Los kilogramos de Litio que contiene una batería de un vehículo eléctrico
La batería constituye, de manera significativa, el factor que mayormente determina el precio, la autonomía, el peso y una parte considerable del impacto industrial de un vehículo eléctrico. Sin embargo, al analizar los materiales necesarios para su fabricación, se observan cifras que pueden resultar confusas, como las toneladas de litio necesarias para producir vehículos, los decenas de kilos de carbonato de litio por batería o las referencias genéricas a metales como el níquel, el cobalto, el manganeso o el hierro.
Es preciso señalar que un vehículo eléctrico convencional no transporta decenas de kilos de litio puro. Una batería de aproximadamente 60 kWh puede contener entre 5 y 6 kilos de litio elemental, aunque esta cantidad puede variar en función de la química utilizada, la capacidad de la batería y la evolución tecnológica de las celdas.
Para comprender el origen de esta cifra, es imperativo conocer el tipo de baterías utilizadas actualmente en los vehículos eléctricos, ya que bajo el término genérico de «batería de iones de litio» se encuentran composiciones sumamente diversas.
Casi todos utilizan litio, pero no todos utilizan los mismos materiales.
La gran mayoría de los automóviles eléctricos actuales utilizan baterías de iones de litio. No obstante, es importante destacar que no todas las empresas en este sector son iguales. La diferencia principal radica en los materiales empleados, principalmente en el cátodo de las celdas, un componente que influye significativamente en la capacidad de almacenamiento de energía de la batería, su costo de producción y las materias primas requeridas.
Durante años, las baterías de níquel, manganeso y cobalto (NMC), cuyas siglas corresponden a los elementos que constituyen su cátodo (litio y otros), han gozado de una presencia destacada en el mercado. Asimismo, es pertinente mencionar la existencia de las denominadas NCA, utilizadas de manera particular por algunos fabricantes durante los primeros años de expansión del coche eléctrico, quienes recurren al níquel, cobalto y aluminio.
Estas baterías químicas presentan una clara ventaja competitiva: permiten almacenar una elevada cantidad de energía en un espacio y un peso relativamente reducidos. Esta tecnología ha demostrado ser particularmente atractiva para vehículos que requieren ofrecer autonomías elevadas sin necesidad de instalar baterías excesivamente grandes y pesadas.
La evolución de esta familia ha buscado reducir progresivamente la cantidad de cobalto. Las distintas generaciones de NMC han incrementado la proporción de níquel al tiempo que han reducido el uso de otros materiales, fundamentalmente debido a que el cobalto ha sido históricamente uno de los componentes más costosos y problemáticos de su cadena de suministro.
Sin embargo, durante los últimos años se ha producido un cambio de gran importancia.
Las baterías LFP han cambiado el equilibrio del mercado.
Las baterías de fosfato de hierro y litio, comúnmente denominadas LFP, se clasifican dentro de la categoría de baterías de iones de litio. A diferencia de otras baterías de litio, estas no contienen níquel ni cobalto. En su lugar, se utiliza principalmente el hierro y el fosfato, dos materiales abundantes y comparativamente económicos.
Tradicionalmente, su principal desventaja ha sido una menor densidad energética, lo que significa que, para almacenar la misma cantidad de energía, requieren más peso o volumen que una batería NMC. No obstante, esta diferencia se ha ido reduciendo progresivamente gracias a la optimización de las celdas y, en particular, a nuevos diseños que permiten aprovechar de manera más eficiente el espacio disponible dentro del paquete de baterías.
Simultáneamente, las LFP ofrecen beneficios significativos en términos de costo, vida útil y estabilidad térmica. La combinación de estos factores explica que la tecnología de iluminación LED haya dejado de ser una solución reservada principalmente a vehículos económicos para extenderse progresivamente a un número cada vez mayor de modelos.
El cambio ha sido especialmente rápido en China. Según la Agencia Internacional de la Energía (IEA), en 2025 las baterías LFP representaron más del 55% de la capacidad total de las baterías instaladas en vehículos eléctricos a escala mundial, lo que supone un aumento significativo frente a menos de la mitad un año antes. En el continente europeo, su utilización continúa siendo significativamente menor, representando apenas más del 10% de la demanda en el año 2025.
Asimismo, se debe considerar la razón económica que subyace en esta expansión. De acuerdo con las estimaciones realizadas por la IEA, en el año 2025 los paquetes LFP presentarían un ahorro promedio superior al 40% en comparación con los paquetes NMC, considerando un consumo de energía de 1 kWh. Sin embargo, es importante destacar que esta diferencia puede variar según el ámbito de aplicación y el mercado específico en el que se emplee cada tecnología.
