La batería de iones de sodio de CATL se exhibe en una feria comercial
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El 5 de febrero, un sedán negro circulaba por una pista helada en el norte de China a 95 kilómetros por hora cuando su neumático explotó, liberando una nube blanca en el aire a -32°C. El coche se detuvo sin girar en la nieve. Con esto se pretendía demostrar que incluso las condiciones más duras no eran un obstáculo para la nueva línea de vehículos eléctricos del fabricante de automóviles Changan, que incluye el primer vehículo eléctrico producido en masa con una batería de iones de sodio.
Se espera que el modelo Nevo AO6 de Changan llegue al mercado a finales de este año con una generación nueva y más potente de baterías de iones de sodio fabricadas por el gigante del almacenamiento de energía CATL.
Si bien la mayoría de las baterías recargables están hechas de litio, un mineral fundamental, este tipo de batería está hecha de sal, un material mucho más abundante y, por lo tanto, más barato. Si las baterías de iones de sodio pueden funcionar casi tan bien a un precio más bajo, podrían desafiar el dominio del litio. Y eso podría allanar el camino para otros tipos de baterías, de modo que algún día cada tipo de dispositivo pueda tener su propia química de batería preferida.
“Esto es sólo el comienzo de la revolución de las baterías, en la que veremos una gran cantidad de baterías nuevas llegando al mercado y dirigidas a segmentos especiales”, dice María Crespo-Ribadeneyra de la Universidad Queen Mary de Londres. “El sodio es el pionero que puede demostrar que es posible un mundo más allá del litio”.
Si bien la empresa Ford creó un predecesor de la batería de iones de sodio en 1966, las empresas recién comenzaron a desarrollar seriamente la tecnología en los últimos 15 años, cuando la electrificación de la red eléctrica y los automóviles aumentó la demanda de baterías de iones de litio. Funciona de la misma manera, pero el sodio, en lugar del litio, se disuelve en el electrolito y los electrodos son compuestos diferentes.
Pero como el sodio es tres veces más pesado que el litio, las baterías de iones de sodio con la misma capacidad de almacenamiento pesan más. Durante mucho tiempo se consideró que su potencial estaba limitado al almacenamiento en la red eléctrica, ya que el volumen adicional no importa en una instalación grande, o para mini vehículos eléctricos con una autonomía de batería pequeña.
Se han construido un puñado de plantas de almacenamiento de iones de sodio en red en China, Alemania y Estados Unidos. General Motors, el mayor fabricante de automóviles de Estados Unidos, acaba de asociarse con la nueva empresa Peak Energy para construir más. Peak Energy también está vendiendo baterías de iones de sodio a centros de datos, que pueden utilizarlas para almacenar electricidad en los momentos del día en que es más barata. La empresa Eleven Energy también ha comenzado a instalar baterías domésticas de iones de sodio en el Reino Unido.
Ahora, las especificaciones de iones de sodio han mejorado hasta el punto de que la tecnología podría ingresar al mercado general de vehículos eléctricos. Un estudio reciente realizado por Moritz Schütte de la Universidad de Aquisgrán en Alemania y sus colegas encontró que una batería de iones de sodio del fabricante Hina rivaliza con las baterías de iones de litio de Tesla en la mayoría de los parámetros, aunque aún sería un tercio más pesada.
Pero CATL afirma que su batería de iones de sodio tiene una densidad de energía de 175 vatios-hora por kilogramo, que puede competir con las baterías de litio, hierro y fosfato de los modelos de bajo costo de Tesla y otros. Y aunque las baterías de iones de sodio todavía no han superado en precio a las de litio, eso podría cambiar a medida que se expandan, según Schütte.
“El desarrollo de las baterías de iones de sodio es rápido”, afirma. “Eso significa que el coste de producción es cada vez más bajo. Los materiales son cada vez más avanzados con cada generación. No sabemos dónde termina ni en qué densidad de energía”.
El sodio también tiene otras ventajas. El procesamiento del litio consume mucha energía y, a menudo, deja una gran huella de carbono. China controla la mayor parte de esta industria y los suministros podrían verse interrumpidos en un conflicto geopolítico, como el de Taiwán. Además, a temperaturas bajo cero, los iones de litio se mueven más lentamente a través del electrolito, por lo que los teléfonos pierden carga con el frío. En el calor, el electrolito de litio puede estallar en llamas o explotar.
Pero los iones de sodio generan menos calor en las reacciones electroquímicas, lo que reduce el riesgo de incendio, por lo que se puede gastar menos dinero en refrigeración. También forman enlaces más débiles con el electrolito, por lo que no se ralentizan tanto con el frío.
En el lanzamiento en el gélido norte de China, CATL dijo que su batería de iones de sodio para vehículos eléctricos conserva el 90 por ciento de su capacidad a -40°C (-40°F). Cuando la batería fue cortada por la mitad, no se incendió e incluso continuó alimentando una bombilla.
Elliot Richards, un vlogger de vehículos eléctricos con sede en Shanghai que asistió al lanzamiento, llama a la batería de iones de sodio el “asesino del litio”. Si bien es probable que los automóviles de alta gama continúen usando litio, el sodio podría dominar los vehículos eléctricos económicos, los modelos para climas cálidos y fríos, los camiones de carga y el almacenamiento de energía en la red y en el hogar, afirma.
“Todos estamos subestimando probablemente el impacto que esto tendrá en la vida diaria de todos”, afirma. “Va a ser mucho más barato poseer [an EV] que un coche de combustión; será mucho más económico tener baterías en casa; Al proveedor de energía le resultará mucho más barato llevar energía a su casa”.
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