformadores tradicionales es simplemente que últimamente son muy difíciles de encontrar.

Mientras la demanda de mayor capacidad de la red eléctrica sigue aumentando debido a la electrificación y la construcción de centros de datos de varios gigavatios, las compañías de servicios públicos de EE. UU. están luchando por encontrar suficientes transformadores para mantener la red, e incluso mejorarla.

Un factor clave es que la red eléctrica está envejeciendo, y aun un dispositivo tan robusto como un transformador podría necesitar ser reemplazado cada 50‑70 años más o menos. Más de la mitad de los transformadores de distribución de EE. UU., aproximadamente 40 millones de unidades, ya están más allá de su vida útil esperada.

Combinado con el aumento de los precios de las materias primas, especialmente el cobre, esto ha llevado a que los precios de los transformadores aumenten entre un 45 % y un 95 % desde 2019, dependiendo de la categoría.

“Los semiconductores de potencia siguen volviéndose más baratos. El acero, el cobre y el aceite, desafortunadamente, no están en esa situación. Los precios de las materias primas pueden moverse por todas partes, y generalmente suben.”

— Drew Baglino – Fundador y CEO de la empresa de transformadores de estado sólido Heron Power

Un factor adicional que incrementa los costos ha sido los aranceles sobre el acero y otros metales extranjeros, a menudo hasta un 50 % o más para países que suministran la calidad de material requerida para los transformadores, como China o Brasil.

Por último, no ha habido suficiente inversión para aumentar la oferta de transformadores, con muchas compañías cerrando a principios de los 2000, en parte debido a la escasa inversión en la red por parte de las compañías de servicios públicos. Así que ahora, la cadena de suministro de transformadores, incluido el acero especial que requieren (acero eléctrico), simplemente no está disponible en cantidades suficientes.

Sin embargo, los transformadores de estado sólido no resolverán inmediatamente el problema de costo de los nuevos transformadores, aun si pueden proporcionar una oferta adicional muy necesaria. Esto se debe a que, por ahora, siguen siendo de 5 a 10 veces más caros que los transformadores tradicionales.

Aplicaciones de los SST: Dónde los Transformadores de Estado Sólido Sobresalen

Centros de Datos de IA e Infraestructura de Alta Potencia

Tomados en conjunto, estas diferencias de capacidad entre los transformadores antiguos y los de estado sólido cambian completamente la forma en que pueden usarse.

Pueden asumir las tareas de muchos dispositivos de suministro de energía actualmente utilizados, al mismo tiempo que suavizan los niveles de potencia, convierten AC a DC (o viceversa), se conectan tanto a la red como a baterías, etc.

Esto ha convertido a los SST en una opción muy atractiva para los centros de datos, que enfrentan problemas de suministro de energía mucho más complejos que los del usuario promedio. Por ejemplo, los SST pueden eliminar la necesidad de sistemas de alimentación ininterrumpida (UPS) y la conexión a la red nacional, parques de baterías y producción local de renovables (energía detrás del medidor) todo a la vez.

Los SST más compactos también ahorran mucho espacio en un centro de datos, liberando capacidad para más racks de cómputo o sistemas de soporte como refrigeración. Así, los costos adicionales vienen acompañados de ahorros especiales para casos como los centros de datos, que necesitan mucho más de lo que un simple transformador tradicional puede ofrecer.

“Si sumas el costo de todo lo que hemos eliminado, representamos entre el 60 % y el 70 % de ese costo.”

— Haroon Inam, cofundador y CEO de DG Matrix, dijo a TechCrunch.

Por ahora, los centros de datos han sido los primeros clientes de esta nueva tecnología, ya que aprecian su flexibilidad y compacidad. Además, esto les permite “saltarse la fila” para nuevos transformadores. Finalmente, brinda el tipo de estabilidad de energía que hasta ahora requería una gran inversión, por ejemplo, los transformadores Heron Link pueden proporcionar a los racks de cómputo 30 segundos de energía mientras las fuentes de respaldo se activan.

