Las baterías de iones de sodio están surgiendo como una alternativa revolucionaria a las baterías de iones de litio actuales. Imagina alimentar tu coche o tu hogar con el mismo sodio que se encuentra en la sal de mesa: esa es la promesa de esta nueva tecnología. Con los precios del litio disparándose en los últimos años y el aumento de las preocupaciones sobre la cadena de suministro, el interés en las baterías basadas en sodio se ha disparado. Estas baterías ofrecen la tentadora perspectiva de costos más bajos, mayor seguridad y el uso de materiales abundantes, lo que lleva a muchos a preguntarse: ¿Podrían las baterías de iones de sodio revolucionar el almacenamiento de energía y los vehículos eléctricos?
En este informe completo, explicaremos qué son las baterías de iones de sodio y cómo funcionan, compararemos sus ventajas y desventajas frente a las celdas de iones de litio, exploraremos las aplicaciones actuales (desde autos eléctricos hasta almacenamiento en red) y destacaremos los últimos desarrollos hasta agosto de 2025. También presentaremos las principales empresas e investigadores que impulsan la innovación en iones de sodio y examinaremos los desafíos que enfrenta esta prometedora tecnología para su escalado.
¿Qué son las baterías de iones de sodio?
Las baterías de iones de sodio son baterías recargables que utilizan iones de sodio (Na⁺) para almacenar y liberar energía, de manera muy similar a como las baterías de iones de litio usan iones de litio. De hecho, un experto líder dice que “la tecnología de iones de sodio es realmente un clon de la tecnología de iones de litio” physics.aps.org. Estructuralmente, funcionan de la misma manera: la batería tiene dos electrodos (un cátodo y un ánodo) con un electrolito líquido entre ellos. Cuando la batería se carga y descarga, los iones de sodio se desplazan de un electrodo a otro a través del electrolito, mientras que los electrones fluyen a través de un circuito externo para proporcionar energía physics.aps.org.
- Cátodo (electrodo positivo): Normalmente hecho de un compuesto que contiene sodio. Los investigadores han desarrollado varios tipos de materiales para el cátodo, incluidos óxidos metálicos en capas a base de sodio, compuestos polianiónicos (como el fosfato de vanadio y sodio) y análogos de azul de Prusia physics.aps.org. Estos son análogos a los compuestos de cobalto o hierro de litio usados en las baterías de iones de litio, pero formulados para alojar iones de sodio.
- Ánodo (electrodo negativo): A menudo hecho de “carbón duro”, una forma de carbono que puede absorber iones de sodio. (Los ánodos de grafito puro usados en las de iones de litio no funcionan bien para el sodio, por lo que se usa carbón duro – un carbono desordenado – en su lugar physics.aps.org.) El ánodo absorbe los iones de sodio cuando la batería se carga y los libera durante la descarga.
- Electrolito: Una solución líquida con una sal de sodio (como hexafluorofosfato de sodio) en disolventes orgánicos, similar en función a los electrolitos de iones de litio physics.aps.org. El electrolito transporta iones de sodio entre el ánodo y el cátodo, pero bloquea los electrones, obligando a los electrones a pasar por el circuito para realizar un trabajo útil.
Cómo funciona: Al cargar, una fuente de energía externa empuja electrones hacia el ánodo y los extrae del cátodo. Para equilibrar la carga, los iones de sodio del cátodo migran a través del electrolito e ingresan en el ánodo de carbono. Durante la descarga, el proceso se invierte: los iones de sodio salen del ánodo y regresan al cátodo, mientras que los electrones fluyen a través del circuito para alimentar un dispositivo physics.aps.org. Este movimiento de vaivén de los iones de sodio es esencialmente el mismo principio que hizo tan exitosas a las baterías de iones de litio, solo que usando sodio como portador de carga.
Ventajas de las baterías de iones de sodio
¿Por qué tanto revuelo con el sodio? Las baterías de iones de sodio ofrecen varias ventajas potenciales sobre la tecnología tradicional de iones de litio:
- Materiales abundantes y de bajo costo: El sodio es uno de los elementos más comunes en la Tierra; incluso puede extraerse del agua de mar. En contraste, el litio es relativamente escaso y está geográficamente concentrado. Los expertos señalan que el sodio es 1000 veces más abundante que el litio en la corteza terrestre physics.aps.org. Esta abundancia se traduce en menores costos de materia prima; el carbonato de sodio cuesta tan solo $0.05 por kilogramo, frente a unos $15 por kilogramo para el carbonato de litio sodiumbatteryhub.com. En teoría, esto podría hacer que las celdas de iones de sodio sean mucho más baratas de producir una vez que la tecnología madure. Además, los cátodos de iones de sodio suelen usar metales económicos como el hierro y el manganeso en lugar de costosos cobalto o níquel. “Las baterías de iones de sodio evitan el uso de materiales raros y problemáticos para el medio ambiente como el cobalto y el níquel,” reduciendo la dependencia de minerales críticos sodiumbatteryhub.com.
- Mayor seguridad (menor riesgo de incendio): La química de ion-sodio puede reducir el riesgo de incendios y fuga térmica que a veces afectan a las baterías de litio. Expertos de la industria señalan que las baterías de ion-sodio son más estables a altas temperaturas y obtuvieron mejores resultados en pruebas de penetración con clavos y aplastamiento energy-storage.news. Las celdas son menos propensas a la formación de dendritas y sobrecalentamiento que pueden causar incendios en baterías de litio. En vehículos eléctricos, el potencial de menor riesgo de incendio es un punto de venta importante reuters.com. Incluso un fabricante chino de baterías informó que sus paquetes de ion-sodio soportaron pruebas de abuso (como perforaciones) de manera más segura que los paquetes convencionales de litio energy-storage.news.
- Carga rápida y alta potencia: A pesar de usar un ion más pesado, las celdas de ion-sodio pueden ofrecer excelente potencia y velocidades de carga. Los iones de sodio tienen una nube de carga eléctrica más “difusa” que el litio, lo que sorprendentemente les permite atravesar los materiales de la batería más rápido physics.aps.org. Esto significa que las baterías de ion-sodio pueden entregar alta corriente (para aceleración o gran demanda de energía) y recargarse rápidamente. Jean-Marie Tarascon, pionero en investigación de baterías, explica que el ion de sodio más grande puede moverse rápidamente debido a su distribución de carga, lo que potencialmente permite mayor potencia y carga más rápida que las de ion-litio physics.aps.org. De hecho, una batería de ion-sodio desarrollada en Francia para herramientas eléctricas puede cargarse en menos de 5 minutos y soportar miles de ciclos physics.aps.org, demostrando la capacidad de alta potencia. Una carga tan rápida podría ser una gran ventaja para vehículos eléctricos y dispositivos.
