Celdas polianiónicas NFPP: la segunda generación de baterías de iones de sodio Heiwit

Actualizado el 17 septiembre 2026

Las baterías de iones de sodio no constituyen una única tecnología. Bajo el mismo nombre conviven composiciones químicas del cátodo muy diferentes entre sí, con comportamientos que difieren en cuanto a duración, seguridad y rendimiento a bajas temperaturas. La primera generación de los sistemas Heiwit utiliza un cátodo de óxidos estratificados de metales de transición (Na_xTMO₂). La segunda generación, que saldrá a la venta a partir de noviembre de 2026, adopta un cátodo polianiónico NFPP.

Este artículo explica qué cambia a nivel electrocuímico y qué se obtiene de ello en un almacenamiento estacionario, con los datos de cualificación de las nuevas celdas.

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En un cátodo de óxidos estratificados, los iones de sodio se mueven entre planos de óxido de metales de transición apilados unos sobre otros. Es una estructura eficiente —acumula mucha energía—, pero los planos se dilatan y se contraen en cada ciclo de carga y descarga, y con el tiempo pierden orden. Es el mecanismo que limita la vida útil de esta familia de celdas.

En un cátodo polianiónico el sodio se mueve en su lugar dentro de un red tridimensional rígida, mantenido unido por grupos de fosfato y pirofosfato ligados al hierro. La sigla NFPP significa pirofosfato de sodio y hierro, Na₄Fe₃(PO₄)₂(P₂O₇un andamio que se deforma muy poco cuando el sodio entra y sale.

La consecuencia es un compromiso preciso, y vale la pena enunciarlo claramente porque es el núcleo de la elección:

La red poliariónica almacena menos energía por kilogramo da un óxido en capas, pero lo devuelve por muchos más ciclos, con mayor estabilidad térmica y mejores prestaciones a las temperaturas extremas.

Es una propiedad general de la familia de los cátodos polianiónicos, no un dato de un solo fabricante: la rigidez de la red cuesta masa, y esa masa no participa en el almacenamiento de energía.

Para un coche eléctrico sería un intercambio desfavorable: allí el peso importa. Para un almacenamiento estacionario apoyado en una pared o en un cuarto técnico, donde nadie levanta la batería y se quiere que siga funcionando dentro de veinte años, es el intercambio correcto.

El resto de la celda no cambia

Vale la pena aclarar qué no cambia, porque es la razón por la cual el proceso es industrialmente manejable. El ánodo permanece en carbón duro, carbono duro no grafitizable, el mismo que en la primera generación. El principio de funcionamiento es idéntico. También lo es el proceso productivo: cátodo, ánodo y electrolito se sustituyen en la misma línea, sin rediseñar la planta.

Una particularidad que el sodio arrastra de ambas químicas merece una nota: a diferencia del litio, que requiere un colector de corriente de cobre en el ánodo, en las celdas de sodio ambos colectores pueden ser de aluminio. No es solo una cuestión de coste de la materia prima. Es lo que permite descargar completamente la celda hasta cero voltios para almacenarla y transportarla con seguridad, sin dañarla —algo que una celda de litio no tolera.

Los números, en comparación

La tabla compara las celdas NFPP con las tecnologías de referencia del mercado de los acumuladores. Los valores correspondientes a plomo-ácido, LFP y NMC/NCA son rangos típicos; los de NFPP son los datos de calificación declarados para las celdas adoptadas por Heiwit.

Los valores para las químicas de referencia provienen de las pruebas realizadas en las celdas de comparación específicas indicadas en la fuente, bajo las condiciones de prueba informadas. No deben interpretarse como un rendimiento universal de sus respectivas familias químicas, que incluyen celdas con formulaciones y construcciones muy diferentes entre sí.

Dos líneas merecen una lectura atenta.

La densidad energética se sitúa por debajo de la del litio ferro fosfato: 100–120 Wh/kg. Con la misma capacidad instalada, un sistema de sodio polianiónico es más voluminoso y más pesado que uno de LFP. Para una acumulación doméstica o comercial fija, esto se traduce en unos centímetros y unos kilos más, no en una limitación de uso, pero es correcto saberlo antes y no después.

