QuantumScape: qué nos prometen las baterías de estado sólido con las que esta 'startup' quiere revolucionar el coche eléctrico

El respaldo financiero con el que cuenta QuantumScape es muy sólido. Bill Gates, Volkswagen y Continental son algunos de los inversores que están apostando por esta startup estadounidense, lo que refleja que tiene entre manos algo lo suficientemente jugoso para atraer su atención. Y su dinero. Y sí, parece tenerlo: una tecnología de baterías que promete cambiar las reglas del coche eléctrico.

Jagdeep Singh, el director general de esta empresa, ha confirmado recientemente que saldrán a Bolsa durante el último trimestre de este año con una valoración inicial de 4.300 millones de dólares, lo que colocaría a QuantumScape como el primer fabricante de baterías estadounidense que lleva a cabo esta operación durante los últimos diez años y en plena consolidación del coche eléctrico.

Entre otras peculiaridades las baterías de estado sólido utilizan un electrolito sólido, y no en estado líquido o en forma de gel, como las baterías de litio actuales

En cualquier caso, el auténtico motor de esta empresa, y la razón por la que merece la pena que nos fijemos en ella, es su tecnología de baterías. El litio sigue siendo el elemento químico central en las baterías que propone, pero, a diferencia de las baterías de iones de litio que utilizamos masivamente hoy en día, utiliza un electrolito en estado sólido, y no en estado líquido. A bote pronto puede no parecer gran cosa, pero este cambio desencadena unas ventajas enormes que, sobre el papel, marcarán la diferencia en el mercado de las baterías.

Baterías de estado sólido: cómo son y por qué, sobre el papel, son tan atractivas

Las baterías de iones de litio y las de estado sólido tienen mucho en común. De hecho, estas últimas son una evolución de las primeras, que utilizan una tecnología que ya apenas nos deja margen para continuar desarrollando sus prestaciones. Nuestros compañeros de Motorpasión explican con todo lujo de detalles en el artículo que enlazo aquí mismo cómo funcionan, pero a nosotros nos basta conocerlas someramente para identificar qué es lo que les permite aspirar a marcar la diferencia.

Cada una de las celdas de las baterías de iones de litio está conformada por dos electrodos metálicos o de un material compuesto que están sumergidos en un líquido conductor. Este último es el electrolito, y habitualmente utiliza una sal de litio que contiene los iones que son necesarios para propiciar la reacción química reversible que tiene lugar entre el cátodo y el ánodo, que son los electrodos.

Las baterías de estado sólido recurren al mismo principio de funcionamiento que las de iones de litio, pero usan un electrolito de cerámica, cristal u otros materiales

Las baterías de estado sólido recurren al mismo principio de funcionamiento que las de iones de litio, pero, como hemos visto, utilizan un electrolito sólido en vez de uno en estado líquido. Algunos equipos de investigación llevan décadas trabajando en esta tecnología de baterías y han propuesto electrolitos de cerámica, cristal o nanohilos de oro y manganeso, entre otros materiales exóticos, pero hasta ahora nadie ha salido airoso porque, entre otros retos, las baterías resultantes tienen que ser muy estables y no correr el riesgo de incendiarse.

No sabemos cuáles son los materiales utilizados por QuantumScape en los electrodos y el electrolito de las celdas de sus baterías porque, como es lógico, su composición forma parte de la propiedad intelectual de esta empresa. Lo que sí sabemos es que Jagdeep Singh y sus colaboradores aseguran haber puesto a punto celdas de estado sólido con unas prestaciones muy superiores a las que nos ofrecen las baterías de iones de litio más avanzadas que tenemos actualmente.

Estas son las bazas que, según QuantumScape, tiene su tecnología de baterías:

• Su densidad energética es sensiblemente superior a la que nos ofrecen las baterías de iones de litio. Las de estado sólido rozan los 500 Wh/kg, mientras que las de iones de litio quedan por debajo de los 300 Wh/kg
• El incremento de la densidad energética debería tener un impacto directo en la autonomía de los vehículos eléctricos, que, según QuantumScape, aumentará un 50%
• La carga de la batería será hasta seis veces más rápida. Según esta startup en solo 15 minutos será posible llevar una batería completamente descargada al 80% de la carga total
• Su vida útil será más larga gracias a la eliminación de la pérdida de capacidad provocada por la degradación del ánodo
• Las baterías de estado sólido deberían ser más estables y seguras que las de iones de litio debido a que los elementos separadores sólidos no pueden entrar en combustión
• Según QuantumScape su producción será más barata y tendrán un menor impacto en el precio final de los coches eléctricos

Este es el reto que aún tiene por delante QuantumScape

Volkswagen espera tener listos sus primeros coches eléctricos equipados con las baterías de estado sólido diseñadas por QuantumScape en 2025. Sin embargo, para que esto sea posible los investigadores de esta última empresa aún deben llevar a buen puerto un desafío que no podemos pasar por alto: el escalado de su tecnología.

Y es que tienen que trasladar las innovaciones que según ellos han demostrado funcionar bien en las celdas de estado sólido producidas en un laboratorio a las baterías multicapa que van a ser fabricadas masivamente y utilizadas en un escenario de uso real. Y durante este proceso pueden surgir complicaciones. Aun así, la implicación de una compañía tan experimentada en el sector del automóvil como Volkswagen nos anima a seguir la pista a lo que QuantumScape pueda depararnos en el futuro.

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