- Mejor desempeño en bajas temperaturas: Los usuarios en climas fríos saben que las baterías de litio pierden rendimiento en clima helado. La química de ion-sodio también tiene ventaja aquí. Los prototipos han demostrado la capacidad de operar en frío extremo (hasta -20°C o incluso -40°C) con menor pérdida de capacidad sodiumbatteryhub.com. Esta resistencia a bajas temperaturas podría hacer que las baterías de sodio sean ideales para aplicaciones al aire libre y uso en invierno, donde las de litio sufren.
- Potencial de larga vida útil: Los primeros datos indican que las baterías de ion-sodio pueden ser muy duraderas. Algunos diseños, particularmente aquellos que utilizan materiales de electrodo de azul de Prusia, han logrado una vida útil de ciclo impresionante: miles o incluso decenas de miles de ciclos de carga/descarga mientras aún retienen la mayor parte de su capacidad sodiumbatteryhub.com. Por ejemplo, una química comercial de celda de ion-sodio ofrece más de 7,000 ciclos (vida útil de 20 años) con una retención del 80% de la capacidad sodiumbatteryhub.com, mucho más allá de la vida útil típica de una batería de ion-litio en ciclos profundos. Tal longevidad es muy atractiva para el almacenamiento de energía estacionario y otros usos donde la batería se cicla diariamente.
- Sostenibilidad ambiental: Más allá de las ventajas de abastecimiento, las baterías de ion-sodio podrían ser más ecológicas de producir y desechar. Utilizan materiales no tóxicos (sin cobalto, sin sales de litio) y potencialmente simplifican el reciclaje ya que las sales de sodio son más fáciles de manejar. Si bien la producción actual de baterías de sodio no está completamente optimizada, los expertos están convencidos de que con la escalabilidad, el ion-sodio tendrá un rendimiento ambiental general aún mejor que los sistemas de litio physics.aps.org. Un menor impacto en los recursos y la eliminación de la minería éticamente problemática (como el cobalto en zonas de conflicto) le dan al sodio una ventaja ética.
En resumen, la tecnología de ion-sodio promete una batería más barata, segura y sostenible. Como dice el profesor Tarascon, muchos ven esta “tecnología verde” como que “tiene un lugar en el futuro” del almacenamiento de energía physics.aps.org.
Desventajas y desafíos del ion-sodio (vs. ion-litio)
Si las baterías de ion-sodio son tan buenas, ¿por qué no están en todas partes todavía? La verdad es que la tecnología de ion-sodio aún enfrenta limitaciones importantes y está poniéndose al día con el ion-litio en varias áreas:
- Menor densidad energética: La mayor desventaja es que las celdas de ion-sodio simplemente no pueden almacenar tanta energía por peso o volumen como las de ion-litio, al menos por ahora. Químicamente, el sodio tiene un voltaje más bajo y una masa atómica mayor que el litio, lo que se traduce en baterías que tienen aproximadamente una densidad energética 20–30% menor en promedio physics.aps.org. En términos prácticos, una batería de ion-sodio de un tamaño dado ofrecerá menos kilómetros de conducción u horas de uso de dispositivo que una batería de litio de tamaño similar. Tarascon señala con franqueza que en términos de autonomía, “el sodio no puede superar al litio” physics.aps.org. Este menor contenido energético significa que se necesitan baterías más pesadas o voluminosas para lograr la misma autonomía o tiempo de funcionamiento, un factor crítico para los vehículos eléctricos (EV), donde el peso y el espacio son primordiales.
- Mayor peso: Debido a que los átomos de sodio son tres veces más pesados que los de litio y se requiere más material para compensar la menor energía, los paquetes de ion-sodio pesarán más para la misma capacidad. Esto reduce la eficiencia del vehículo y es un desafío clave para los EV de alto rendimiento. Aunque no es un problema para el almacenamiento estacionario, en los autos cada kilogramo extra importa.
- Tecnología incipiente y escalado: Las baterías de ion-litio se han beneficiado de más de 30 años de desarrollo y enormes economías de escala. El ion-sodio es relativamente nuevo en la comercialización: solo en los últimos años las empresas han comenzado la producción piloto. A partir de 2025, las celdas de ion-sodio se producen principalmente en pequeños lotes o líneas de demostración, por lo que los costos aún no son más bajos que los del ion-litio. Un análisis de Stanford encontró que a pesar de ingredientes más baratos, las baterías de sodio actuales aún pueden costar más por unidad de energía que las de litio debido a su menor densidad energética y fabricación inmadura news.stanford.edu. Alcanzar la paridad de costos requerirá continuos avances tecnológicos y aumentar la producción (para reducir los costos unitarios). En resumen, las economías de escala aún no existen.
- Aplicaciones iniciales limitadas: Debido a los factores anteriores, el ion-sodio no es (todavía) un reemplazo directo para todos los usos del ion-litio. Las baterías de sodio de primera generación se han dirigido a aplicaciones de nicho o de gama baja (como scooters eléctricos, EV de entrada o almacenamiento en red) en lugar de autos eléctricos premium o teléfonos inteligentes. Tomará tiempo e I+D mejorar la densidad energética para que el ion-sodio pueda competir en electrónica de alta gama o vehículos de largo alcance. La adopción en la industria podría ser lenta hasta que el rendimiento mejore más o los precios del litio vuelvan a dispararse.
- Desafíos de la cadena de suministro y materiales: Aunque el sodio en sí es abundante, las baterías de ion-sodio aún requieren otros materiales (ánodos de carbono, electrolitos especiales, minerales para el cátodo). Algunos de los principales cátodos de sodio utilizan elementos raros o costosos como el vanadio o el níquel, lo que podría complicar la narrativa de “barato y abundante” news.stanford.edu. Por ejemplo, un cátodo de alto rendimiento es el fosfato de vanadio y sodio: efectivo pero dependiente del vanadio. Los investigadores están trabajando para eliminar los elementos costosos y depender solo de los verdaderamente abundantes (hierro, manganeso, etc.) news.stanford.edu. Además, deben desarrollarse nuevas cadenas de suministro para cosas como carbono duro de grado batería y otros componentes específicos del sodio, ya que la cadena de suministro de baterías de litio no puede reutilizarse directamente para el sodio en todos los casos. Escalar estas cadenas de suministro requerirá inversión y tiempo, aunque afortunadamente gran parte del equipo de producción de ion-litio existente puede adaptarse para celdas de ion-sodio energy-storage.news.
