La cifra de $100 por kilovatio-hora es una forma abreviada de referirse a cuando un coche eléctrico de batería de mercado masivo puede igualar el costo de fabricación inicial de un modelo de combustión interna comparable. Esto se basa en una década de disminución de costos, la evolución de las químicas de baterías y la economía de escala de las gigafábricas. Dado que los paquetes de baterías siguen siendo el elemento más costoso en la lista de materiales de un vehículo eléctrico, lograr que los costos de los paquetes se mantengan sosteniblemente cerca de $100/kWh transforma los vehículos eléctricos de depender de subsidios a ser viables en términos de márgenes. Datos recientes muestran un progreso rápido—especialmente en los paquetes LFP provenientes de China—mientras que los promedios globales continúan cayendo gracias a la mejora en los precios de materiales, mayor integración y líneas de producción más grandes y mejor aprovechadas.
La idea principal es sencilla: para un coche compacto o de tamaño medio, un motor de combustión interna, el tratamiento de gases de escape y la transmisión suelen costar al fabricante alrededor de $4,000 a $6,000 en costos variables. Un vehículo eléctrico (VE) lo reemplaza con un motor, un inversor, un engranaje reductor y un sistema térmico que cuestan entre $2,000 y $3,000 a gran escala, además del paquete de baterías. Si el paquete tiene entre 50 y 60 kWh y cuesta $100/kWh a nivel de paquete, eso suma entre $5,000 y $6,000, poniendo el costo del tren motriz del VE en la misma liga que el de un motor de combustión interna. Superar ese umbral permite que el precio de etiqueta sea comparable sin depender de incentivos, especialmente cuando los costos de plataforma y carrocería son similares.
La paridad en el costo total de propiedad a menudo se alcanza antes porque los VEs son más eficientes en energía (típicamente de 0.23 a 0.30 kWh/mi) y requieren menos mantenimiento. Con un precio de electricidad al por menor de $0.13/kWh, el costo energético es de aproximadamente 3 a 4 centavos por milla; mientras que a 30 millas por galón y $3.50 por galón de gasolina, es de aproximadamente 12 centavos por milla. Pero el objetivo de alcanzar los $100/kWh se centra en la paridad del precio inicial, algo crucial para la adopción masiva por parte de los consumidores y para las matemáticas de márgenes de los fabricantes de automóviles. Históricamente, los precios promedio de los paquetes de litio-ion han caído aproximadamente en un orden de magnitud desde 2010, de más de $1,000/kWh a $139/kWh en 2023 (BloombergNEF).
Hasta 2024, los precios de los materiales (carbonato de litio, níquel) han disminuido notablemente desde los picos de 2022, y se informaron cotizaciones de abastecimiento para paquetes LFP de alto volumen en China en el rango de $80 a $100/kWh, lo que ha llevado a que los promedios globales bajen aún más. La diferencia restante de $139 hacia $100 proviene de cambios en la química, una integración más ajustada de los paquetes y la utilización de fábricas, no solo de ciclos de materias primas. Es importante destacar que “paquete” incluye celdas más el hardware del módulo/paquete, BMS, gestión térmica y gastos generales; los costos de las celdas suelen ser de $10 a $20/kWh más bajos que los del paquete. La química es fundamental para los costos.
El NMC rico en níquel (622/811) ofrece una mayor densidad energética (celda de 230 a 300 Wh/kg) pero depende de níquel/cobalto más costosos. El LFP sacrifica densidad energética (celda de aproximadamente 160 a 210 Wh/kg; paquete de aproximadamente 140 a 180 Wh/kg) pero utiliza hierro y fosfato abundantes, lo que permite un costo más bajo y más estable por kWh. Desde 2020, la participación del LFP ha aumentado en China y a nivel global para coches y autobuses de rango estándar. Las variantes más nuevas—LMFP (LFP dopado con manganeso) y diseños de alta eficiencia de empaquetado (arquitecturas de celda a paquete como la Blade de BYD y la Qilin de CATL)—aumentan la densidad energética a nivel de paquete entre un 10 y un 20% mientras reducen costos mediante menos partes estructurales.
El ion de sodio comenzó una producción limitada en 2023-2024 para VEs de nivel de entrada en ciudades; con densidades energéticas de celda de aproximadamente 100 a 160 Wh/kg y un fuerte rendimiento en cargas en frío, el sodio puede reducir costos del LFP para paquetes pequeños, aunque aún no es una solución universal. Los ánodos mejorados con silicio y los cátodos de alto manganeso están avanzando, pero las victorias a corto plazo en costos están dominadas por el LFP/LMFP y la integración. La escala completa el panorama. Las gigafábricas amortizan el capital a lo largo de decenas de GWh por año; las tasas de aprendizaje en la fabricación de celdas han sido históricamente de aproximadamente un 18% de reducción de costos por cada duplicación acumulativa.
Para 2024, las plantas chinas líderes lograron intensidades de capital a menudo por debajo de los ~$60 millones/GWh y altos rendimientos, mientras que las plantas occidentales siguen siendo más altas pero en descenso. Una alta utilización (>80%) distribuye los costos fijos de mano de obra, depreciación y servicios públicos sobre más kWh, reduciendo directamente el costo del paquete por kWh. El ensamblaje de paquetes es cada vez más automatizado, las placas térmicas y los busbars se simplifican, y los formatos de celdas (celdas grandes prismáticas) reducen el número de partes. Estos pasos juntos pueden eliminar entre $5 y $15/kWh a nivel de paquete en comparación con diseños más antiguos que son pesados en módulos.
Las proyecciones de importantes rastreadores (IEA, BloombergNEF) colocan los precios promedio globales de los paquetes cruzando los $100/kWh alrededor de mediados de la década de 2020, siendo China la primera en alcanzar esa cifra gracias al dominio del LFP y su utilización, y los EE. UU./UE seguirán a medida que se incremente la nueva capacidad y se localicen las cadenas de suministro. El segmento importa: un compacto de 55 kWh que alcance un costo de paquete de $100/kWh es diferente de una pickup de 110 kWh que aún puede necesitar alrededor de $80/kWh para igualar un complejo tren motriz de ICE en precio inicial. La paridad sostenida también requiere que los $100/kWh se logren de manera promedio, no solo en contratos puntuales, y que se mantenga ante aumentos de materias primas y garantías de 8 a 10 años. Las implicaciones son significativas.
Una vez que se alcance de manera confiable los $100/kWh, los fabricantes de automóviles podrán fijar precios para los VEs con MSRPs similares a los de los ICE sin erosionar márgenes, permitiendo que los incentivos se reduzcan hacia la infraestructura de carga y las actualizaciones de la red en lugar de subsidios para vehículos. Los operadores de flotas verán un retorno de inversión más rápido, acelerando la adopción en servicios de transporte, entrega y flotas municipales. Los responsables de políticas deberían esperar una rotación más rápida del parque vehicular a medida que la paridad se extienda de China a los mercados globales, pero también deberían protegerse contra la cíclica de las materias primas apoyando el reciclaje (cerrando el ciclo del litio, níquel, manganeso y fósforo), permitiendo un suministro diversificado y estableciendo estándares que permitan paquetes de alta integración sin comprometer la reparabilidad y la seguridad.
