[La densidad energética de las baterías de litio en el futuro puede llegar a ser entre 1,5 y 2 veces mayor que la actual, lo que significa que las baterías serán más pequeñas.]
El rango de reducción del costo de las baterías de iones de litio oscila entre el 10 % y el 30 % como máximo. Es difícil reducir el precio a la mitad.
Desde los teléfonos inteligentes hasta los coches eléctricos, la tecnología de las baterías se está infiltrando gradualmente en todos los aspectos de la vida. Entonces, ¿hacia dónde se desarrollará la batería del futuro y qué cambios traerá a la sociedad? Con estas preguntas en mente, el reportero de First Financial entrevistó el mes pasado a Akira Yoshino, un científico japonés que ganó el Premio Nobel de Química por las baterías de iones de litio este año.
En opinión de Yoshino, las baterías de iones de litio seguirán dominando la industria de las baterías en los próximos 10 años. El desarrollo de nuevas tecnologías, como la inteligencia artificial y el Internet de las Cosas, traerá cambios impensables a las posibilidades de aplicación de las baterías de iones de litio.
Un cambio inimaginable
Cuando Yoshino descubrió el término "portátil", se dio cuenta de que la sociedad necesitaba una nueva batería. En 1983, nació en Japón la primera batería de litio del mundo. Yoshino Akira produjo el primer prototipo de batería recargable de iones de litio del mundo y hará una contribución destacada al desarrollo de baterías de iones de litio, ampliamente utilizadas en teléfonos inteligentes y vehículos eléctricos en el futuro.
El mes pasado, Akira Yoshino declaró en una entrevista exclusiva con el periodista financiero número 1 que, tras enterarse de que había ganado el Premio Nobel, "no tenía sentimientos reales". "Las entrevistas completas posteriores me mantuvieron muy ocupado y no podía estar más contento", dijo Akira Yoshino. "Pero a medida que se acerca la fecha de entrega de los premios en diciembre, la realidad de los premios se ha vuelto más fuerte".
En los últimos 30 años, 27 académicos japoneses han ganado el Premio Nobel de Química, pero solo dos de ellos, incluido Akira Yoshino, han recibido premios como investigadores corporativos. "En Japón, los investigadores de institutos de investigación y universidades suelen recibir premios, y pocos investigadores corporativos del sector lo han conseguido", declaró Akira Yoshino al First Financial Journalist. También destacó las expectativas del sector. Cree que hay mucha investigación de nivel Nobel dentro de la empresa, pero que la industria japonesa debería mejorar su liderazgo y eficiencia.
Yoshino Akira cree que el desarrollo de nuevas tecnologías, como la inteligencia artificial y el Internet de las Cosas, traerá cambios impensables a las posibilidades de aplicación de las baterías de iones de litio. Por ejemplo, los avances en software acelerarán el proceso de diseño de baterías y el desarrollo de nuevos materiales, y pueden afectar el uso de la batería, permitiendo que se utilice en el mejor entorno.
Yoshino Akira también está muy preocupado por la contribución de su investigación a la solución de los problemas del cambio climático global. Declaró al First Financial Journalist que recibió el premio por dos razones. La primera es contribuir al desarrollo de una sociedad móvil inteligente; la segunda es proporcionar un medio importante para la protección del medio ambiente global. «La contribución a la protección del medio ambiente será cada vez más evidente en el futuro. Al mismo tiempo, esta también representa una gran oportunidad de negocio», declaró Akira Yoshino a un periodista financiero.
Yoshino Akira dijo a los estudiantes durante una conferencia en la Universidad de Meijo como profesor que, dadas las altas expectativas del público sobre el uso de energía renovable y baterías como contramedida para el calentamiento global, presentará su propia información, incluyendo pensamientos sobre cuestiones ambientales.
¿Quién dominará la industria de las baterías?
El desarrollo de la tecnología de baterías desencadenó una revolución energética. Desde los teléfonos inteligentes hasta los coches eléctricos, la tecnología de baterías es omnipresente y transforma todos los aspectos de la vida de las personas. Que las futuras baterías sean más potentes y abaraten nos afectará a todos.