- Huella de carbono inicial más alta: Paradójicamente, las baterías de ion-sodio actuales pueden tener una huella de carbono de fabricación ligeramente mayor por kWh que las de ion-litio. Esto se debe a que construir una batería de sodio con menor densidad energética implica usar más material para almacenar la misma energía, lo que actualmente resulta en mayores emisiones durante la producción physics.aps.org. Un análisis de ciclo de vida mostró que las celdas de ion-sodio liberan más gases de efecto invernadero en la producción que una batería de ion-litio equivalente, principalmente debido a la mayor masa de materiales necesarios physics.aps.org. Sin embargo, se espera que esto mejore a medida que los diseños se vuelvan más eficientes. Un analista señaló que esto es solo una “instantánea actual” y que, con la optimización, las baterías de sodio podrían lograr una mejor sostenibilidad general que los sistemas de litio physics.aps.org.
A pesar de estos desafíos, los investigadores y líderes de la industria siguen siendo optimistas de que muchas de las brechas pueden cerrarse. Shirley Meng, profesora en la Universidad de Chicago que ha trabajado en baterías durante 20 años, espera un progreso rápido ahora que los productos de ion-sodio están llegando al mercado. “No tengo ninguna duda de que las mejores baterías de ion-sodio funcionarán tan bien como las de ion-litio en menos de 10 años,” dice Meng physics.aps.org. El consenso es que el ion-sodio no reemplazará completamente al ion-litio, pero no es necesario: incluso si toma nichos específicos y la mitad del mercado, sería un gran éxito. De hecho, el fundador de CATL, Robin Zeng, sugirió que las baterías de ion-sodio podrían captar hasta el 50% de la cuota de mercado de las baterías de fosfato de hierro y litio (LFP) de menor costo en el futuro reuters.com. Ahora la carrera es refinar la tecnología y escalar la fabricación para cumplir la promesa del ion-sodio.
Aplicaciones y casos de uso actuales
Las baterías de ion-sodio han pasado rápidamente de prototipos de laboratorio a aplicaciones en el mundo real. Aunque aún están emergiendo, ya se están probando en varios sectores importantes:
Vehículos eléctricos (EVs)
Los autos eléctricos y otros vehículos son un objetivo natural para las baterías de ion-sodio, gracias a sus ventajas de costo y seguridad. Los primeros EVs de ion-sodio ya han debutado en China. En 2023, el fabricante chino JAC, en asociación con la empresa de baterías HiNa, presentó un EV compacto llamado Hua Xianzi, impulsado por un paquete de baterías de ion-sodio sodiumbatteryhub.com. Este auto de cinco plazas puede recorrer más de 155 millas (250 km) con una carga, demostrando que la tecnología de ion-sodio puede propulsar un vehículo práctico sodiumbatteryhub.com. Aunque su autonomía es modesta para los estándares actuales de EV, resalta el potencial de las baterías de sodio para autos urbanos económicos. HiNa se ha enfocado en tales aplicaciones durante años (incluyendo autobuses eléctricos y vehículos de baja velocidad) e incluso construyó la primera línea de producción dedicada a materiales para baterías de ion-sodio en el mundo sodiumbatteryhub.com.
Otros fabricantes de automóviles están siguiendo el ejemplo. Chery Automobile (otro fabricante chino de automóviles) ha anunciado planes para usar baterías de sodio-ion de CATL en un próximo modelo physics.aps.org. Y BYD, uno de los mayores fabricantes de baterías para vehículos eléctricos del mundo, está invirtiendo en sodio-ion para autos urbanos más pequeños y vehículos de dos ruedas. BYD espera que los paquetes de sodio-ion puedan ser 15–30% más baratos que los paquetes de LFP de ion-litio para 2025, lo que los hace ideales para vehículos eléctricos económicos energy-storage.news. La menor densidad energética significa que estas baterías están siendo dirigidas inicialmente a vehículos más pequeños o modelos de menor autonomía, donde no se necesita una batería grande physics.aps.org. Como señaló un portavoz de CATL, el primer mercado objetivo para el sodio-ion en vehículos eléctricos probablemente será “autos más pequeños y vehículos de dos ruedas” donde las demandas de autonomía son menores physics.aps.org.
De manera importante, los beneficios de seguridad y costo del sodio-ion lo hacen atractivo para electrificar vehículos que priorizan el precio y la durabilidad sobre la autonomía máxima. Por ejemplo, hay interés en usar baterías de sodio en vehículos eléctricos de flota, autobuses o furgonetas de reparto de baja velocidad que no requieren gran autonomía pero se beneficiarían de menores costos y larga vida útil. Incluso los vehículos eléctricos de dos ruedas y rickshaws en países en desarrollo podrían adoptar el sodio-ion, ya que estos mercados son extremadamente sensibles al precio y las necesidades de autonomía son modestas. Incluso se ha sugerido que Tesla podría estar considerando baterías de sodio-ion para su futuro vehículo eléctrico económico de $25,000, para alcanzar objetivos de costos agresivos sodiumbatteryhub.com. (Tesla no lo ha confirmado, pero el hecho de que exista tal especulación muestra el nivel de interés de la industria en la tecnología de sodio.)
Almacenamiento de Energía en Red
La granja de baterías de sodio-ion más grande del mundo – un sistema de almacenamiento de energía de 100 MWh (megavatios-hora) en Hubei, China – entró en funcionamiento a mediados de 2024 como parte de los esfuerzos para diversificar el almacenamiento en red más allá del litio energy-storage.news. Cada contenedor alberga estantes de baterías de sodio-ion para almacenar energía renovable y proporcionar energía de respaldo.
