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lunes, julio 15, 2024
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Baterías de estado semi-sólido seguras y de larga duración, sustituto de baterías de litio

Por: TAKURO KUSASHIO and MAI KITAGAWA

Kyocera lidera el camino para los fabricantes japoneses que producen células de última generación

OSAKA/TOKIO — Un nuevo tipo de batería conocido por su seguridad, larga vida útil y menor impacto ambiental ha comenzado la producción en masa, con empresas japonesas a la cabeza.

Kyocera en 2021 se convirtió en la primera empresa del mundo en producir en masa las llamadas baterías semisólidas. El fabricante con sede en Kyoto tiene la capacidad de producir 200 megavatios-hora por año, el equivalente a 20.000 sistemas de almacenamiento de energía residencial. La producción ahora está funcionando a alrededor de la mitad de su capacidad.

“Se produce un 40% menos de dióxido de carbono en la fabricación”, dijo Hidemichi Tonari, del negocio de soluciones energéticas de Kyocera. “La vida también es más larga que la de las baterías convencionales”.

La capacidad de la batería es de 140 vatios-hora por kilogramo, solo el 60% de las baterías de iones de litio. Pero las baterías semisólidas son competitivas por lo que ofrecen en seguridad.

Kyocera está considerando producir en masa un nuevo producto de mayor capacidad a partir de 2025.

El desarrollo de las baterías ha coincidido con el auge de los vehículos eléctricos. Las baterías de iones de litio, con sus electrolitos líquidos, funcionan peor después de un uso repetido. También existe el riesgo de incendio si la batería no se enfría correctamente.

Las baterías de estado sólido se consideran las favoritas para reemplazar las baterías de iones de litio. Pueden almacenar más energía y también recargarse más rápido.

Pero aún no se ha desarrollado la tecnología para producir en masa baterías de estado sólido.

Las baterías de estado semisólido, con sus electrolitos de gel, arcilla o resina, han aparecido como una alternativa viable. El medio semisólido reduce la probabilidad de incendio, incluso si la batería se calienta.

Partes de la línea de producción de una batería de iones de litio se pueden reutilizar para baterías semisólidas. Se pueden omitir ciertos procesos, lo que significa menos gases de efecto invernadero generados en la fabricación.

Kyocera fabrica baterías semisólidas utilizando tecnología del productor de baterías estadounidense 24M Technologies. Las empresas con 24 millones de licencias fabricaron baterías por valor de 0,2 gigavatios-hora en el año fiscal 2022, un volumen que se espera que aumente a 80,5 GWh en el año fiscal 2026.

La demanda de baterías ecológicas es un factor importante que lleva a las baterías semisólidas a la etapa de producción en masa.

En 2024, la Unión Europea exigirá a los fabricantes que divulguen las emisiones de gases de efecto invernadero de la producción y eliminación. En 2027, la UE restringirá la entrada al mercado de baterías asociadas con altas emisiones.

En otras palabras, se contraerá la demanda de baterías de alta capacidad con grandes huellas de carbono. Japón y Estados Unidos van en la misma dirección.

La startup japonesa Battery Innovation Hub ha desarrollado una batería semisólida con el doble de vida útil que una batería de iones de litio. Utiliza un gel que mantiene la integridad después de recargas repetidas. La huella de carbono y los costes de adquisición desde la fabricación hasta la eliminación se reducen a la mitad.

“Existe un bajo riesgo de incendio o fuga”, dijo el presidente de BIH, Kiichi Hasegawa. La compañía lanzará baterías para teléfonos inteligentes a partir de octubre y tiene como objetivo expandir las aplicaciones a vehículos eléctricos y drones en 2027.

NGK Insulators utilizó electrodos cerámicos para crear la batería de estado semisólido ultradelgada EnerCera para dispositivos inteligentes. Se puede recargar 9.000 veces, el triple que las típicas baterías de iones de litio. La producción en masa de baterías de monedas EnerCera ha comenzado en la prefectura de Yamanashi.

Freyr Battery de Luxemburgo, que también otorga licencias a 24M, está construyendo una fábrica de 1.700 millones de dólares en el norte de Noruega. La producción de prueba está programada para comenzar en marzo. Los planes requieren fábricas en los EE. UU. y Finlandia, con miras a aumentar la producción a 200 GWh anuales para 2030.

A pesar de las crecientes esperanzas de las baterías de estado semisólido, siguen existiendo obstáculos para su adopción generalizada. La capacidad limitada del producto actual de Kyocera en relación con las baterías de iones de litio convencionales es un ejemplo.

La demanda de baterías de alta capacidad, como las de los vehículos eléctricos, no hace más que crecer. Las empresas están compitiendo para perfeccionar su tecnología de estado semisólido y ganar clientes antes de que las baterías de estado sólido de alta capacidad estén ampliamente disponibles.

FUENTE: https://asia.nikkei.com/Business/Technology/Semisolid-batteries-charged-up-for-mass-market?utm_campaign=GL_one_time&utm_medium=email&utm_source=NA_newsletter&utm_content=article_link&del_type=3&pub_date=20230305093000&seq_num=3&si=13636

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