Actualmente, la industria se compromete a mejorar la seguridad de las baterías, a la vez que aumenta su densidad energética. La mejora del rendimiento de las baterías también contribuye a combatir el cambio climático mediante el uso de energías renovables.
En opinión de Yoshino, las baterías de iones de litio seguirán dominando la industria de las baterías en los próximos 10 años, pero el desarrollo y el auge de nuevas tecnologías también seguirán fortaleciendo la valoración y las perspectivas de la industria. Yoshino Akira declaró a First Business News que la densidad energética de las baterías de litio en el futuro podría alcanzar entre 1,5 y 2 veces la actual, lo que significa que la batería será más pequeña. "Esto reduce el material y, por lo tanto, el costo, pero no habrá una disminución significativa en el costo del material". Añadió: "La reducción en el costo de las baterías de iones de litio es como máximo de entre el 10% y el 30%. Querer reducir el precio a la mitad es más difícil".
¿Se cargarán más rápido los dispositivos electrónicos en el futuro? Akira Yoshino respondió que un teléfono móvil se carga en 5-10 minutos, lo cual se ha logrado en el laboratorio. Sin embargo, la carga rápida requiere un voltaje alto, lo que afectará la duración de la batería. En la práctica, en muchas situaciones, es posible que no sea necesario cargar la batería tan rápido.
Desde las primeras baterías de plomo-ácido hasta las baterías de níquel-hidruro metálico, pilares de empresas japonesas como Toyota, y las baterías de iones de litio utilizadas por Tesla Roaster en 2008, las baterías tradicionales de iones de litio líquido han dominado el mercado de baterías de energía durante diez años. En el futuro, la contradicción entre la densidad energética y los requisitos de seguridad, y la tecnología tradicional de baterías de iones de litio, será cada vez más evidente.
En respuesta a los experimentos y productos de baterías de estado sólido de empresas extranjeras, Akira Yoshino afirmó: «Creo que las baterías de estado sólido representan una dirección de futuro, y aún hay mucho margen de mejora. Espero ver nuevos avances pronto».
También afirmó que las baterías de estado sólido son similares en tecnología a las baterías de iones de litio. «Gracias a las mejoras tecnológicas, la velocidad de movimiento de los iones de litio puede finalmente alcanzar unas cuatro veces la actual», declaró Akira Yoshino a un periodista de First Business News.
Las baterías de estado sólido son baterías de iones de litio que utilizan electrolitos de estado sólido. Dado que los electrolitos de estado sólido reemplazan el electrolito orgánico potencialmente explosivo de las baterías de iones de litio tradicionales, se resuelven los dos principales problemas: alta densidad energética y alto rendimiento de seguridad. Los electrolitos de estado sólido utilizan el mismo consumo energético. La batería que reemplaza el electrolito presenta una mayor densidad energética, mayor potencia y mayor vida útil, lo que representa la tendencia de desarrollo de la próxima generación de baterías de litio.
Sin embargo, las baterías de estado sólido también enfrentan desafíos como la reducción de costos, la mejora de la seguridad de los electrolitos sólidos y el mantenimiento del contacto entre los electrodos y los electrolitos durante la carga y la descarga. Actualmente, muchas grandes compañías automotrices mundiales están invirtiendo fuertemente en I+D para baterías de estado sólido. Por ejemplo, Toyota está desarrollando una batería de estado sólido, pero no se ha revelado su costo. Las instituciones de investigación predicen que para 2030, se espera que la demanda mundial de baterías de estado sólido alcance los 500 GWh.
El profesor Whitingham, quien compartió el Premio Nobel con Akira Yoshino, afirmó que las baterías de estado sólido podrían ser las primeras en utilizarse en dispositivos electrónicos pequeños como los teléfonos inteligentes. «Porque aún existen grandes problemas en la aplicación de sistemas a gran escala», afirmó el profesor Wittingham.
Hora de publicación: 16 de diciembre de 2019