Los primeros resultados son alentadores: el sistema de sodio en Hubei ha mostrado alta eficiencia de ciclo completo y resiliencia en temperaturas extremas, según los ingenieros de operación energy-storage.news. Sus celdas también superaron las pruebas de seguridad sin incidentes (una consideración clave para las baterías de red que pueden estar ubicadas cerca de comunidades) energy-storage.news. La estrategia de China aquí es estratégica: aunque el país domina la producción de baterías de litio hoy en día, solo posee ~6% de los recursos mundiales de litio energy-storage.news. En contraste, tiene abundantes materias primas para baterías de sodio (como sodio, hierro, etc.). Al invertir en ion-sodio, China se protege contra posibles escaseces de litio o restricciones geopolíticas, asegurando que la expansión del almacenamiento de energía no esté limitada por el suministro de litio energy-storage.news. El gerente general de HiNa, Li Shujun, predice audazmente que para 2030 se habrá formado una “industria de baterías de ion-sodio de teravatio-hora” energy-storage.news – en otras palabras, las baterías de sodio podrían escalar a niveles de producción anual de teravatio-hora, apoyando implementaciones masivas en la red.
Más allá de China, las baterías de ion-sodio están empezando a abrirse camino en otros productos de almacenamiento estacionario. En EE. UU., Natron Energy ha comercializado baterías de ion-sodio (utilizando una química de electrodo de azul de Prusia) para respaldo de energía en centros de datos y usos industriales. Las baterías de Natron, aunque tienen menor densidad energética, destacan por su carga rápida y larga vida útil: pueden ser recargadas completamente en 15 minutos y soportan decenas de miles de ciclos fossforce.com, businesswire.com. Esto las hace ideales para sistemas de energía crítica que requieren respuesta instantánea y ciclos frecuentes (como el suavizado de la producción de energía renovable o el respaldo para granjas de servidores). De hecho, en 2022 Natron inauguró la primera planta de producción masiva de baterías de ion-sodio de Norteamérica en Michigan natron.energy, y empresas como United Airlines han invertido en Natron para usar sus baterías en la electrificación de equipos terrestres de aeropuertos natron.energy. En Europa, startups como Altris (Suecia) están asociándose con la industria (por ejemplo, la firma de ingeniería Fluor) para construir la primera instalación de fabricación a gran escala de ion-sodio en la región sodiumbatteryhub.com, con el objetivo de suministrar baterías para almacenamiento en red.Dado su bajo costo por ciclo y seguridad, las baterías de ion-sodio están preparadas para desempeñar un papel importante en el auge del almacenamiento de energía renovable. Pueden instalarse en grandes parques de baterías para desplazar la energía solar a la noche, apoyar la red durante picos de demanda y proporcionar energía de respaldo sin los riesgos de incendio del litio. Las empresas de servicios públicos y los desarrolladores de proyectos observan con atención los proyectos de sodio en China, y los programas piloto están comenzando en otros lugares (por ejemplo, India también está realizando pruebas de almacenamiento con baterías de ion-sodio en su red). El almacenamiento de larga duración es otro enfoque: se están explorando nuevas químicas basadas en sodio (como las baterías de sodio-hierro) para lograr una vida útil muy larga, con el objetivo de almacenar energía durante más de 8 horas de manera económica sodiumbatteryhub.com. Todo esto sugiere que el almacenamiento estacionario podría ser el primer sector donde las baterías de ion-sodio logren una adopción generalizada.
Otros usos emergentes
Fuera de los automóviles y el almacenamiento en red, las baterías de ion-sodio están encontrando adopción temprana en algunas otras áreas:
- Energía portátil y electrónica: No esperes ver sodio-ion en tu smartphone todavía (las celdas siguen siendo demasiado grandes para la electrónica móvil de alta gama). Sin embargo, ya existen prototipos de bancos de energía de sodio-ion y almacenamiento de energía de bajo costo para uso del consumidor. Por ejemplo, una startup en China lanzó recientemente un banco de energía USB de sodio-ion: es más voluminoso que uno de litio, pero se carga rápido y es muy seguro (no se sobrecalienta en tu bolsillo). Estos son productos de nicho, pero demuestran posibilidades para la electrónica de consumo, especialmente si mejora la densidad energética. En regiones donde la asequibilidad es clave, las laptops o gadgets del futuro podrían usar sodio-ion si pueden tolerar un poco más de peso.
- Herramientas eléctricas y equipos: Uno de los primeros productos comerciales en usar una batería de sodio-ion fue en realidad un taladro inalámbrico. En 2022, la empresa francesa Tiamat (con investigación liderada por el Dr. Tarascon) proporcionó baterías de sodio-ion para un taladro que puede cargarse en menos de 5 minutos y durar más de 5,000 ciclos physics.aps.org. Este tipo de herramienta muestra que el sodio-ion puede ofrecer ráfagas de alta potencia y recarga rápida, lo cual es atractivo para herramientas de construcción e industriales que necesitan recargarse rápidamente. Es probable que veamos más herramientas eléctricas, cortacéspedes o patinetes eléctricos usando baterías de sodio en los próximos años, especialmente en mercados profesionales que valoran una larga vida útil de los ciclos.
- Movilidad eléctrica de baja velocidad: Además de los autos, las baterías de sodio-ion son una excelente opción para bicicletas eléctricas, patinetes eléctricos y triciclos. Estos vehículos eléctricos ligeros suelen tener baterías más pequeñas (por lo que la penalización de peso es manejable) y son extremadamente sensibles al costo en mercados como India, el sudeste asiático y África. Se esperan pronto los primeros vehículos eléctricos de dos ruedas con batería de sodio-ion. En un ejemplo, Reliance Industries de India (que adquirió la startup británica de baterías de sodio Faradion) está probando paquetes de baterías de sodio-ion intercambiables para patinetes eléctricos y rickshaws sodiumbatteryhub.com. Estas estaciones de baterías intercambiables podrían reducir el costo inicial de los vehículos eléctricos y aprovechar la capacidad de carga rápida del sodio. De manera similar, la empresa china BYD tiene una asociación con Huaihai para desarrollar baterías de sodio-ion para vehículos eléctricos urbanos ligeros y bicicletas eléctricas sodiumbatteryhub.com.
- Aviación y transporte de nicho: Incluso se está investigando el uso de baterías a base de sodio en áreas de nicho como la aviación eléctrica (en formas híbridas) o como extensores de autonomía. Estas aplicaciones son experimentales, pero aplicaciones creativas (por ejemplo, una batería híbrida sodio-aire que se está probando para aeronaves sodiumbatteryhub.com) muestran la amplitud de la exploración que se está realizando con la electroquímica del sodio.