Por tanto, uno de los grandes movimientos que está experimentando actualmente la industria de las baterías no consiste en abandonar el litio, sino en reducir la utilización de níquel y, especialmente, de cobalto, sustituyéndolos cuando las características del vehículo lo permiten por hierro y fosfato.
Cuanto litio necesita realmente una batería.
En este punto, se plantea una de las cuestiones más relevantes. Aunque las baterías LFP prescinden completamente del níquel y el cobalto en su composición, siguen requiriendo litio, y la disparidad respecto a algunas químicas NMC contemporáneas no es tan significativa como podría parecer a primera vista.
De acuerdo con los cálculos efectuados por el International Council on Clean Transportation (ICCT), se estima que la capacidad de litio de las baterías LFP se sitúa en aproximadamente 0,08 kg por cada kWh de capacidad, mientras que las baterías NMC modernas se ubican en un rango de 0,09 a 0,10 kg/kWh, dependiendo de su composición específica.
Al aplicar estas cantidades a las baterías estándar de vehículos eléctricos, se obtiene una estimación aproximada.
Es importante destacar que estas cantidades no son aplicables a cualquier modelo, ya que la composición concreta de las celdas y su densidad energética pueden variar entre fabricantes y generaciones. Sin embargo, son fundamentales para determinar con precisión la cantidad de litio en cuestión.
Un vehículo eléctrico equipado con una batería de 60 kWh no requiere el uso de 20 o 30 kilos de litio elemental. El peso habitual de dicho producto es de aproximadamente cinco o seis kilos.
Por qué entonces aparecen cifras mucho mayores cuando se habla de litio.
Es importante evitar la confusión al emplear conceptos de manera indistinta. Es importante destacar que el litio no se introduce en una batería en forma de varios kilos de metal puro extraído directamente de una mina. En cambio, se utiliza como parte de diferentes compuestos químicos empleados durante la fabricación de sus materiales activos.
En consecuencia, la industria minera hace uso recurrente de unidades como el carbonato de litio equivalente o LCE, que posibilitan la comparación entre diversos compuestos y métodos de producción. Es preciso señalar que la cantidad de carbonato de litio necesaria para obtener una determinada cantidad de litio elemental es considerablemente mayor que el peso del propio litio.
Por lo tanto, al realizar estimaciones que implican la inclusión de múltiples kilogramos de litio en un vehículo eléctrico, es fundamental verificar meticulosamente las mediciones realizadas. Es posible que se esté haciendo referencia al carbonato de litio equivalente, a otro compuesto o a materia prima procesada, en lugar de a la cantidad de litio elemental que contiene finalmente la batería.
Esta discrepancia explica gran parte de las cifras aparentemente contradictorias que pueden encontrarse al comparar diferentes estudios.
Cambiar NMC por LFP apenas reduce la necesidad de litio.
La comparación entre ambas tecnologías permite comprender otro aspecto relevante de la transición que está experimentando la industria. La sustitución de las baterías NMC por LFP tiene el potencial de reducir significativamente el consumo de níquel y cobalto, aunque su impacto en la demanda de litio es relativamente limitado.
El ICCT estima que un escenario con una penetración mucho mayor de baterías LFP reduciría la demanda mundial de litio apenas un 2% en 2030 y un 1% en 2040 respecto a su escenario de referencia. La razón de esta discrepancia radica en que una LFP requiere aproximadamente 0,08 kg de litio por kWh, en contraste con los aproximadamente 0,09-0,10 kg de las NMC examinadas.
Esta diferencia sería significativamente mayor en otros materiales. Este mismo escenario reduciría significativamente las necesidades de níquel y cobalto, puesto que ninguno de estos elementos forma parte del cátodo de una batería LFP.
Esto permite comprender con mayor precisión la dirección actual de la industria: las baterías están experimentando cambios en los materiales utilizados, pero el litio continúa siendo el elemento común en las tecnologías que predominan en la actualidad en el sector del coche eléctrico.
El siguiente paso puede ser una batería que ya no necesite litio.
Para eliminar efectivamente el litio, es necesario modificar la estructura química de la familia correspondiente. Una de las tecnologías que más está avanzando en este sentido es la batería de iones de sodio, cuyo funcionamiento presenta similitudes con las baterías de litio, pero sustituye este elemento por sodio.