Renovables y Almacenamiento de Energía en la Red

La mayor parte de la generación de energía se ha diseñado alrededor de AC, ya que inicialmente se producía mediante una turbina giratoria en plantas de carbón, gas o hidroeléctricas. Pero la energía fotovoltaica, que está convirtiéndose en una fuente dominante de generación, produce naturalmente corriente DC, requiriendo inversores para convertirla primero a AC antes de enviarla a la red.

Lo mismo ocurre con las baterías, que pueden conectarse a la red AC, pero requieren DC tanto como entrada como salida.

Como resultado, un transformador de estado sólido que pueda desempeñar tanto las funciones de un inversor como de un transformador puede terminar costando lo mismo que dos sistemas estándar separados.

Carga de Vehículos Eléctricos y Soporte Bidireccional

El espacio y la huella total de la instalación pueden ser factores limitantes para las estaciones de carga de vehículos eléctricos. En ese sentido, la densidad de los SST podría convertirse en una ventaja competitiva.

Al igual que los parques de baterías, también se beneficiarán de su capacidad para cambiar el voltaje mientras realizan la tarea de un inversor AC‑DC.

Por último, un transformador de estado sólido en una estación de carga podría ayudar a convertirla en unidades de almacenamiento adicionales, ya que el mismo dispositivo podría alternar entre extraer energía de la red o suministrarla a ella.

Por ahora, es poco probable que los conductores de vehículos eléctricos estén muy interesados en desempeñar este papel de “batería móvil”. Pero en el futuro, flotas de autos autónomos podrían aumentar su rentabilidad “alquiland” su capacidad de almacenamiento en momentos críticos, y usar estaciones de carga y SST como una forma de inyectar energía de vuelta a la red en horas pico.

Esta tendencia también será cada vez más frecuente a medida que los paquetes de baterías de los EV se vuelvan más duraderos, con poca o ninguna degradación por ciclos de carga‑descarga más frecuentes.

El Futuro de la Red Eléctrica Inteligente

Por ahora, los SST han sido simplemente demasiado caros y nuevos para que las compañías de servicios públicos los integren en sus redes eléctricas.

Sin embargo, a largo plazo, podrían provocar un cambio radical en la forma en que se gestionan las redes eléctricas. Podrían especialmente reducir los costos de transmisión y distribución, uno de los mayores contribuyentes a la inflación de las facturas de servicios públicos.

Esto se debe a que los transformadores de estado sólido pueden responder a condiciones cambiantes, permitiendo a los operadores de la red enviar más energía a través de las mismas líneas, reduciendo la necesidad de nuevas líneas a pesar del creciente consumo de energía.

“En realidad puedes hacer que la infraestructura sea más asequible porque estás pasando más kilovatios‑hora por los mismos postes y cables. Ahí es donde la inteligencia, en lugar de objetos mecánicos pasivos diseñados hace 100 años, puede marcar una gran diferencia.”

— Drew Baglino – Fundador y CEO de la empresa de transformadores de estado sólido Heron Power

Cabe señalar que el carburo de silicio y otros semiconductores para aplicaciones de potencia solo comenzaron a fabricarse en masa hace menos de una década, gracias al auge de los EV. Por lo tanto, tiene sentido que progresivamente cuesten menos, a medida que se desarrollen métodos de fabricación más eficientes y la industria integre economías de escala.

Lo más probable es que este sea el paso necesario para que las compañías de servicios públicos empiecen a instalar transformadores de estado sólido a gran escala, lo que generará una segunda ola de economías de escala.

Conclusión del Mercado de Transformadores de Estado Sólido

Los transformadores de estado sólido siguen siendo una tecnología muy nueva, buscando su primera aplicación masiva. Parece que está encontrando su nicho lentamente con los centros de datos y cada vez más con parques fotovoltaicos.

