La estructura básica de las baterías de iones de sodio es muy similar a la de las baterías de iones de litio, ya que constan de electrodos positivos y negativos, un electrolito y un separador. La eficiencia de ida y vuelta es similar a la de las de iones de litio, con porcentajes superiores al 90 %, pero el mayor tamaño de las partículas de sodio hace que las baterías de iones de sodio sean más voluminosas y pesadas.
El sistema de almacenamiento de energía en batería (BESS) de una hora de Hithium fue el último producto anunciado, con una celda de iones de sodio de 162 Ah que, según la empresa, tiene una vida útil de 20 000 ciclos. El producto se lanzó el año pasado en la exposición RE+ en Estados Unidos y está pensado para hacer frente a los picos de carga repentinos en los centros de datos, al tiempo que ofrece una vida útil más larga.
Incluso si esa afirmación resulta cierta, sigue existiendo una preocupación fundamental: Hithium no reveló los datos necesarios para evaluar la densidad de potencia, y el ion de sodio tiene intrínsecamente una densidad de potencia menor que el ion de litio, lo que supone una desventaja importante para la aplicación prevista de garantizar la calidad de la energía, aunque no es un impedimento absoluto.
A principios de 2025, CATL lanzó su célula de iones de sodio Naxtra dirigida al mercado de los vehículos eléctricos (EV), con una densidad energética gravimétrica de 175 Wh/kg, muy cercana a la media del fosfato de hierro y litio (LFP), y una velocidad de carga de 5 C. HiNa lanzó un producto similar con una densidad energética de 165 Wh/kg. Sin embargo, las baterías LFP más avanzadas alcanzan hasta 205 Wh/kg y se cargan a 12 C. Esto significa que, incluso con sus nuevos parámetros, el Na-ion tendrá que ser relativamente más barato que el LFP medio y sustancialmente más barato que el LFP de última generación para superar su condición de nicho.
Retos por delante
Esto aún está lejos de ser así. La falta de escala perjudica significativamente el costo de fabricación de las baterías de iones de sodio, que se estima que es al menos un 30 % más alto que el de las baterías de iones de litio en este momento, a pesar del potencial de que cuesten menos en el futuro debido al uso de materias primas más baratas. El carbonato de sodio utilizado en las baterías de iones de sodio es mucho menos costoso que el carbonato de litio. El primero tiene un precio de cientos de dólares por tonelada métrica, mientras que el segundo cuesta miles. Otros materiales empleados, como el aluminio para los colectores de corriente en lugar del cobre, también son más asequibles. Aun así, para lograr la competitividad en los costos se necesitarán grandes inversiones y una ampliación de la producción, lo que no está respaldado por la demanda actual.
En el contexto de los BESS, la desventaja actual de los iones de sodio en cuanto a costos va acompañada de otras desventajas inherentes, en este caso relacionadas con la densidad energética volumétrica. Tomando como ejemplo dos productos existentes, el sistema MC Cube de BYD, alimentado por iones de litio, tiene una capacidad de 6,4 MWh en un tamaño equivalente a 20 pies, mientras que el mismo sistema del mismo proveedor con celdas de iones de sodio solo alcanza los 2,3 MWh. Esta disparidad pone de relieve los enormes retos a los que se enfrentan las baterías de iones de sodio, que no son competitivas en términos de costo y densidad energética. Esto se refleja en la demanda. Incluso en China, donde se están llevando a cabo la mayoría de los desarrollos de iones de sodio para BESS, la demanda de estos productos sigue siendo prácticamente inexistente. El servicio de Tecnología de Energía Limpia de S&P Global Commodity Insights solo ha registrado 148 MWh de instalaciones completadas de BESS de iones de sodio.
Pero no todo son malas noticias para los iones de sodio. Una de sus ventajas más significativas es su perfil de seguridad. Las baterías de ionen sodio son menos propensas al sobrecalentamiento, un riesgo asociado a las baterías de ionen litio que puede provocar incendios y explosiones. Las recientes innovaciones han dado lugar al desarrollo de celdas de ionen sodio capaces de soportar condiciones extremas sin comprometer la seguridad. Por ejemplo, la celda Naxtra de CATL ha demostrado un rendimiento impresionante en las pruebas de estrés, mostrando su capacidad para soportar condiciones rigurosas sin liberación de gas. El sodio-ion también es intrínsecamente más tolerante a las temperaturas extremas que el litio-ion, lo que puede suponer una ventaja importante en determinadas regiones.
Además del componente de seguridad física, el sodio-ion representa un elemento estratégico de «seguridad de la cadena de suministro». China domina toda la cadena de suministro de baterías de litio-ion, excepto las materias primas, donde sigue dependiendo en gran medida de las importaciones de países ricos en litio, como Australia, Chile y Argentina. A diferencia del litio, el sodio se puede producir sintéticamente en cualquier lugar, lo que elimina los riesgos asociados a la concentración de la cadena de suministro y la volatilidad de los precios. Dominar la tecnología de iones de sodio puede ser estratégico para los fabricantes de celdas que desean protegerse de futuras perturbaciones en la cadena de valor de los iones de litio.
Feroz competencia
A pesar de las ventajas potenciales de las baterías de ionen sodio, estas se enfrentan a una enorme competencia por parte de la tecnología de ionen litio, que sigue evolucionando rápidamente. Los mismos fabricantes que han avanzado en el ámbito de las baterías de ionen sodio, como BYD, CATL y Hithium, también han logrado avances sustanciales en la tecnología de ionen litio, eclipsando los desarrollos de las baterías de ionen sodio con productos cada vez más baratos e innovadores. Las inversiones en investigación y desarrollo de las baterías de ionen litio superan con creces a las de las de ionen sodio, lo que dificulta que estas últimas reduzcan su desventaja tecnológica con respecto a las primeras.
Aunque la tecnología de ionen sodio puede encontrar un nicho en aplicaciones específicas, posiblemente como baterías de arranque para vehículos de pasajeros y comerciales, o en casos de uso de almacenamiento de energía en los que la seguridad y/o la tolerancia a la temperatura son prioridades absolutas, es esencial moderar las expectativas sobre su impacto en el mercado global de las baterías. Es poco probable que las baterías de ionen sodio alteren el dominio establecido de la tecnología de ionen litio, que sigue mejorando en términos de rendimiento y costo a un ritmo mucho más rápido que las de ionen sodio o cualquier otra tecnología de almacenamiento alternativa.
El futuro de la tecnología de ionen sodio depende de la superación de varios retos críticos. Lograr la competitividad en los costos y mejorar la densidad energética es fundamental para que las baterías de ionen sodio pasen de ser un producto nicho a desempeñar un papel más destacado en el panorama del almacenamiento de energía. La investigación y el desarrollo continuos —y, sobre todo, la ampliación de la producción para lograr economías de escala— serán esenciales para aprovechar todo el potencial de la tecnología de iones de sodio.
Acerca del autor:
Henrique Ribeiro es analista principal del equipo de baterías y almacenamiento de energía de S&P Global Commodity Insights, centrado en América Latina y la Península Ibérica. Ribeiro pasó 11 años en el equipo de precios de metales, ayudando a establecer referencias para los metales de baterías a nivel mundial y para los precios del acero y el aluminio en Brasil, Chile y México. Ha participado como ponente en varias conferencias sobre las tendencias del mercado de los metales para baterías y ha sido presentador del podcast Platts Future Energy.
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