Su principal atractivo no se limita únicamente a consideraciones económicas. El sodio es un elemento químico que se encuentra en abundancia y que permitiría diversificar una cadena de suministro actualmente muy concentrada en torno al litio. Además, presenta ciertas ventajas en cuanto a su funcionamiento a bajas temperaturas.
La tecnología ha experimentado una evolución significativa, traspasando la fase experimental y adentrándose en un ámbito de aplicación más pragmático y eficiente. Fabricantes como CATL y BYD están incrementando su capacidad productiva y los primeros automóviles equipados con baterías de sodio ya han comenzado a llegar al mercado. No obstante, es importante señalar que aún existe una diferencia significativa en términos de densidad energética en comparación con las tecnologías de litio más avanzadas.
Esto implica que, aunque se almacene la misma cantidad de energía, es posible que se requiera una batería más grande o más pesada, lo cual constituye una desventaja significativa en el caso de los automóviles que necesitan una mayor autonomía.
Por esta razón, se recomienda que las primeras aplicaciones se concentren en coches pequeños, vehículos comerciales urbanos, vehículos de dos y tres ruedas o sistemas estacionarios de almacenamiento, donde el peso y el volumen tienen menor importancia. Asimismo, se están explorando baterías que combinan celdas de sodio y litio para aprovechar las ventajas de ambas tecnologías.
Las baterías de estado sólido no significan necesariamente abandonar el litio.
Al abordar el tema de las baterías del futuro, surge con frecuencia el tema de las baterías de estado sólido, una tecnología que ha ganado relevancia en el ámbito de la innovación energética. Es importante señalar que esta transición difiere de la transición hacia el sodio, ya que no aborda idénticas problemáticas.
Una batería de estado sólido puede continuar utilizando litio. La principal diferencia entre este tipo de baterías y las convencionales radica en el electrolito, que es el medio a través del cual se desplazan los iones entre los electrodos. En la actualidad, las baterías convencionales emplean comúnmente un electrolito líquido. Sin embargo, las tecnologías de estado sólido buscan reemplazarlo, ya sea en su totalidad o en parte, mediante el uso de materiales sólidos.
El objetivo principal es desarrollar baterías con mayor densidad energética, mejores prestaciones y potencialmente mayor seguridad. Sin embargo, persisten desafíos industriales significativos que deben abordarse para alcanzar esta meta. Aunque ya se fabrican celdas para ensayos y existen soluciones semisólidas comercializadas, las baterías totalmente sólidas aún deben demostrar que pueden fabricarse de forma competitiva y a gran escala.
Por lo tanto, es importante destacar que la expresión «estado sólido» no se refiere necesariamente a una batería sin litio. Estas dos evoluciones difieren en su enfoque. Una se centra en una transformación profunda de la estructura y el funcionamiento de la celda, mientras que la otra, similar a la del sodio, implica la sustitución de uno de sus componentes básicos.
El litio seguirá siendo fundamental, aunque las baterías sean cada vez diferentes.
La evolución de las baterías para vehículos eléctricos no se está desarrollando en una única dirección. Durante los primeros años de expansión del mercado, se dio prioridad a la obtención de la máxima autonomía mediante químicas con una elevada densidad energética, como NMC o NCA. En la actualidad, a medida que se incrementa el volumen de producción, se hace evidente la necesidad de otorgar una mayor importancia a factores como el coste, la disponibilidad de materias primas y la seguridad en el suministro.
Este fenómeno explica el notable crecimiento de las baterías LFP. Su expansión permite prescindir del níquel y el cobalto, permitiendo el uso de materiales más abundantes como el hierro y el fósforo, aunque el litio continúa siendo un componente imprescindible.
Las baterías de sodio representan una alternativa significativa al eliminar la dependencia del litio. Sin embargo, aún enfrentan el desafío de superar la menor densidad energética y desarrollar una infraestructura industrial comparable a la de las baterías de iones de litio, que han sido desarrolladas y perfeccionadas durante décadas.
Mientras tanto, la cantidad de litio que realmente contiene un vehículo eléctrico sigue siendo significativamente menor de lo que indican algunas cifras comúnmente utilizadas. En una batería de entre 60 y 80 kWh, se emplean aproximadamente cinco a ocho kilos de litio elemental, suficientes para almacenar la energía necesaria para desplazar un automóvil durante cientos de kilómetros y para ser utilizados una y otra vez durante miles de ciclos de carga y descarga.
Escrito por José Miguel Fernández Gómez.