En general, las baterías de ion-sodio están pasando del laboratorio al mundo real. Los primeros casos de uso se centran en aplicaciones sensibles al costo y que priorizan la seguridad: piensa en almacenamiento en red, vehículos de flota, vehículos eléctricos de nivel de entrada y dispositivos donde la densidad de energía ultraalta no es crítica. A medida que la tecnología mejora, podemos esperar que su alcance se amplíe hacia la electrónica más convencional y vehículos de mayor autonomía. Pero incluso a corto plazo, el ion-sodio está demostrando su valor en áreas donde el ion-litio podría no ser ideal debido al costo o la seguridad.
Principales empresas e investigaciones que impulsan el desarrollo del ion-sodio
El impulso por las baterías de ion-sodio se ha convertido en un esfuerzo global, que involucra a startups innovadoras, laboratorios académicos y algunos de los mayores fabricantes de baterías del mundo. Estos son algunos de los actores y contribuyentes clave en el panorama del ion-sodio:
- Contemporary Amperex Technology Co. (CATL) – El gigante chino de las baterías: CATL es el mayor fabricante mundial de baterías para vehículos eléctricos (proveedor de Tesla, entre otros) y pionero en el ion-sodio. En 2021, CATL fue la primera gran empresa en presentar un prototipo de batería de ion-sodio reuters.com. Desde entonces, han desarrollado una celda de ion-sodio de segunda generación (marca “Naxtra”) con una densidad de energía de ~160–175 Wh/kg reuters.com, casi a la par de las celdas de fosfato de hierro y litio. CATL planea comenzar la producción en masa de baterías de ion-sodio para diciembre de 2025 reuters.com. Robin Zeng (fundador de CATL) es optimista respecto al ion-sodio, y prevé que podría tomar una parte significativa del mercado de las baterías de litio LFP reuters.com. CATL también está liderando un enfoque de “doble química”: combinar celdas de ion-sodio y de ion-litio en un solo paquete de baterías para aprovechar las fortalezas de cada una. Esto podría mitigar la menor autonomía del sodio mientras reduce el costo. Como líder de la industria, el impulso agresivo de CATL otorga gran credibilidad a la tecnología de ion-sodio.
- Batería HiNa – Pioneros en China: HiNa (también conocida como Zhongke Haina) es una startup china surgida de la Academia China de Ciencias y está dedicada exclusivamente a las baterías de ion-sodio. Llevan una década en esto y han logrado varios hitos: primera línea piloto de producción, primer despliegue en vehículos eléctricos (el auto JAC) y suministro para el mayor proyecto de red de sodio del mundo sodiumbatteryhub.com, energy-storage.news. HiNa produce varios formatos de celdas (cilíndricas, pouch, prismáticas) y está aumentando la fabricación. El respaldo del gobierno chino a proyectos como la planta de almacenamiento de Datang demuestra confianza en la tecnología de HiNa. El trabajo de HiNa se centra en materiales de bajo costo (utilizan cátodos de azul de Prusia y carbono duro) y afirman haber resuelto problemas de rendimiento anteriores. Su gerente general, Li Shujun, es uno de los defensores más destacados del ion-sodio a nivel mundial energy-storage.news.
- BYD y otras empresas chinas: Además de CATL y HiNa, casi todas las grandes empresas chinas de baterías tienen un programa de ion-sodio. BYD, a través de una empresa conjunta con Huaihai, está estableciendo la producción de baterías de sodio orientada a pequeños vehículos eléctricos. Farasis Energy, otro fabricante chino de baterías, ha anunciado planes para ion-sodio y acuerdos de prototipos de vehículos physics.aps.org. Empresas como CNGR y Great Wall han invertido en la producción de materiales para baterías de sodio. Incluso existe una norma nacional china para baterías de ion-sodio establecida en 2023 sodiumbatteryhub.com, lo que indica apoyo gubernamental. En resumen, China Inc. está apostando todo al ion-sodio, invirtiendo fuertemente para comercializarlo como complemento del litio.
- Faradion (Reino Unido/India): Faradion fue una de las primeras startups occidentales (fundada en 2010 en el Reino Unido) en trabajar con ion-sodio. Desarrollaron un ánodo de carbono y una química de cátodo patentados que lograron una densidad de energía respetable (~140 Wh/kg) y buena vida útil de los ciclos. En 2022, Reliance Industries de India adquirió Faradion por 135 millones de dólares, con el objetivo de fabricar baterías de ion-sodio a gran escala en India sodiumbatteryhub.com. Reliance (un importante conglomerado energético) planea usar la tecnología de Faradion para todo, desde almacenamiento en red hasta baterías para vehículos eléctricos de dos y tres ruedas en el enorme mercado indio. Incluso están probando paquetes de baterías de sodio intercambiables para scooters eléctricos como se mencionó. El equipo de Faradion, ahora bajo Reliance, es un actor clave a seguir, uniendo la innovación británica con el impulso manufacturero de la India.
- Natron Energy (EE. UU.): Natron es una empresa de Silicon Valley que se centra en una química única de ion-sodio de Azul de Prusia. En lugar de competir en densidad energética, las baterías de Natron se cargan ultra rápido y tienen una vida útil extremadamente larga, lo cual es perfecto para centros de datos, respaldo de telecomunicaciones e industria. Han atraído inversiones de gigantes como Chevron y United Airlines natron.energy. Natron abrió una planta de producción en Michigan, convirtiéndose así en el primer productor comercial de celdas de ion-sodio en EE. UU. natron.energy. Se están expandiendo a mercados como el soporte para cargadores rápidos de vehículos eléctricos (baterías tampón) y esperan escalar a niveles de gigafactoría para finales de la década de 2020 fossforce.com. El éxito de Natron podría impulsar un mayor interés estadounidense en el ion-sodio, especialmente para usos en red y militares donde la seguridad es clave.
- Tiamat (Francia): Cofundada por el profesor Tarascon, Tiamat es una startup francesa que trabaja en baterías de ion-sodio de alta potencia. Se centran en un cátodo polianiónico (fluorofosfato de vanadio y sodio) que ofrece excelente potencia y buena vida útil physics.aps.org. Las celdas de Tiamat se usaron en el primer taladro a batería de sodio y continúan refinando la química. Aunque pequeña, Tiamat representa la fortaleza investigadora de Europa en baterías. La UE también ha financiado I+D en ion-sodio a través de proyectos y consorcios (por ejemplo, el proyecto NAIMA involucró a varios laboratorios y empresas europeas colaborando en el desarrollo de baterías de sodio).
