La revolución de las baterías de sodio: así se prepara Europa y España para el salto

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Las baterías de iones de sodio han pasado de ser una promesa de laboratorio a una de las grandes apuestas para el almacenamiento energético y la movilidad eléctrica de los próximos años. Más baratas, apoyadas en materias primas abundantes y con un comportamiento en frío difícil de igualar, se perfilan como el complemento natural de las actuales baterías de litio.

Mientras China acelera ya la fabricación a gran escala y empieza a montar estas celdas en coches y sistemas de almacenamiento estacionario, Europa intenta recortar distancias con proyectos industriales e iniciativas de I+D. España, por su parte, empieza a ocupar un lugar destacado en la investigación y el desarrollo de esta tecnología, aunque aún está lejos de producir celdas a gran volumen.

Qué son las baterías de sodio y por qué interesan tanto

Una batería de sodio-ion funciona de forma similar a una de litio-ion, pero sustituye el litio por sodio como elemento activo principal. Este cambio, que puede parecer menor, tiene implicaciones profundas en coste, sostenibilidad y seguridad de la cadena de suministro.

El sodio es un elemento unas mil veces más abundante que el litio en la corteza terrestre y está presente en enormes cantidades en los océanos. Además, su extracción es menos compleja y se puede obtener tanto de yacimientos minerales de carbonato de sodio como de la sal común. Para Europa supone una ventaja estratégica importante: existe disponibilidad de recursos en el propio continente, reduciendo la dependencia de terceros países.

Otro punto clave es que estas baterías no requieren materias primas críticas como cobalto, níquel o manganeso, habituales en muchas químicas de litio. Eso recorta costes, reduce riesgos geopolíticos y mejora la sostenibilidad social y ambiental de la cadena de valor.

En el plano económico, los fabricantes esperan que, una vez se consolide la producción, el coste de las baterías de sodio pueda bajar hasta entornos de 40 dólares por kWh, muy por debajo de los mínimos históricos que ha marcado el litio en los últimos años. Esta diferencia se apoya sobre todo en el menor precio de las sales de sodio, que cuestan solo una fracción de sus equivalentes de litio.

Ventajas técnicas: frío, seguridad y sostenibilidad

Más allá del precio, el sodio aporta ventajas técnicas nada menores. La primera es su comportamiento en temperaturas extremas. Mientras muchas baterías de litio pierden una parte relevante de su capacidad y ven limitada su potencia de carga y descarga con el frío, las celdas de sodio mantienen un rendimiento muy superior.

Los datos facilitados por compañías como CATL muestran que estas baterías son capaces de conservar alrededor del 90 % de su capacidad incluso a temperaturas de -40 °C, y seguir operando de forma segura hasta -50 °C. Para sistemas de almacenamiento en regiones frías o vehículos que circulen en climas muy severos, es una diferencia que se nota en el día a día.

La seguridad es otro punto fuerte. Al prescindir de litio y de algunos componentes más inestables, las baterías de sodio presentan menos riesgo de fuga térmica y menor probabilidad de incendios. Ensayos de aplastamiento, perforación y sobrecarga realizados por los fabricantes muestran que, incluso en condiciones extremas, no se producen humos ni llamas, lo que las hace especialmente atractivas para aplicaciones estacionarias y para sectores con altos requisitos de seguridad.

En términos ambientales, el sodio permite reducir la huella de carbono del proceso de fabricación. Algunos fabricantes estiman que la producción de estas baterías puede rebajar las emisiones en torno a un 40 % respecto a las celdas de litio tradicionales, especialmente al evitar ciertas materias primas críticas y simplificar parte de los procesos.

Todo ello encaja con las prioridades de la Unión Europea en materia de autonomía estratégica y transición energética: reducir la dependencia de recursos críticos, asegurar el suministro y, a la vez, avanzar hacia soluciones de almacenamiento más sostenibles. No es casualidad que organismos como el Comité Económico y Social Europeo ya hayan señalado al sodio-ion como una tecnología estratégica a potenciar.

Las limitaciones actuales: menos densidad energética y más peso

No obstante, la foto no es perfecta. El principal hándicap de las baterías de sodio está en su densidad energética, todavía inferior a la de muchas químicas de litio, especialmente a las más avanzadas.

En aplicaciones donde el peso y el espacio son determinantes —por ejemplo, en coches eléctricos de gran autonomía o en vehículos de gama alta— esta limitación se traduce en que sería necesario montar más masa de batería para lograr el mismo alcance que con litio. Eso incrementa el peso del vehículo y complica el diseño.

