Nuevas baterías de sodio: más cerca que nunca de su producción masiva

El avance en el sector de las baterías no llega solo de más densidad energética o volumétrica. También hacia formas más baratas y sostenibles, capaces de ofrecer una una alternativa real a las baterías de litio tanto para el transporte, como también para la crucial transformación energética de la mano de las energías renovables.

La tendencia la adelanta un estudio conjunto del centro de investigación Fraunhofer FFB y la Universidad de Münster: las baterías de sodio están listas para salir del laboratorio y entrar en las fábricas.

Una alternativa con mucho que decir

Las baterías de sodio se están consolidando como una opción seria frente a la tecnología de iones de litio, principalmente por la abundancia de sus materias primas y su menor impacto ambiental. A nivel técnico, cuentan con un amplio rango operativo de temperaturas, lo que permite usar sistemas de refrigeración más sencillos y baratos, reduciendo costes de funcionamiento y mantenimiento. Además, las celdas con cátodos NFPP ofrecen una alta estabilidad en ciclos, algo ideal para aplicaciones estacionarias que no requieren grandes densidades energéticas.

A pesar de que China lidera actualmente la expansión global de esta tecnología, en Europa no se quiere perder el tren. Alemania, en particular, está sentando las bases para contar con una producción propia y autónoma de este tipo de baterías.

La estrategia es clara: aprovechar la similitud de las celdas de sodio con las de litio para adaptarlas a las líneas de producción ya existentes. Pero para eso, es necesario contar con una infraestructura industrial y logística europea que todavía está en construcción.

Baterías de sodio: Alemania pisa el acelerador

Uno de los actores clave en este desarrollo es la Fraunhofer FFB, que ya cuenta con una planta piloto en funcionamiento en Münster (FFB PreFab) y construye actualmente una segunda instalación más avanzada (FFB Fab). En estos centros se trabaja en el desarrollo y validación de nuevas tecnologías de baterías sobre maquinaria europea, con el objetivo de escalar sus procesos hasta niveles industriales.

De forma paralela, la Fraunhofer FFB colabora con empresas y centros de investigación para acelerar el conocimiento científico y tecnológico en torno a estas baterías.

Proyectos que ya están dando resultados

• Na.Ion.NRW: este consorcio, donde participan la Fraunhofer FFB, el centro MEET de Münster, la RWTH de Aquisgrán y empresas como Hoppecke, E-Lyte o PEM Motion, trabaja en el desarrollo de celdas de gran formato a escala piloto. El foco está en validar su viabilidad sobre líneas de producción de baterías de litio.
• Safe.SIB: centrado en la seguridad, durabilidad y escalabilidad, este proyecto busca desarrollar baterías de sodio para almacenamiento estacionario con electrolitos no inflamables y celdas de gran tamaño. Se están construyendo demostradores que sirvan como base tecnológica para sistemas robustos y asequibles.
• SIB:DE: posiblemente el consorcio más ambicioso de Europa en este campo. Con 21 socios en su primera fase, y hasta 27 a partir de 2026, esta iniciativa abarca todo el desarrollo: desde los materiales activos y electrolitos, hasta la evaluación económica y medioambiental. Participan actores relevantes como BMW, cylib, UniverCell, GROB, Varta, Hoppecke o Jungheinrich. El objetivo: establecer una cadena de producción y reciclaje completa en suelo europeo.

¿Una alternativa real al litio?

Una reciente investigación del Fraunhofer FFB pone cifras a esta pregunta. El estudio compara el rendimiento energético y el impacto en emisiones de CO2 de distintas celdas comerciales de sodio. A través de simulaciones y modelos, se evalúa si esta tecnología puede competir de tú a tú con las baterías de litio. Aunque su densidad energética sigue siendo inferior, los beneficios en sostenibilidad, seguridad y coste posicionan a estas baterías como una solución cada vez más sólida para aplicaciones estacionarias e industriales.

Les falta avanzar un cuestiones como la densidad energética, aunque esta ya está a niveles "industriales". Las celdas de sodio actuales tienen una densidad energética de entre 100 y 150 Wh/kg, claramente por debajo de las baterías de litio, especialmente las ternarias, que superan los 200 Wh/kg en muchos casos. En cuanto a densidad volumétrica, también están en desventaja, ya que requieren más espacio para ofrecer la misma capacidad.

No sustituirán al litio de un día para otro, y mucho menos en sectores como el coche eléctrico, donde la densidad energética es crítica. Pero en lo que respecta al almacenamiento energético a gran escala, o en micro vehículos, las baterías de sodio están listas para dar el salto.

¿Estará Europa en primera fila esta vez?