I ciclos se declaran en 9.000 a una profundidad de descarga del 95%. Esta condición debe interpretarse junto con la cifra, ya que es lo que permite comparar los datos: muchas fichas técnicas indican ciclos con una profundidad de descarga inferior, en los que el valor aumenta de forma natural. 9.000 ciclos con un DoD de 95% significan que la celda está diseñada para descargarse casi por completo cada día, y es exactamente así como funciona un sistema de almacenamiento combinado con energía fotovoltaica: se carga durante el día y se descarga por la noche.

Una aclaración necesaria sobre el cálculo que todos hacen llegados a este punto. Nueve mil ciclos corresponden aritméticamente a unos 24,7 años realizando un ciclo completo al día, pero Esto no es una esperanza de vida según el calendario.. La vida real de una batería también depende de la temperatura de funcionamiento, el estado de carga medio, la profundidad de descarga real y las condiciones de funcionamiento: el número de ciclos es una de las variables, no el resultado final.

El comportamiento frente al frío

Es la diferencia más evidente con respecto al fosfato de hierro y litio, y la más fácil de comprobar en la práctica.

En la prueba de descarga a temperaturas decrecientes —carga a 3,5 V con una potencia de 0,5P, reposo de 10 minutos y, a continuación, descarga a la temperatura de ensayo—, la célula NFPP conserva la 95,04% de capacidad a −20 °C. Una celda LFP de referencia, en la misma prueba, se detiene en 67,8%.

En la práctica: en una mañana de enero a −10 °C en un local técnico sin calefacción, una batería LFP proporciona una fracción notablemente reducida de su capacidad nominal, precisamente en los días en que la energía fotovoltaica produce menos y el almacenamiento sería más necesario. La diferencia se acentúa a medida que bajan las temperaturas: a −40 °C, la química polianiónica se mantiene por encima del 85%, mientras que las celdas LFP y NMC utilizadas como referencia en la misma prueba no proporcionan capacidad utilizable.

Corriente, potencia y calor

La prueba de descarga con corrientes crecientes —carga a 0,5 C, reposo, y a continuación descarga a 1 C, 2 C y 4 C, con un intervalo de tensión de 1,5 a 3,5 V— pone de manifiesto la segunda ventaja estructural.

Los valores para las químicas de referencia provienen de las pruebas realizadas en las celdas de comparación específicas indicadas en la fuente, bajo las condiciones de prueba informadas. No deben interpretarse como un rendimiento universal de sus respectivas familias químicas, que incluyen celdas con formulaciones y construcciones muy diferentes entre sí.

A 4 °C, la célula polianiónica entrega casi toda su capacidad y se calienta 15,5 °C; la célula LFP entrega el 83% y se calienta 22,1 °C. Menos calor generado con la misma corriente significa un sistema que se protege mejor por sí mismo, incluso antes de que intervengan el BMS o la ventilación.

La eficiencia energética de ida y vuelta medida es del 97% a pleno rendimiento, 0,25 P. En un sistema de acumulación doméstico que realiza un ciclo diario, cada punto de eficiencia supone energía que no se pierde en forma de calor en cada ciclo, durante toda la vida útil del sistema.

Las pruebas de seguridad

Las celdas se han homologado de acuerdo con las normas de ensayo para sistemas de almacenamiento estacionarios. A continuación se detallan los ensayos y los resultados tal y como figuran en los informes.

Merece la pena describir dos pruebas por extenso, porque «supera el ensayo del clavo» sin indicar las condiciones no significa nada.

En la penetración con clavo la celda está a 25 °C y completamente cargada. Una aguja de acero de 5 mm de diámetro la atraviesa por el centro geométrico a 25 ± 5 mm/s y permanece dentro, cortocircuitando las capas durante una hora de observación. El requisito es que no haya incendio ni explosión.

En el control térmico la celda, cargada, se calienta mientras se carga a corriente constante 1C, hasta que entra en fuga térmica, o hasta que alcanza los 300 °C, o hasta que transcurren cuatro horas. También aquí el requisito es que no haya incendio, explosión ni rotura.