A día de hoy, la densidad de las mejores celdas de sodio industriales se sitúa alrededor de los 160-175 Wh/kg. Es una cifra que ya compite con las baterías LFP (litio-ferrofosfato) de última generación, pero sigue claramente por debajo de las químicas de litio más energéticas empleadas en vehículos de largo recorrido.

Por esa razón, la mayoría de expertos consideran que, al menos en el corto y medio plazo, el sodio se centrará sobre todo en movilidad ligera (bicicletas eléctricas, patinetes, motos, pequeños coches urbanos) y en almacenamiento estacionario, donde el peso y el volumen son menos críticos que en un turismo de gran tamaño.

En vehículos eléctricos de menor tamaño, pensados para ciudad o distancias comedidas, esta menor densidad puede compensarse con un diseño adecuado del pack de baterías y con la ventaja del coste. En cambio, en modelos que aspiran a recorrer 600 o 700 kilómetros por carga, el litio seguirá siendo la opción más realista durante bastante tiempo.

CATL y la ofensiva china: de la Naxtra a los pedidos gigantes

China lidera con claridad el salto del sodio del laboratorio a la producción masiva, y el referente indiscutible es CATL, actualmente el mayor fabricante de baterías del mundo. La compañía lleva años invirtiendo fuerte en esta química y afirma haber superado ya las principales barreras técnicas para industrializarla.

Su tecnología de referencia en sodio se conoce como Naxtra. La primera generación de estas celdas alcanza una densidad energética en torno a 175 Wh/kg, compitiendo de tú a tú con muchas baterías LFP actuales. Según la hoja de ruta técnica de la empresa, el objetivo es que futuras iteraciones permitan autonomías de hasta 600 kilómetros en determinados vehículos, algo que situaría al sodio en un rango que hace poco sonaba imposible.

Para llegar ahí, la compañía asegura haber resuelto retos como el control extremo de la humedad durante la fabricación, la gestión de gases en el carbono duro, los problemas de adhesión de la lámina de aluminio y la producción en masa de ánodos que se autoforman de manera estable. No es un tema menor: se habla de más de cien desafíos de ingeniería abordados de forma sistemática.

En paralelo, CATL ha ido desplegando una estrategia muy agresiva en el mercado de almacenamiento estacionario. Uno de los hitos recientes es el acuerdo con HyperStrong, proveedor especializado en sistemas de almacenamiento, para el suministro de 60 GWh de baterías de sodio en un periodo de tres años. Se trata de uno de los mayores pedidos conocidos de esta tecnología, y equivale a casi la mitad de todo lo que CATL vendió en baterías para almacenamiento energético en un año reciente.

Este tipo de contratos envía una señal clara: el sodio ha dejado de ser un experimento y se está consolidando como opción seria para proyectos reales, especialmente en grandes instalaciones ligadas a la integración de renovables o a centros de datos de inteligencia artificial, donde se valora mucho la seguridad y el rendimiento en condiciones exigentes.

El primer coche de sodio y el impacto en la movilidad eléctrica

En el terreno del automóvil, el salto del sodio también empieza a materializarse. CATL ha desarrollado, junto con fabricantes como Changan y GAC Aion, los primeros vehículos de producción equipados con baterías de esta química, que comenzarán a llegar al mercado en los próximos años.

El caso más simbólico es el sedán de Changan con batería Naxtra, un modelo de tamaño medio que en su versión de litio ya está a la venta en China y que estrenará una configuración específica de sodio. Aunque la autonomía de esta variante se situará por debajo de las versiones de litio de largo alcance, se espera que pueda superar holgadamente los 400 kilómetros según ciclos de homologación chinos, con la aspiración de alcanzar cifras de entre 500 y 600 kilómetros a medida que la tecnología madure.

CATL prevé además integrar estas baterías en su ecosistema de intercambio rápido de baterías para vehículos, con miles de estaciones desplegadas, sobre todo en las zonas más frías del norte de China. Esta red, pensada inicialmente para flotas y servicios intensivos, podría beneficiarse especialmente del buen rendimiento del sodio en temperaturas muy bajas.

Los responsables de la compañía manejan previsiones ambiciosas: consideran que, a largo plazo, las baterías de sodio podrían llegar a cubrir entre un 30 % y un 40 % del mercado de baterías para movilidad y almacenamiento. No se trataría solo de un complemento puntual al litio, sino de un pilar adicional que aliviaría de forma notable la presión sobre las cadenas de suministro actuales.

En cuanto a costes, se espera que, una vez se alcance la escala adecuada, las baterías de sodio puedan ser alrededor de un 30 % más baratas que las LFP para aplicaciones similares. Esto abre la puerta a coches eléctricos urbanos y compactos con precios mucho más competitivos, especialmente en mercados sensibles al coste como el europeo.

