Las transmisiones de los vehículos eléctricos pueden describirse, en su forma más simple, como una combinación de tres componentes clave: una batería, un inversor y un motor de tracción. Con estos componentes básicos, se pueden diseñar y construir vehículos tan diversos como automóviles, autobuses, camiones, ciclomotores y excavadoras para sustituir a los vehículos diésel.

La batería sigue siendo uno de los componentes clave de un VE, y los requisitos de rendimiento, económicos y operativos, muy diferentes, hacen necesaria una amplia gama de otras baterías que probablemente se requieran para cada sector.

El informe de IDTechEx «Vehículos eléctricos: tierra, mar y aire 2025-2045» abarca 11 sectores de vehículos diversos.

Aquí se muestra una gama de potencias máximas del motor y capacidades de la batería, que ponen de relieve los diversos requisitos de las baterías en el sector del transporte. Fuente: IDTechEx.

Plomo-ácido (Pb): baja densidad de energía, pero una tecnología barata y madura.

Aunque la mayor parte del discurso en torno a las baterías de vehículos eléctricos se centra en las de iones de litio, la investigación de IDTechEx indica que las baterías de plomo-ácido se utilizan ampliamente en aplicaciones de micromovilidad. Los vehículos eléctricos de dos ruedas (E2W) y de tres ruedas (E3W) son muy populares en China, India y el sudeste asiático, donde su bajo coste y su pequeño tamaño los hacen ideales para circular por entornos urbanos densos. De hecho, según IDTechEx, la micromovilidad eléctrica (E2W, E3W, microcoches) vendió más unidades que los coches eléctricos en 2024. El plomo-ácido es barato y fácil de conseguir, pero tiene una densidad energética drásticamente inferior a la de las baterías de litio. Aun así, por ahora, su bajo coste gana, lo que lleva a una amplia adopción del plomo-ácido en la micromovilidad eléctrica. IDTechEx espera cambios en las políticas de los principales mercados (como China e India) para fomentar la adopción de las baterías de iones de litio, pero es probable que el plomo-ácido conserve una cuota de mercado considerable en el futuro. La micromovilidad es el único sector de los vehículos eléctricos que utiliza a gran escala esta tecnología de baterías, que tiene décadas de antigüedad.
Sectores a seguir: E2W, E3W

Fosfato de iones de litio (LFP): donde el coste es lo más importante y la autonomía es secundaria.

La autonomía de los vehículos se ha considerado uno de los principales retos a los que se enfrentan los vehículos eléctricos desde su introducción en el mercado. Esto ha llevado a la industria a desarrollar e implementar baterías más grandes y con mayor densidad energética, para hacer frente a esta deficiencia percibida. Sin embargo, la investigación de IDTechEx ha seguido la creciente aparición del fosfato de iones de litio (LFP) en diversos sectores. En comparación con una batería típica de níquel-manganeso-cobalto (NMC), la LFP utiliza materiales básicos más baratos para ofrecer una celda más asequible a expensas de la densidad energética. En el mercado automovilístico, esto ha sido encabezado por empresas como BYD en China, que han introducido nuevos diseños de paquetes de baterías para maximizar el rendimiento de la LFP, manteniendo las ventajas de coste, lo que ha dado lugar a vehículos más baratos. En el mundo comercial, vehículos como camiones, autobuses y furgonetas dependen de un coste total de propiedad (TCO) más bajo que los equivalentes diésel para ser adoptados en masa. Para muchos de estos vehículos, su mayor tamaño permite integrar más LFP en el vehículo, compensando la penalización de la autonomía (pero incurriendo igualmente en una penalización de peso). Los sectores y las regiones siguen divididos, e IDTechEx informa de que el mercado de autobuses eléctricos es casi en su totalidad LFP, mientras que el mercado europeo de autobuses está mucho más dividido, con alrededor de un tercio de LFP y el resto de NMC/NCA.
Sectores a tener en cuenta: Coches, autobuses, camiones y furgonetas económicos

Níquel-manganeso-cobalto (NMC): Donde el rendimiento es clave.

Hasta hace poco, el cátodo dominante en el mercado de los coches eléctricos, los cátodos de níquel-manganeso-cobalto (NMC) ofrecen las mayores densidades de energía de todas las celdas disponibles en el mercado actual. Esto los convierte en la opción ideal para aplicaciones en las que la autonomía es clave. Esto incluye los coches de gama alta/orientados al rendimiento, en los que los clientes desean una mayor autonomía del vehículo. Los coches no son los únicos vehículos con requisitos de autonomía. Algunos camiones y autobuses con rutas fijas también requerirán el NMC de alta densidad energética, así como ciertos trenes eléctricos que deben operar en largos tramos fuera de vías no electrificadas. Otros sectores incluyen aquellos en los que el peso total del vehículo debe ser limitado por razones operativas, como el emergente despegue y aterrizaje vertical eléctrico (eVTOL).
Sectores a tener en cuenta: Coches de gama alta, autobuses/camiones de largo recorrido, trenes eléctricos, eVTOL

Óxido de titanato de litio: Donde la prioridad es la vida útil.

La densidad energética es solo un aspecto del rendimiento de una batería. La vida útil también varía drásticamente entre diferentes composiciones químicas. Para un coche, una autonomía de 350 km y una vida útil de 1000 darían teóricamente una vida útil de la batería de 350 000 km (sin tener en cuenta la degradación del estado de carga). Sin embargo, esto está muy por encima de los requisitos típicos de un coche, la investigación de IDTechEx destaca varias aplicaciones de vehículos eléctricos en las que esto puede no ser suficiente. Se espera que los camiones de transporte minero sean algunos de los vehículos terrestres más grandes en electrificarse (lo que requiere hasta 1 MWh /1000 kWh de capacidad de batería). Debido a los exigentes requisitos operativos, se espera que se necesiten varias baterías a lo largo de la vida útil de un vehículo. En estas aplicaciones, las químicas de ciclo de vida ultra alto (como el óxido de titanato de litio y LTO) se vuelven favorables incluso a expensas de la densidad de las celdas.
Sectores a tener en cuenta: Camiones de transporte minero y determinados vehículos de construcción.

Más allá de las baterías disponibles actualmente: aviación comercial.

La industria de las baterías avanza constantemente, con densidades de celdas mejoradas, composiciones químicas más seguras y menores costes de producción, lo que ha sido una tendencia constante en los últimos años. Algunos aspectos del transporte siguen sin poder electrificarse con la tecnología actual. Mientras que el informe «Vehículos eléctricos: Tierra, mar y aire 2025-2045» informa sobre la viabilidad de electrificar la aviación general con las baterías actuales, los aviones comerciales de fuselaje estrecho y ancho siguen estando fuera de las capacidades de las tecnologías actuales. Las baterías son simplemente demasiado pesadas para los estrictos límites de peso de despegue de la mayoría de los aviones, y se requieren mejoras significativas a nivel de Wh/kg. El ciclo de trabajo único de los aviones también plantea un desafío, ya que se requieren enormes pulsos de alta potencia en el despegue y el aterrizaje.

Los vehículos eléctricos vienen en muchas formas y tamaños, y con diversos ciclos de trabajo. De ello se deduce que una gama de baterías seguirá sirviendo a estos sectores, y es poco probable que las baterías de los vehículos eléctricos adopten un enfoque de «talla única».

Autor: Mika Takahashi, analista de tecnología de IDTechEx