Ingenieros de Mercedes-Benz del ámbito automotriz y de competición, junto con los ingenieros de celdas de Factorial, han colaborado en un innovador programa de pruebas de baterías de estado sólido, llevando el primer automóvil impulsado por una batería de litio-metal de estado sólido a la carretera. Mercedes AMG High Performance Powertrains (HPP), filial de Mercedes-Benz Group especializada en tecnologías de Fórmula 1 de vanguardia, y el Centro de Competencia de Sistemas de Batería de Mercedes-Benz diseñaron y desarrollaron un sistema de batería completamente nuevo e innovador.
Además de su experiencia en la pista, HPP tiene la capacidad de transferir rápidamente tecnologías y conocimientos de la Fórmula 1 a proyectos automotrices de alto rendimiento.
Después de rigurosas pruebas y diversos ensayos, la batería de estado sólido prototipo se integró en un EQS a finales de 2024. El vehículo totalmente eléctrico de Mercedes-Benz fue ligeramente modificado para adaptarse a la batería de estado sólido y equipado con todos los accesorios necesarios para su funcionamiento. Las primeras pruebas en laboratorio con el vehículo se llevaron a cabo en Stuttgart a finales de 2024, en preparación para las pruebas en carretera que comenzaron en febrero de 2025.
«Desarrollar una batería de estado sólido a escala automotriz subraya nuestro compromiso con la innovación y la sostenibilidad. Por ello, nos complace anunciar que hemos iniciado las pruebas en carretera con un vehículo prototipo equipado con esta tecnología avanzada. Obtendremos conocimientos clave sobre la posible integración en serie de esta batería de última generación. «
Markus Schäfer, Miembro del Consejo de Administración de Mercedes-Benz Group AG. Director de Tecnología, Desarrollo y Compras
La tecnología
Las baterías de estado sólido representan una tecnología prometedora en la movilidad eléctrica. Utilizan un electrolito sólido en lugar de uno líquido, lo que mejora la seguridad de las celdas y permite el uso de nuevos ánodos, como el de litio-metal, superando significativamente a las celdas convencionales de ion-litio. Además, en combinación con un ánodo de litio-metal, permiten alcanzar densidades de energía de un nivel superior.
La tecnología de estado sólido tiene el potencial de aumentar la densidad de energía gravimétrica de las baterías para vehículos hasta 450 Wh/kg a nivel de celda, lo que incrementa la autonomía de conducción. La densidad de energía gravimétrica se refiere a la cantidad de energía almacenada en una celda de batería por unidad de masa, un factor clave para evaluar la eficiencia y el rendimiento de las celdas, especialmente en aplicaciones donde el peso es un aspecto crítico, como en los vehículos eléctricos. La tecnología de baterías de estado sólido reduce el peso de la batería al mismo tiempo que mejora la seguridad de las celdas.
«Ser los primeros en integrar con éxito baterías de estado sólido con ánodo de litio-metal en una plataforma de vehículo de producción marca un logro histórico en la movilidad eléctrica. Este avance demuestra que la tecnología de baterías de estado sólido ha trascendido el laboratorio y ha llegado a la aplicación real, estableciendo un nuevo referente para toda la industria automotriz. Nuestra colaboración con Mercedes-Benz prueba que el futuro de los vehículos eléctricos no es solo una visión, sino una realidad que estamos haciendo posible hoy.»
Siyu Huang, CEO y Co-Fundador de Factorial Energy
Junto con los expertos en automovilismo de HPP, el Centro de Competencia de Sistemas de Batería de Mercedes-Benz desarrolló un prototipo de batería de estado sólido con celdas de Factorial, diseñado para ser integrado en un automóvil y sometido a pruebas en carretera.
La batería de estado sólido de Mercedes-Benz incorpora un innovador soporte flotante para celdas, para el cual ya se ha concedido una patente. Durante la carga, los materiales de la batería se expanden, y durante la descarga, se contraen. Este cambio de volumen en las celdas de estado sólido se refiere a la expansión y contracción de los materiales internos de la batería a lo largo de los ciclos de carga y descarga.
Para compensar estos cambios de volumen, la batería de estado sólido de Mercedes-Benz está equipada con actuadores neumáticos que interactúan con las variaciones de volumen de las celdas durante la carga y descarga, optimizando así el rendimiento y la vida útil de la batería.
La batería de estado sólido en el vehículo basado en el EQS permite hasta un 25 % más de autonomía en comparación con una batería estándar del EQS con el mismo peso y tamaño. Además, se logra una mayor eficiencia energética y reducción de peso gracias a un sistema de refrigeración pasiva de la batería.
Se espera que el vehículo de desarrollo alcance una autonomía de más de 1,000 km (620 millas). A modo de comparación, el EQS 450+ actual, con una capacidad de batería de 118 kWh, (tiene un consumo de energía combinado de 19.9–16.3 kWh/100 km, con 0 g/km de emisiones de CO₂ y una clasificación de CO₂ clase A)1 ya ofrece una autonomía de más de 800 km (497 millas).
En los próximos meses, Mercedes-Benz continuará evaluando la batería de estado sólido y su rendimiento general en un vehículo eléctrico mediante exhaustivas pruebas en laboratorio y en carretera. Mercedes-Benz unió fuerzas con Factorial en 2021 para desarrollar una nueva generación de tecnología de baterías.
En el verano de 2024, Factorial entregó a Mercedes-Benz celdas de batería de estado sólido con ánodo de litio-metal, basadas en su plataforma patentada FEST® (Factorial Electrolyte System Technology). Esta entrega marcó el primer envío de una batería de estado sólido con litio-metal en fase B a un fabricante de equipos originales (OEM) a nivel global.