Almacenamiento estacionario: donde el sodio puede despegar antes

Si hay un campo donde casi todo el sector coincide en que el sodio tiene ventaja es el del almacenamiento estacionario. La expansión de la energía eólica y fotovoltaica implica que cada vez hará falta más capacidad para guardar electricidad cuando hay exceso de generación y liberarla en los picos de demanda.

Instituciones como la Agencia Internacional de la Energía estiman que, solo para almacenamiento, la demanda de baterías se multiplicará por 14 en esta década, hasta alcanzar del orden de 1.200 GW de capacidad. Es difícil imaginar que el litio pueda cubrir ese crecimiento por sí solo sin tensiones de precio, suministro y materias primas.

Las baterías de sodio están pensadas precisamente para este tipo de usos: grandes plantas asociadas a parques renovables, respaldo de la red eléctrica, almacenamiento para centros de datos y sistemas industriales que necesiten energía fiable y segura. En estos contextos, el peso y la densidad energética no son tan críticos, mientras que el coste y la estabilidad en diferentes temperaturas sí lo son.

De hecho, algunas empresas chinas ya han instalado plantas de almacenamiento basadas en sodio de varios megavatios-hora, probando la tecnología tanto en aplicaciones estacionarias como en vehículos de trabajo, carretillas elevadoras o flotas ligeras. Esto permite acumular experiencia real y ajustar el diseño de las celdas y de los sistemas de gestión de la batería.

Según distintos análisis de mercado, el negocio global de las baterías de iones de sodio podría crecer de forma muy acelerada en los próximos años, con previsiones de multiplicar su valor por varias veces hasta bien entrada la próxima década. Si los grandes fabricantes logran mantener en el sodio una posición similar a la que hoy tienen en el litio, la cuota de mercado podría incluso superar las estimaciones más conservadoras.

Europa intenta remontar: proyectos industriales y apoyo institucional

Mientras China avanza con rapidez, Europa parte desde más atrás en esta tecnología, pero empieza a moverse. Varios proyectos industriales y centros de investigación se han lanzado a trabajar en la cadena de valor del sodio para no depender completamente de las importaciones asiáticas.

Entre las iniciativas más destacadas se encuentra la francesa Tiamat Energy, que planea levantar una fábrica de baterías de sodio en el norte de Francia con una capacidad de 5 GWh hacia finales de la década. Detrás está el grupo Stellantis, interesado en contar con una tecnología complementaria al litio para vehículos y aplicaciones estacionarias.

En el norte de Europa, la sueca Altris trabaja en alianzas para construir una cadena de valor del sodio-ion en el continente, y ha firmado acuerdos con empresas como la checa Draslovka. La británica LINa Energy, por su parte, explora celdas de sodio de estado sólido, un enfoque todavía muy incipiente pero con potencial a largo plazo.

A nivel político, la Unión Europea ha empezado a identificar explícitamente el sodio-ion como una tecnología de interés estratégico. Un dictamen reciente del Comité Económico y Social Europeo subraya que estas baterías pueden complementar a las de litio en la transición energética y pide medidas para favorecer la creación de una industria soberana y competitiva en el continente.

Entre las recomendaciones figuran el apoyo a la construcción de fábricas de celdas, el refuerzo de la I+D y la creación de una cadena de suministros sólida en Europa, capaz de ir desde los materiales hasta los sistemas completos de almacenamiento.

España en la carrera del sodio: mucha I+D y retos industriales

En España, aunque todavía no existe una producción masiva de celdas de sodio, sí se ha desarrollado un ecosistema relevante de centros tecnológicos, plataformas empresariales y startups que trabajan en esta química.

Instituciones como el Instituto Tecnológico de la Energía (ITE), CIC energiGUNE o Cidetec llevan años investigando nuevos materiales, combinaciones de electrodos, electrolitos y métodos de ensamblaje de celdas. Su labor pasa por generar prototipos, estudiar el envejecimiento de las baterías, mejorar su vida útil y reducir costes mediante procesos de fabricación más eficientes.

Una de las iniciativas que más ruido está empezando a hacer es el proyecto Sodigreen, desarrollado por el ITE junto con el Instituto Tecnológico del Plástico (AIMPLAS). Su objetivo es impulsar una nueva generación de baterías de sodio orientadas a la movilidad ligera, es decir, bicicletas eléctricas, patinetes, scooters y otros vehículos urbanos.