- Laboratorios de Investigación Académica: Numerosas universidades y laboratorios nacionales están avanzando en la ciencia de las baterías de sodio-ion. En EE. UU., un consorcio del Departamento de Energía de $50 millones llamado LENS (Laboratorio para el Almacenamiento de Energía y Sostenibilidad) fue lanzado para acelerar la investigación en sodio-ion sodiumbatteryhub.com. Esto involucra instituciones como la Universidad Estatal de Florida, Stanford (SLAC) y otras que trabajan en avances en materiales. En China, la Academia China de Ciencias y universidades tienen equipos dedicados a electrodos y electrolitos de sodio-ion. Europa cuenta con investigadores líderes en España, Francia, Reino Unido y Alemania que están llevando los límites más allá (por ejemplo, el ICMM de España desarrolló un nuevo cátodo sostenible, y el Instituto Fraunhofer de Alemania está investigando baterías de sodio de estado sólido sodiumbatteryhub.com). La comunidad investigadora está explorando ideas de próxima generación como baterías de sodio metal sin ánodo, sodio-ion de estado sólido, y electrolitos novedosos para mejorar el rendimiento sodiumbatteryhub.com. Esta innovación continua es crucial para resolver las limitaciones actuales.
- Otros Destacados: Altris en Suecia (fabricando materiales de cátodo a base de hierro y asociándose para ingeniería de producción), Aquion (una empresa estadounidense ya desaparecida que fabricaba baterías de sodio-ion acuosas con agua salada para uso fuera de la red, cuya tecnología heredada está siendo revisitada), Zooline (Zoolnasm) en China (un participante más reciente que recaudó $42 millones para la fabricación de sodio-ion sodiumbatteryhub.com), y varias startups en India (por ejemplo, una spin-off del IIT que desarrolla celdas de sodio de carga rápida sodiumbatteryhub.com). Incluso grandes empresas como Stellantis (el fabricante de automóviles) han mostrado interés: Stellantis Ventures invirtió en una startup de baterías de sodio para diversificar el suministro futuro de baterías para vehículos eléctricos. Mientras tanto, ex expertos en baterías de Tesla han lanzado empresas centradas en soluciones de sodio-ion, reconociendo el potencial del mercado sodiumbatteryhub.com.
Juntas, estas empresas y equipos forman un ecosistema vibrante que está llevando rápidamente las baterías de sodio-ion al mercado. Desde Asia hasta Europa y América, se están invirtiendo recursos significativos en I+D, escalado de líneas piloto y planificación de la producción en masa. La competencia y colaboración entre estos actores están acelerando las mejoras. Como comentó un observador de la industria, 2025 se perfila como “el año de la batería de sodio-ion”, con más productos y anuncios llegando en rápida sucesión.
Noticias y desarrollos recientes (2024–2025)
El campo de las baterías de iones de sodio se ha estado calentando con una avalancha de anuncios, inversiones y logros técnicos. Aquí hay un resumen de los desarrollos más significativos hasta agosto de 2025:
- Abril 2025 – CATL presenta la batería “Naxtra” de segunda generación: El gigante chino de baterías CATL lanzó una nueva marca de baterías de iones de sodio Naxtra, anunciando que la producción en masa comenzará en diciembre de 2025 reuters.com. Las primeras celdas Naxtra tendrán una densidad energética de ~175 Wh/kg, casi igualando a las baterías de litio LFP utilizadas en muchos vehículos eléctricos reuters.com. CATL también reveló un plan para usar un sistema de batería dual (como dos motores en un avión) combinando paquetes de iones de sodio con paquetes de litio para mejorar el rendimiento y la seguridad general reuters.com. Ouyang Chuying, copresidente de I+D de CATL, señaló que las baterías de iones de sodio podrían tener una ventaja de costo sobre las de iones de litio a medida que la cadena de suministro se expanda reuters.com. Este lanzamiento de alto perfil subraya que CATL ve a los iones de sodio como un producto comercialmente viable en el corto plazo.
- Julio de 2024 – Entra en funcionamiento la granja de baterías de sodio más grande del mundo: Una estación de almacenamiento de energía con baterías de sodio de 100 MWh (50 MW de potencia) fue conectada a la red eléctrica de China en la provincia de Hubei energy-storage.news. Construida por HiNa Battery y Datang Group, es la primera fase de un proyecto de 200 MWh, la mayor instalación de sodio-ion del mundo. El proyecto forma parte de un impulso nacional para buscar alternativas al litio en el almacenamiento de red y ya está entregando energía estable a la red energy-storage.news. Esto marcó una validación importante del sodio-ion para almacenamiento a escala de servicios públicos, demostrando que puede desplegarse a escala de >100 MWh. El gerente del proyecto informó un rendimiento excelente, citando mejor eficiencia y larga vida útil incluso a temperaturas extremas para el sistema de sodio energy-storage.news. Los medios estatales chinos destacaron que estos proyectos reducen la dependencia del litio importado y aprovechan los recursos nacionales energy-storage.news.
- Principios de 2024 – Los primeros vehículos eléctricos con baterías de sodio entran en producción: En enero de 2024, el fabricante de automóviles chino JAC comenzó la producción en serie de un modelo de vehículo eléctrico impulsado por baterías de sodio-ion, tras exitosas pruebas de prototipo en 2023 electrive.com. Al mismo tiempo, el fabricante rival Chery presentó un vehículo eléctrico con un paquete de sodio-ion de CATL que se lanzará en China. Estos fueron los primeros autos eléctricos comerciales del mundo sin litio en sus baterías. Aunque inicialmente se produjeron en cantidades limitadas, demuestran que el sodio-ion está listo para las carreteras. El Hua Xianzi EV de JAC/HiNa, con ~250 km de autonomía, atrajo una atención significativa como prueba de concepto sodiumbatteryhub.com. Los analistas esperan que más modelos chinos (especialmente autos urbanos económicos) adopten opciones de sodio-ion en los próximos 1–2 años, dadas las ventajas de costo.
