Solid Power presenta los detalles de su plataforma de baterías de estado sólido

El especialista estadounidense en baterías Solid Power ha dado a conocer más detalles sobre su plataforma de baterías de estado sólido, que permite tres diseños diferentes de baterías. Se promete que los costes del material del cátodo activo pueden reducirse hasta en un 90%.

A diferencia de lo conocido hasta ahora, el desarrollo de Solid Power no es sólo una célula de estado sólido, sino una plataforma tecnológica. El electrolito sólido a base de sulfuro puede combinarse con ánodos que se basan en el litio metálico o en un alto contenido de silicio. Para ello se utilizan cátodos estándar de la industria y comercialmente maduros, como el óxido de litio-níquel-manganeso-cobalto (NMC).

En otras palabras, los cátodos NMC-811 actuales también pueden utilizarse de este modo. En combinación con un ánodo de silicio y un electrolito sólido, Solid Power quiere poder construir una célula que debería tener una densidad energética gravimétrica de 390 Wh/kg. El portal InsideEVs escribe de una mejora del 50% en comparación con la célula redonda 2170 de Tesla/Panasonic, considerada actualmente como líder del mercado y de la que se dice que alcanza los 260 Wh/kg.

Si se instala un ánodo metálico de litio en lugar del ánodo de silicio, la célula (siempre con cátodo NCM-811) alcanza una densidad energética de 440 Wh/kg, es decir, un 69% más que la célula redonda conocida del Model 3 y el Model Y.

Basándose en estos datos, Solid Power ha extrapolado un pack de 77 kWh; el tamaño que se utiliza en los modelos MEB del Grupo Volkswagen y, aproximadamente, también en los modelos de largo alcance de las dos series más pequeñas de Tesla. Una batería así no sólo sería un 44% más pequeña (184 en lugar de 329 litros), sino también significativamente más ligera: 304 kilogramos con un ánodo de silicio y 269 kilogramos con un ánodo de metal de litio en lugar de los 499 kilogramos con la tecnología actual de iones de litio. La autonomía mejoraría entre un 14% y un 16%, y la capacidad de carga rápida se correspondería con los valores actuales. Los costes también serían diferentes: en lugar de los 10.934 dólares de la batería actual, Solid Power prevé 6.545 dólares para su propio desarrollo.

Probablemente sería posible hacer más: La plataforma de Solid Power también debería poder utilizar "tipos de cátodos de bajo coste con una alta conversión específica de energía" que no son adecuados para las arquitecturas de iones de litio u otras células basadas en líquidos. Combinado con un ánodo de metal de litio, el cátodo podría estar completamente libre de cobalto y níquel, lo que reduciría el coste de los materiales activos del cátodo en un 90%. Sin embargo, Solid Power no incluyó esta tecnología en el cálculo del modelo de 77 kWh.

La producción en serie comenzará en 2026

Los diferentes enfoques que está adoptando Solid Power son para satisfacer los "requisitos de rendimiento de múltiples fabricantes de automóviles", como indica el cofundador y consejero delegado Doug Campbell. "La tecnología de plataforma totalmente de estado sólido de Solid Power nos permite producir baterías únicas para los vehículos eléctricos únicos que pretenden alimentar", afirma Campbell. "La hoja de ruta de la empresa incluye ahora tres diseños de celdas de batería que podrían alimentar múltiples ciclos de vida de productos de vehículos eléctricos".

Mientras que la inversión anunciada recientemente por BMW y Ford afirmaba que las primeras células con ánodo de silicio de 20 Ah se fabricarían a finales de 2021 (y las de 100 Ah le seguirían en 2022), la empresa da ahora un año para la producción en volumen. El "producto de ánodo de silicio de alto contenido" se comercializará en 2026, el producto de ánodo de metal de litio "le seguirá". No se da ninguna fecha para la célula sin cobalto ni níquel.

Sin embargo, con el inicio de la producción en serie en 2026, el cálculo comparativo con el pack de 77 kWh también debe verse bajo una luz diferente: La tecnología actual con electrolito líquido también se está perfeccionando; además, el desarrollo de la energía sólida seguiría dependiendo del mercado mundial del níquel, el cobalto y otros materiales de las baterías para calcular los costes.

"El silicio ha sido un área de desarrollo para Solid Power durante varios años y se espera que sea la primera variante de ánodo que se integre en los vehículos eléctricos", afirma Josh Buettner-Garrett, director de tecnología de Solid Power. "En lugar de utilizar carbono en el ánodo con silicio como aditivo, Solid Power es capaz de utilizar composiciones con más de la mitad de silicio en peso, incluido el peso del electrolito sólido. Esto permite densidades volumétricas de energía a la par con el litio metálico junto con una energía específica que supera con creces la del litio-ión convencional."

Solid Power también anunció dos incorporaciones a su junta directiva: tras BMW y Ford aumentaron sus participacionesEn el futuro, cada una de ellas podrá aportar un miembro a la junta. Ted Miller se unirá a la junta en nombre de Ford, BMW delegará en Rainer Feurer.

insideevs.com, prnewswire.com (plataforma de baterías), prnewswire.com (miembros del consejo)