Las baterías son la tecnología silenciosa que está determinando el ritmo de la transición energética global. Sin baterías más eficientes, más baratas y más seguras, los coches eléctricos seguirán siendo más caros que los de combustión, las energías renovables no podrán reemplazar a los combustibles fósiles por su intermitencia, y los dispositivos electrónicos continuarán limitados por su autonomía. En 2026, la investigación en baterías de nueva generación está produciendo avances que podrían transformar radicalmente el panorama energético en los próximos años.
El Dominio del Litio-Ion y sus Límites
Las baterías de iones de litio han sido la tecnología dominante durante tres décadas. Desde que Sony las comercializó por primera vez en 1991, han experimentado mejoras incrementales continuas en densidad energética, coste y ciclos de vida que han hecho posible los smartphones, los portátiles, los vehículos eléctricos y el almacenamiento estacionario de energía. El precio de las baterías de litio-ion ha caído más de un 97 por ciento desde 1991, alcanzando niveles que hacen que los coches eléctricos sean competitivos en coste total de propiedad con los de combustión en muchos mercados.
Sin embargo, las baterías de litio-ion se están acercando a sus límites teóricos de densidad energética. Las mejoras incrementales continúan, pero el margen para avances revolucionarios dentro de esta química es limitado. Además, las baterías de litio-ion convencionales utilizan electrolitos líquidos inflamables que plantean riesgos de seguridad, especialmente en aplicaciones de gran escala como vehículos eléctricos y almacenamiento estacionario.
La cadena de suministro del litio también genera preocupaciones. La extracción de litio en salares de Chile, Argentina y Bolivia tiene impactos ambientales significativos. El cobalto, utilizado en muchos cátodos de litio-ion, se extrae mayoritariamente en la República Democrática del Congo en condiciones laborales frecuentemente denunciadas. Y la concentración de la capacidad de refinado en China crea vulnerabilidades geopolíticas que los gobiernos occidentales están intentando abordar con inversiones masivas en capacidad doméstica.
Baterías de Estado Sólido: La Siguiente Revolución
Las baterías de estado sólido son ampliamente consideradas como el siguiente gran salto en tecnología de almacenamiento de energía. En lugar del electrolito líquido utilizado en las baterías de litio-ion convencionales, las baterías de estado sólido utilizan un electrolito sólido, típicamente cerámico o de polímero. Esta diferencia aparentemente simple tiene implicaciones profundas: mayor densidad energética, carga más rápida, mayor seguridad al eliminar el electrolito inflamable y potencialmente mayor vida útil.
Toyota es la empresa con más patentes en baterías de estado sólido del mundo y ha anunciado planes para comercializar vehículos eléctricos con esta tecnología en los próximos años. Samsung SDI ha presentado prototipos de celdas de estado sólido con densidades energéticas superiores a 500 Wh por kilogramo, más del doble de las mejores baterías de litio-ion actuales. QuantumScape, respaldada por Volkswagen, ha demostrado celdas de estado sólido que pueden cargarse del 10 al 80 por ciento en 15 minutos con más de 1.000 ciclos de vida.
Sin embargo, la producción en masa de baterías de estado sólido enfrenta desafíos técnicos significativos. Los electrolitos sólidos son más difíciles de fabricar que los líquidos, las interfaces entre electrolito sólido y electrodos tienden a degradarse con los ciclos de carga y descarga, y los costes de producción actuales son varias veces superiores a los de las baterías de litio-ion convencionales. La mayoría de los expertos estiman que las baterías de estado sólido no alcanzarán producción masiva a costes competitivos hasta finales de esta década.
Baterías de Sodio-Ion: La Alternativa Económica
Las baterías de sodio-ion han emergido como una alternativa prometedora para aplicaciones donde el coste es más importante que la densidad energética. El sodio es miles de veces más abundante que el litio y se distribuye geográficamente de forma mucho más equilibrada, eliminando las preocupaciones de cadena de suministro. CATL, el mayor fabricante de baterías del mundo, ya produce baterías de sodio-ion comercialmente y las está integrando en vehículos eléctricos económicos en China.
Aunque la densidad energética de las baterías de sodio-ion es inferior a la del litio-ion, es suficiente para muchas aplicaciones. Vehículos urbanos de corto alcance, almacenamiento estacionario de energía, sistemas de respaldo y electrónica de consumo económica son mercados donde las baterías de sodio-ion pueden competir eficazmente gracias a su menor coste. La posibilidad de utilizar las mismas líneas de producción que las baterías de litio-ion facilita su adopción industrial.
Almacenamiento a Gran Escala
Para que las energías renovables alcancen una penetración mayoritaria en la generación eléctrica, se necesitan soluciones de almacenamiento masivo capaces de gestionar la intermitencia del sol y el viento. Las baterías de litio-ion sirven para almacenamiento de corta duración, pero para almacenar energía durante horas o días se necesitan tecnologías diferentes.
Las baterías de flujo, que almacenan energía en tanques de electrolito líquido, son una opción prometedora para almacenamiento estacionario de larga duración. Su capacidad puede escalarse simplemente aumentando el tamaño de los tanques, y su vida útil supera los 20 años con degradación mínima. Las baterías de hierro-aire, en desarrollo por empresas como Form Energy, prometen almacenamiento de cientos de horas a costes extremadamente bajos, potencialmente resolviendo el problema de almacenamiento estacional que es el mayor obstáculo para una red eléctrica basada completamente en renovables.
El hidrógeno verde, producido por electrólisis alimentada por energía renovable, es otra opción para almacenamiento de energía a gran escala y larga duración. Aunque la eficiencia del ciclo completo de electrólisis, almacenamiento y reconversión en electricidad es inferior a la de las baterías, el hidrógeno tiene ventajas en densidad energética y escalabilidad que lo hacen particularmente atractivo para almacenamiento estacional y aplicaciones industriales que requieren calor de alta temperatura.
Geopolítica de las Baterías
El control de la cadena de valor de las baterías se ha convertido en una cuestión de seguridad nacional para las principales potencias económicas. China domina actualmente más del 70 por ciento de la capacidad global de fabricación de baterías y una proporción aún mayor del refinado de materiales críticos. Estados Unidos y la Unión Europea están invirtiendo decenas de miles de millones de dólares en construir cadenas de suministro domésticas, desde la extracción de minerales hasta la fabricación de celdas y el reciclaje de baterías usadas.
El Futuro Energético
La carrera por las baterías del futuro determinará la velocidad de la transición energética, la competitividad de la industria automotriz y el equilibrio geopolítico del siglo XXI. No existe una solución única: diferentes aplicaciones requerirán diferentes químicas y tecnologías de almacenamiento. Lo que es seguro es que las inversiones masivas en investigación y producción están acelerando los avances a un ritmo sin precedentes. La batería perfecta, barata, segura, de alta densidad energética y fabricada con materiales abundantes, quizás no exista aún, pero nos acercamos a ella más rápidamente de lo que nadie imaginaba hace una década.