Baterias de estado sólido prometem revolucionar o mercado global

A ascensão das baterias de íons de lítio, que alimentam desde eletrônicos portáteis até grandes sistemas de armazenamento de energia, tem sido revolucionária. No entanto, quem já viajou de avião na última década sabe que armazenar e descarregar energia movimentando íons de lítio carregados por meio de um eletrólito líquido apresenta desvantagens, sendo a principal delas a tendência preocupante desses acumuladores de pegar fogo. É nesse cenário que entram as baterias de estado sólido, que substituem o líquido por cerâmica ou polímero sólidos, criando unidades de força que carregam mais rápido, duram mais, concentram mais energia em espaços menores e, crucialmente, operam com temperaturas mais baixas. Uma nova geração de empresas pretende lançar esses equipamentos no mercado e, se suas apostas derem certo, a tecnologia poderá facilitar substancialmente a transição para longe dos combustíveis fósseis.

Os pontos críticos

As baterias de estado sólido estão “a poucos anos de distância” há mais de uma década. Nos laboratórios, a tecnologia funciona. Mas tem havido desafios. Em projetos que combinam o eletrólito sólido com um ânodo de metal de lítio (o lado da bateria que libera elétrons em um circuito elétrico), filamentos semelhantes a agulhas chamados dendritos tendem a crescer durante o carregamento e, eventualmente, perfuram o eletrólito e causam um curto-circuito na célula. Os eletrólitos sólidos devem bloquear fisicamente a formação de dendritos, mas muitos deles racham à medida que as projeções em formato de árvore rompem como raízes em uma fundação de concreto.

Depois, há o problema da fabricação em escala. A produção em massa requer grandes quantidades de folhas de material cerâmico livres de defeitos para fabricar os eletrólitos, além de salas secas para a montagem, uma vez que esses eletrólitos têm tendência a reagir com a água. Os potenciais fabricantes citam uma faixa de preços para as baterias de estado sólido, mas a maioria espera que eles se alinhem aos pacotes de íons de lítio em algum momento em meados da década de 2030.

O avanço da tecnologia

Tão incipiente quanto a tecnologia é, as baterias de estado sólido já viram tropeços de grande repercussão. Mas uma das empresas de baterias de estado sólido mais avançadas dos Estados Unidos diz estar perto de conseguir colocar seu produto no mercado. Apoiada por Bill Gates, a QuantumScape foi lançada no Vale do Silício em 2010 e construiu sua bateria em torno de uma classe de materiais cerâmicos que, segundo a empresa, é compatível com o lítio — o que significa que não há formação de dendritos. “We spent, then, like 10 years learning how to process it to satisfy all of the other requirements”, afirma Tim Holme, cofundador e diretor de tecnologia da QuantumScape. Em 2025, a startup anunciou um método de fabricação proprietário e em larga escala para produzir e tratar termicamente de forma rápida os eletrólitos cerâmicos usados em suas baterias. “Nobody has ever done this in the field of ceramics before”, afirma Holme. Por 10.000 anos, produzir cerâmica envolveu cozinhar lentamente os materiais iniciais em um forno ao longo de dias. “We figured out a way to shorten that down to several minutes”, diz ele.

Muitas outras empresas também estão impulsionando a tecnologia. A Toyota, maior montadora do mundo, lançou um programa de pesquisa sobre baterias de estado sólido em 2010. Agora, ela está fazendo parceria com a empresa global de energia e petróleo Idemitsu Kosan em uma planta piloto, prometendo carros que podem viajar até 745 milhas após uma carga de 10 minutos ou menos — um salto gigantesco, se der certo. Na China, a CATL, gigante por trás de cerca de 40% do mercado global de baterias, também está investindo fortemente em baterias de estado sólido, aplicando quase US$ 2,6 bilhões em um programa de pesquisa apenas em 2024. Enquanto isso, a Mercedes equipou um de seus sedãs EQS com baterias de estado sólido no outono passado; após dirigir sem parar por 750 milhas, o carro ainda tinha autonomia de sobra.

Perspectivas de mercado e adoção

Investir em baterias para veículos faz sentido devido ao tamanho do potencial mercado. Mas qualquer pequeno aumento no custo normalmente é repassado aos compradores, de modo que as primeiras baterias de veículos elétricos de estado sólido serão inevitavelmente mais caras.

Os compradores de armazenamento em rede, que estão trabalhando para atender às crescentes demandas impostas pelos data centers, também podem hesitar em adquirir novas tecnologias que ainda não reduziram a curva de custos. Por outro lado, a promessa de armazenamento de energia que dure mais do que as típicas oito horas do íon de lítio pode torná-los mais fáceis de convencer.

Algumas empresas estão seguindo a cartilha adotada por companhias que buscam a fusão nuclear: concentrar-se em mercados de curto prazo com margens melhores para ajudar a financiar o desenvolvimento e reduzir os custos. Empresas de estado sólido, incluindo a Solid Energies, sediada na Califórnia, e a Sion Power, com sede no Arizona, estão avaliando a venda de baterias para a indústria de aviação ou para os militares. “Those are sectors that are less sensitive to cost, and they typically require lower volumes as well”, aponta Evelina Stoikou, principal analista de tecnologias de baterias e cadeias de suprimentos da consultoria BloombergNEF. “It’s a good way to prove your concept, then go through and fund the pilot plant where you can make that and eventually scale up.”

A tecnologia funciona, o capital está presente e a demanda não está longe. No entanto, como em qualquer processo de fabricação, incógnitas ainda permanecem.