- Inversiones y asociaciones en auge: En los últimos dos años se han visto importantes inversiones en startups y producción de baterías de sodio-ion. Además de la adquisición de Faradion por parte de Reliance, destacan acuerdos como la inversión de TDK Ventures en la startup estadounidense Peak Energy para baterías de sodio-ion para redes eléctricas sodiumbatteryhub.com, y la inversión de United Airlines en Natron Energy para electrificar equipos aeroportuarios con celdas de sodio-ion natron.energy. En Europa, Fluor Corporation se asoció con Altris para diseñar la que se promociona como la primera fábrica de celdas de sodio-ion a gran escala del mundo, con el objetivo de iniciar la producción en Suecia sodiumbatteryhub.com. También se han otorgado varias subvenciones gubernamentales: por ejemplo, la Comisión de Energía de California concedió fondos a un proyecto de sodio-ion (Unigrid) para establecer una línea piloto de producción en EE. UU. sodiumbatteryhub.com. El interés del capital de riesgo es alto, con múltiples startups recaudando fondos semilla en 2024–2025 a medida que la tecnología se acerca a la comercialización.
- Avances tecnológicos: Los investigadores continúan abordando los desafíos restantes del sodio-ion. A finales de 2024, un equipo de la Universidad de Princeton desarrolló un nuevo material de cátodo que mejora significativamente la retención de energía y la estabilidad, ayudando a cerrar la brecha con el rendimiento del litio sodiumbatteryhub.com. El Dincă Lab del MIT presentó un innovador cátodo orgánico (TPAQ) que ofrece alta densidad energética con un costo potencialmente menor sodiumbatteryhub.com. En el lado del ánodo, los avances con carbón duro y ánodos compuestos han mejorado la capacidad y la vida útil sodiumbatteryhub.com. Algunas celdas experimentales ya están alcanzando densidades energéticas de hasta 200 Wh/kg (acercándose a las celdas de litio-ion de gama media) y vidas útiles de más de 10,000 ciclos con >80% de retención de capacidad sodiumbatteryhub.com. Estos avances, muchos de ellos publicados en 2024–2025, muestran que la brecha de rendimiento se está reduciendo. Como tituló un artículo, “Northvolt vs. Natron: batalla de innovación en sodio-ion” – incluso los actores consolidados en baterías de litio están invirtiendo en I+D en tecnología de sodio-ion forumnordic.com.
- Tendencias de políticas y mercado: Los gobiernos y los analistas de la industria reconocen cada vez más el sodio-ion en sus pronósticos. En 2025, la firma de investigación de mercado IDTechEx proyectó que el mercado de baterías de sodio-ion podría alcanzar varios miles de millones de dólares para 2030, especialmente en almacenamiento estacionario. La Agencia Internacional de Energía (IEA) mencionó por primera vez las baterías de sodio-ion en su informe anual de Perspectivas de Almacenamiento de Energía, citándolas como una tecnología emergente clave para diversificar el suministro de baterías. Mientras tanto, las tensiones comerciales y las preocupaciones sobre la seguridad de los recursos están impulsando indirectamente la adopción del sodio-ion; por ejemplo, el énfasis de la Ley de Reducción de la Inflación de EE. UU. en el suministro nacional de baterías ha abierto puertas a cadenas de suministro basadas en sodio que no dependen del litio importado sodiumbatteryhub.com. Las restricciones de China a las exportaciones de grafito (crucial para las baterías de litio) también han hecho que otros países consideren químicas alternativas como el sodio, que podría usar materiales de origen local, lo que ha dado lugar a titulares como “Cómo las tensiones comerciales impulsan la adopción de baterías de sodio-ion.” sodiumbatteryhub.com
En general, las noticias del último año muestran un panorama de progreso rápido y creciente impulso para las baterías de sodio-ion. Desde mejoras en laboratorio hasta productos reales llegando al mercado, la tecnología avanza en todos los frentes. Los expertos de la industria citan regularmente una frase famosa: “el momento del sodio-ion finalmente está llegando.” Los próximos años serán críticos para determinar hasta dónde y qué tan rápido puede llegar esta solución basada en sal.
Desafíos y perspectivas
A pesar del entusiasmo, persisten desafíos significativos antes de que las baterías de sodio-ion puedan realmente alterar el statu quo. Escalar la producción es la prioridad número uno. La capacidad global actual de fabricación de baterías de litio-ion es del orden de cientos de gigavatios-hora por año; el sodio-ion aún está en los dígitos bajos, en el mejor de los casos. Se requerirá una inversión masiva en nuevas gigafábricas y cadenas de suministro para acercarse a la escala del litio. La noticia alentadora es que gran parte del conocimiento existente en la fabricación de baterías puede transferirse: las celdas de sodio-ion a menudo pueden fabricarse en equipos similares a los de litio energy-storage.news. Como señaló una publicación de la industria, el diseño del sodio-ion es lo suficientemente similar como para ser un “drop in” en las líneas de producción actuales en algunos casos energy-storage.news. Esto significa que, si la demanda y la economía lo justifican, las empresas podrían cambiar parte de la fabricación a sodio-ion relativamente rápido.
Otro desafío es mejorar la densidad energética y el rendimiento para ampliar las aplicaciones del sodio-ion. La brecha se ha ido cerrando, pero se necesitan más avances para que el sodio-ion sea adecuado para vehículos eléctricos de largo alcance o electrónica ultra-compacta. Los investigadores están explorando múltiples caminos: nuevos cátodos de alto voltaje, electrolitos optimizados para mayor estabilidad, e incluso investigando ánodos de sodio metálico (análogos a las baterías de litio metálico) para aumentar la capacidad. También se está trabajando en baterías híbridas de sodio-litio e incluso en baterías de sodio de estado sólido que podrían cambiar las reglas del juego si se logran sodiumbatteryhub.com. Es probable que la próxima década de I+D produzca mejoras constantes. Como sugirió la Dra. Meng, los despliegues en el mundo real retroalimentarán datos a los laboratorios y acelerarán el aprendizaje physics.aps.org. Cada ciclo en una batería de red o un vehículo eléctrico brinda a los ingenieros información para perfeccionar la tecnología.Desde una perspectiva de cadena de suministro, el sodio-ion desvía la demanda del litio, cobalto y níquel, pero aumentará la demanda de otros materiales como sales de sodio de alta pureza, aluminio (las celdas de sodio suelen usar colectores de corriente de aluminio en ambos electrodos, mientras que las de litio usan cobre en el ánodo) y carbono duro. Estas cadenas de suministro no son una limitación por el momento – por ejemplo, la producción de sal de sodio y el aluminio son abundantes – pero el control de calidad y el suministro constante de materiales de grado batería tendrán que incrementarse. Empresas como Albemarle y Umicore, que suministran ingredientes para baterías de litio, pueden empezar a ofrecer también materiales para baterías de sodio. Será importante garantizar la sostenibilidad de los recursos para los materiales de los que dependa el sodio-ion (ya sea vanadio, cobre, etc., según la química). Afortunadamente, muchas formulaciones de sodio-ion tienden hacia elementos muy comunes (como cátodos de hierro-manganeso y carbono), lo que es prometedor para la sostenibilidad a largo plazo.