Este proyecto apuesta por procesos de producción más sostenibles, como la fabricación de electrodos y electrolitos mediante técnicas «solvent-free» (sin disolventes), que reducen el impacto ambiental y los riesgos asociados al uso de sustancias químicas volátiles. Se estudia también el uso de materiales catódicos procedentes del reciclaje de baterías usadas, reforzando así la economía circular.

Además, se trabaja en diseños estructurales avanzados, siguiendo el concepto cell-to-pack, que elimina componentes intermedios entre las celdas y el paquete final, reduciendo peso y volumen. Esto se complementa con carcasas de materiales compuestos sensorizados, capaces de monitorizar en tiempo real parámetros como la temperatura, el voltaje o la presencia de gases, y sistemas de refrigeración líquida por inmersión para mejorar la gestión térmica.

Startups españolas y cadena de valor: el caso de Bihar Batteries

Junto a los grandes centros tecnológicos, empiezan a surgir startups que quieren llevar las baterías de sodio al mercado. Un ejemplo es la empresa vasca Bihar Batteries, que desarrolla sus prototipos en colaboración con CIC energiGUNE.

Su trabajo se centra tanto en la celda electroquímica como en la batería completa, incluyendo la electrónica de gestión específica para el sodio. No se trata simplemente de copiar lo que se hace con el litio: las celdas de sodio tienen voltajes de trabajo y rangos de temperatura diferentes, lo que exige adaptar BMS, algoritmos de control y estrategias de seguridad.

Entre las innovaciones que están probando destaca el uso de «hard carbon» obtenido a partir de madera tratada, que actúa como material de ánodo capaz de alojar los iones de sodio de forma estable. Este tipo de soluciones busca equilibrar rendimiento, vida útil y sostenibilidad en un mismo diseño.

Tras una fase de prototipado y pruebas con clientes industriales, la compañía prevé iniciar la comercialización de sus soluciones de almacenamiento a corto plazo, con un foco claro en aplicaciones estacionarias y sistemas de energía portátiles, como equipos de emergencia que entren en funcionamiento ante cortes de suministro.

Para financiar estos desarrollos, se han combinado fondos privados con ayudas públicas procedentes de administraciones autonómicas y programas estatales vinculados a la cadena de valor renovable. Todo esto contribuye poco a poco a la creación de una red de suministros local, aunque todavía queda el gran reto de atraer inversiones para plantas de celdas a gran escala.

Qué puede suponer el sodio para el coche eléctrico en España y Europa

Mirando específicamente a España y al mercado europeo, la expansión de las baterías de sodio podría tener un efecto directo sobre el precio del coche eléctrico, sobre todo en los segmentos urbanos y compactos.

Hoy por hoy, muchos eléctricos de pequeño tamaño siguen siendo varios miles de euros más caros que sus equivalentes de combustión, en gran medida porque la batería representa entre un 30 % y un 40 % del coste total del vehículo. Si el sodio consigue abaratar ese componente entre un 20 % y un 30 %, como apuntan algunos fabricantes, no es descabellado pensar en modelos urbanos por debajo de los 20.000 euros sin ayudas.

Marcas que ya trabajan estrechamente con proveedores asiáticos de baterías, como Stellantis (Peugeot, Citroën, Fiat) o firmas chinas con fuerte presencia en Europa (MG, Omoda y otros fabricantes de volumen), podrían ser de las primeras en integrar celdas de sodio en sus gamas más asequibles a partir de la segunda mitad de la década.

Para los conductores españoles, esto se traduciría en vehículos eléctricos más accesibles y con un comportamiento mejor en climas fríos o en desplazamientos por zonas de montaña en invierno, donde la caída de rendimiento de las baterías de litio es más evidente.

Aun así, los expertos advierten de que la primera generación comercial de coches de sodio tendrá que demostrar su fiabilidad a largo plazo en condiciones reales: cargas rápidas repetidas, veranos calurosos, muchos ciclos de uso diario, etcétera. Las cifras de vida útil que se manejan —en algunos casos, decenas de miles de ciclos— son muy prometedoras, pero habrá que ver cómo se comportan estos sistemas fuera del laboratorio.

El panorama que se dibuja alrededor de las baterías de sodio es el de una tecnología llamada a compartir protagonismo con el litio: más enfocada a almacenamiento estacionario y a movilidad ligera o urbana, con costes potencialmente más bajos, una cadena de suministro más diversificada y una huella ambiental menor. Para Europa y España, el reto pasa por aprovechar el impulso actual de la I+D y los primeros proyectos industriales para construir una verdadera industria propia, capaz de producir celdas a gran escala y no limitarse solo a la integración y al desarrollo de componentes auxiliares.