En el plano de las certificaciones, las celdas disponen de informes IEC 62619 (seguridad de las celdas secundarias para aplicaciones industriales), UL 9540A (propagación de la fuga térmica en los sistemas de almacenamiento), ONU 38,3 (idoneidad para el transporte), RoHS y fichas de seguridad de los materiales, además de las certificaciones para el transporte marítimo y aéreo.

Construcción de la celda

Las celdas prismáticas adoptan un proceso de apilamiento (stacking) en lugar del bobinado: los electrodos se superponen en capas planas en vez de enrollarse. De ello resultan un mejor aprovechamiento del espacio, una impedancia interna más baja y una generación de calor inferior con la misma corriente.

Las celdas cilíndricas, en cambio, adoptan un diseño tab-less, sin lengüetas de conexión: todo el borde del electrodo actúa como colector. El efecto es una resistencia interna muy baja y una disipación térmica distribuida, hasta el punto de que esta construcción soporta impulsos de descarga de hasta 50C.

Qué cambia para quien ya tiene una batería Heiwit

Nada cambia. Los sistemas de óxidos estratificados hoy a la venta y ya instalados mantienen las prestaciones y la garantía con las que se adquirieron, siguen contando con asistencia y continúan funcionando con el mismo inversor, la misma aplicación y el mismo BMS. Son una tecnología madura y probada en campo, y las celdas que llevan tienen las especificaciones declaradas en sus respectivas fichas técnicas.

Las celdas NFPP se incorporarán a los sistemas de nueva producción a partir de noviembre de 2026, una vez agotadas las existencias actuales. Quien compra hoy no está adquiriendo un producto en retirada: está adquiriendo la generación en servicio, con su garantía y su historial de instalaciones.

Perspectivas

Tres aspectos de esta química merecen un tratamiento aparte, con sus respectivos protocolos y datos de ensayo:

• Seguridad de las celdas de iones de sodio: qué dicen realmente las pruebas — penetración con clavo, sobrecarga, aplastamiento, control térmico hasta 300 °C, con los protocolos por extenso y la diferencia entre cualificación de celda y cualificación de sistema.
• Baterías de sodio a bajas temperaturas — el 95,04% de capacidad a −20 °C frente al 67,8% de una celda LFP, y la explicación electroquímica de la diferencia.
• Densidad energética frente a durabilidad — por qué los vatios-hora por kilogramo importan poco en un sistema de almacenamiento fijo, y qué parámetro hay que mirar en su lugar.

Preguntas más frecuentes

¿Qué significa NFPP?

Es el acrónimo de pirofosfato de sodio y hierro, fosfato-pirofosfato de sodio y hierro, fórmula Na₄Fe₃(PO₄)₂(P₂O₇). Indica el material del cátodo, es decir, el electrodo positivo de la celda.

¿Las celdas polianiónicas son mejores que las de óxidos estratificados?

Son más adecuadas para el almacenamiento estacionario, no mejores en términos absolutos. La red polianiónica privilegia la estabilidad y la durabilidad; la de óxidos estratificados privilegia la energía específica. En una aplicación donde el peso y el volumen son críticos —la movilidad, por ejemplo— la elección correcta sería la opuesta.

¿Qué significa «9.000 ciclos a un DoD del 95%»?

Que la celda está cualificada para 9.000 ciclos completos de carga y descarga utilizando el 95% de la capacidad nominal en cada ciclo. La profundidad de descarga debe leerse siempre junto con el número de ciclos: a profundidades inferiores el recuento de ciclos aumenta, por lo que dos valores declarados en condiciones distintas no son comparables.

¿Por qué la densidad energética es más baja?

Porque la red polianiónica dedica parte de su masa a los grupos fosfato y pirofosfato que la mantienen rígida. Esa rigidez es lo que produce la durabilidad y la estabilidad térmica: es el precio estructural de la ventaja.

¿Hace falta un inversor distinto?

No. El principio de funcionamiento y la ventana de tensión de trabajo siguen siendo compatibles con la electrónica de sistema ya en uso.