Una pregunta clave es: ¿dónde encontrará el sodio-ion su punto óptimo? La mayoría de los expertos prevé un papel complementario en lugar de un reemplazo total del ion-litio. Es probable que las baterías de sodio-ion conquisten segmentos de mercado donde sus ventajas sean evidentes – almacenamiento estacionario, donde el peso no importa y el bajo costo durante muchos ciclos sí; vehículos eléctricos de entrada y pequeños, donde la autonomía es secundaria frente a la asequibilidad; y ciertos nichos de consumo o industriales que requieren seguridad y larga vida útil (almacenamiento doméstico, herramientas eléctricas, etc.). Las baterías de ion-litio, especialmente las químicas avanzadas, seguirán dominando las necesidades de alto rendimiento como vehículos eléctricos de lujo de largo alcance, aviación y electrónica muy sensible al peso. La buena noticia es que el mercado de baterías es tan vasto y crece tan rápido que incluso capturar un nicho podría significar decenas de gigavatios-hora de demanda para el sodio-ion. Por ejemplo, reemplazar solo una fracción de los enormes despliegues de almacenamiento en red previstos a nivel mundial con sodio-ion podría equivaler a un mercado de varios miles de millones de dólares.
También hay factores externos que podrían influir en la trayectoria del sodio-ion. Si los precios del litio vuelven a dispararse como en 2022, las baterías de sodio-ion se vuelven instantáneamente más atractivas económicamente (el estudio Stanford STEER señaló que las fluctuaciones en el precio del litio fueron una gran motivación para considerar el sodio en primer lugar news.stanford.edu). Por el contrario, si el litio sigue siendo barato y abundante, el sodio tendrá que superarlo en otros méritos (seguridad, seguridad de suministro, etc.) para ganar cuota de mercado. Las políticas y los incentivos también pueden desempeñar un papel: los gobiernos podrían apoyar proyectos de sodio-ion como parte de una estrategia de minerales críticos o para impulsar el despliegue de almacenamiento renovable sin dependencias de importación. Las regulaciones medioambientales también podrían favorecer al sodio-ion si su producción resulta más fácil para el agua y la tierra (ya que la extracción de salmuera de litio ha recibido críticas physics.aps.org).
Un desafío que es más psicológico o basado en el mercado es la simple inercia y el conservadurismo. Los actores de la industria pueden mostrarse reacios a cambiar a una nueva química hasta que esté probada, y los consumidores pueden necesitar educación (por ejemplo, los compradores de vehículos eléctricos podrían necesitar garantías de que un coche con “batería de sodio” es tan fiable como uno de litio). Generar confianza a través de datos de rendimiento en el mundo real es esencial. Los primeros despliegues en China y otros lugares servirán como una fase crucial de validación. Si funcionan bien –ofreciendo la vida útil, la seguridad y los beneficios de costo prometidos–, se generará confianza en la tecnología.
De cara al futuro, las perspectivas generales para las baterías de sodio-ion son altamente optimistas. Prácticamente todos los analistas de baterías ahora incluyen al sodio-ion en la conversación sobre las mezclas de baterías del futuro. El plazo que se cita a menudo es que a finales de la década de 2020 se verá un aumento, y para la década de 2030 el sodio-ion podría representar una parte significativa de la producción mundial de baterías (algunas estimaciones van del 10% al 20% o más del mercado para 2035). Lograr esto requerirá continuar trabajando arduamente en mejoras técnicas y escalado, pero el impulso es real. Como señaló Marcel Weil del KIT en Alemania, entre las muchas alternativas al litio, “el sodio está a la vanguardia” en términos de preparación y similitud con la tecnología existente physics.aps.org. Esa ventaja inicial es evidente ahora que el sodio-ion pasa del laboratorio al mercado más rápido que otros competidores como el magnesio o las baterías de estado sólido.
En conclusión, las baterías de ion-sodio han evolucionado rápidamente de ser una nota histórica a un contendiente de primera línea en el mundo de las baterías. Ofrecen una propuesta atractiva: usar sal barata y abundante para alimentar nuestros dispositivos y vehículos modernos, reduciendo costos y aliviando la presión sobre los recursos. No son una solución mágica: el almacenamiento de energía probablemente implicará múltiples químicas, pero no necesitan serlo. Al cubrir necesidades cruciales (baterías más seguras, asequibles y sostenibles), la tecnología de ion-sodio puede fortalecer significativamente la transición hacia la energía limpia. Los próximos años nos dirán hasta dónde puede llegar esta revolución de la “batería de sal”. Dado el progreso logrado hasta 2025, no te sorprendas si tu próxima batería doméstica o vehículo eléctrico está surfeando la ola del sodio. La era de las baterías de ion-sodio está amaneciendo, y podría ser justo el impulso que la industria necesita para un futuro energético más resiliente y ecológico.
Fuentes: La información y las citas de este informe provienen de diversas fuentes públicas, incluidas entrevistas con expertos y análisis en Physics Magazine physics.aps.org, noticias de la industria de Reuters reuters.com y Energy-Storage.news energy-storage.news, así como actualizaciones de publicaciones especializadas en baterías e informes de empresas sodiumbatteryhub.com, physics.aps.org, natron.energy. Estas referencias (enlazadas en el texto) ofrecen más detalles para los lectores interesados. La tecnología de baterías de ion-sodio está evolucionando rápidamente, por lo que mantenerse atento a medios confiables y anuncios de empresas proporcionará las últimas novedades más allá de agosto de 2025.