El siguiente paso será escalar la producción y demostrar en operaciones del mundo real que este diseño de transformadores puede ser más eficiente, más fiable y/o, en última instancia, más barato que los diseños tradicionales más establecidos.

Algunas startups están impulsando los SST, incluyendo Heron Power, fundada por un ex ejecutivo de Tesla, DG Matrix, centrada en centros de datos, y Amperesand, con sede en Singapur pero con capacidad también en EE. UU.

Queda por ver si estas startups, o los gigantes establecidos en la industria eléctrica, dominarán finalmente este mercado, siendo la reactividad de las compañías tradicionales de transformadores a este cambio tecnológico probablemente el factor clave a observar para los inversores.

Invertir en Transformadores de Estado Sólido: Eaton (ETN)

Eaton es un proveedor masivo de equipos eléctricos, clasificado como el número 1 en EE. UU. en equipos de conversión de energía, equipos eléctricos de baja y media tensión, y sistemas hidráulicos y bombas de combustible aeroespaciales.

Generó $24 mil millones en ingresos en 2025, con un crecimiento orgánico de ventas del 8 %; las Américas son el segmento más grande de la compañía, y los centros de datos se han convertido recientemente en su mayor segmento de clientes (casi una cuarta parte de todos los ingresos).

Esto coloca a la compañía en una posición perfecta para beneficiarse de la tendencia de electrificación, construcción de centros de datos, reindustrialización (especialmente fábricas de semiconductores) y desarrollo de energía renovable, hasta el punto de que el objetivo declarado de la compañía es:

“Seremos la empresa líder mundial en gestión de energía.”

Para cumplir esta ambición, la compañía ha invertido $1 mil millones para añadir 2 millones de pies cuadrados a su capacidad de producción.

Además, la compañía también gestiona una sección de “movilidad”, atendiendo la demanda de transmisiones y embragues para camiones comerciales (#1 en Américas) y movilidad eléctrica.

En total, el 90 % de la rentabilidad de la compañía en 2025 provino de los segmentos eléctrico y aeroespacial.

El segmento aeroespacial incluye la provisión de componentes clave para aviones civiles y militares como el F‑35, Boeing KC‑46A, Sikorsky CH‑53K, Boeing 777X, Boeing B737MAX, Airbus A350, Airbus A320NEO, etc. También suministra componentes para aplicaciones espaciales a SpaceX, Blue Origin, Ariane Group, Amazon, Eutelsat Group, etc.

Reflejando la creciente demanda de equipos eléctricos, la cartera de pedidos de Eaton ha crecido de manera constante a lo largo de la década de 2020, alcanzando un nivel récord en 2025.

En agosto de 2025, Eaton adquirió la compañía de transformadores de estado sólido Resilient Power Systems por $86 millones.

La startup tenía diseños para depósitos de carga de EV ultra‑compactos que se conectan directamente a la red de distribución existente, mientras que Eaton ve perspectivas de crecimiento adicionales en centros de datos y almacenamiento de energía, donde sus relaciones existentes podrían ayudar a cerrar más acuerdos más rápidamente.

“Estamos emocionados de unirnos a Eaton, y creemos que nuestros equipos combinados, capacidades y tecnología líder respaldarán nuestro crecimiento continuo en nuevos productos y mercados, incluidos los centros de datos. Nuestros transformadores de estado sólido ultra‑compactos pueden mejorar la eficiencia energética, el tiempo de comercialización de proyectos y apoyar una red confiable.”

— Co‑fundador y Director Ejecutivo de Resilient, Tom Keister

Dado que la mayoría de las compañías de SST siguen siendo privadas, la fusión de la tecnología de Resilient Power Systems con la amplia experiencia, red de ventas y capacidad de fabricación de Eaton parece una buena manera para que los inversores obtengan exposición al sector de transformación de energía en su conjunto, sin el riesgo de interrupción por la llegada de esta nueva tecnología al mercado, y beneficiándose de ella en su lugar.

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