Una lectura rápida del artículo de José María Gil Carbonell en la Revista General de Marina sobre la combinación de baterías de ion—litio y pilas de combustible PEM en submarinos convencionales, con el S-80+ como referencia técnica
Redacción/Jorge Estévez-Bujez
El artículo del alférez de navío José María Gil Carbonell, publicado en la Revista General de Marina de la Armada, aborda una cuestión que no pertenece al terreno de la curiosidad técnica, sino al núcleo mismo de la guerra submarina contemporánea: cómo aumentar la permanencia en inmersión de los submarinos convencionales sin comprometer su discreción, su seguridad interna ni su viabilidad operativa. Y este asunto, en el momento histórico en que la Armada se encuentra —a medio entregar la primera serie de los Peral (S-80+), en el trance de que se terminen aprobando los S-85 y S-86, y, muy seguramente, en lo que serán los estudios iniciáticos de lo que habrá de venir después—, es del todo interesante y, con toda probabilidad, trascendente para el futuro del Arma Submarina de la Armada y, por extensión, para España, sobre todo en lo que a desarrollo tecnológico e industrial pueda suponer.
El BEST, de Navantia
Así pues, el texto que traemos a colación, que hemos analizado desde una perspectiva somera para adscribirlo a nuestra elemental voluntad divulgativa, (en espera de análisis más sesudos que el nuestro, porque doctores tiene la Iglesia) aborda la integración de baterías de ion—litio con sistemas AIP basados en pilas de combustible PEM —proton exchange membrane— tomando como referencia el perfil energético del submarino español S-80+. La tesis principal es que la substitución o complementariedad de las baterías tradicionales de plomo—ácido mediante una arquitectura híbrida con ion—litio y pila de combustible puede mejorar de forma muy notable la autonomía en inmersión, reducir la necesidad de esnórquel y, por tanto, disminuir el índice de indiscreción del submarino.
Desde la introducción, el autor sitúa bien el problema. La guerra submarina actual exige plataformas capaces de operar durante periodos prolongados sin emerger, en entornos saturados y hostiles. En ese siempre desafiante marco, la limitación principal de los submarinos no nucleares sigue siendo la misma: la energía disponible a bordo. Gil Carbonell lo formula sin ambages al señalar que la autonomía en inmersión está “directamente condicionada por la capacidad de almacenamiento energético”, lo que descubre inmediatamente el fondo del asunto, cual es que en un submarino convencional, la energía no es un dato auxiliar, sino una variable misma de supervivencia.
El texto parte de una constatación técnica conocida, pero cada vez más decisiva. Durante décadas, los submarinos convencionales han empleado baterías de plomo—ácido, una solución madura, relativamente conocida y probada. Sin embargo, sus limitaciones en densidad energética, mantenimiento, seguridad y vida útil han impulsado la búsqueda de alternativas. Frente a ello, las baterías de ion—litio aparecen como una opción de mayor rendimiento, con mejor densidad energética, menor autodescarga y mayor facilidad de integración modular.
El autor no presenta el ion—litio como una solución aislada o milagrosa. Lo más interesante del artículo es precisamente que defiende una arquitectura híbrida: baterías de ion—litio para responder a demandas variables de potencia y pilas de combustible PEM para sostener la generación eléctrica durante periodos prolongados sin necesidad de oxígeno atmosférico. El objetivo no es simplemente navegar más tiempo, sino hacerlo con menos exposición. En palabras del propio texto, los sistemas AIP permiten operar “sin necesidad de oxígeno atmosférico”, reduciendo la necesidad de usar el esnórquel, una de las maniobras más delicadas para cualquier submarino convencional.
La importancia de esa reducción no debe subestimarse. El uso del esnórquel obliga al submarino a elevar un mástil, operar motores diésel y aceptar una mayor exposición ante sensores radar, infrarrojos, acústicos y de inteligencia electrónica. En los entornos de amenaza para un submarino, con vigilancia persistente, con patrullas marítimas, drones, satélites, boyas acústicas y redes de sensores, cada minuto de indiscreción puede tener consecuencias fatales para el sumergible y su dotación. Por eso, el artículo vincula de forma adecuada la mejora energética con la supervivencia táctica, como no puede ser de otra manera.
Para este trabajo, la selección del S-80+ como caso de referencia es obligada. El texto lo considera adecuado por su integración tecnológica y por la disponibilidad de documentación técnica. El submarino español incorpora un sistema AIP basado en reformado de bioetanol para obtener hidrógeno, evitando almacenarlo directamente en forma presurizada o criogénica. Esta solución busca equilibrar autonomía, seguridad, volumen ocupado y gestión de riesgos internos. El artículo resume su ventaja en el sentido de que el reformado de bioetanol evita el almacenamiento directo de hidrógeno y reduce riesgos asociados a inflamabilidad y complejidad logística.
Esquema del Soryu japonés, de Federico Supervielle, un sumergible con ion-litio y AIP
La elección de pilas de combustible PEM es, por tanto, coherente con esa lógica. El autor destaca a su vez el bajo nivel de ruido, su eficiencia y su compatibilidad con una arquitectura submarina. En el artículo se emplea como referencia el modelo Ballard FCvelocity HD—6, con una arquitectura modular escalable hasta 600 kW en régimen medio. Se mencionan, además, los subsistemas necesarios para que una pila de combustible funcione en condiciones submarinas: refrigeración líquida, controladores de presión, compresores y sensores de flujo. El alférez evita así una visión simplista del AIP. Una pila de combustible no es sólo un generador; es un sistema completo, con demandas térmicas, hidráulicas, de control y seguridad.
En el plano comparativo, el texto nos recuerda casos válidos de desarrollos que ilustran la investigación en soluciones no nucleares, todos ellos conocidos. Japón, Alemania, Suecia y Corea del Sur han sido actores fundamentales en la adopción de tecnologías de baterías avanzadas y AIP. Japón, en efecto, aparece como referencia por el reemplazo de baterías de plomo—ácido por litio en submarinos de la clase Soryu desde 2020. Alemania, mediante TKMS, figura por el desarrollo de pilas de combustible integradas en submarinos de la familia U212A. Corea del Sur se menciona por la integración de AIP basado en pilas PEM y baterías de litio en su clase KSS—III. La conclusión de conjunto es que la transición energética submarina ya no es un asunto experimental, sino una tendencia observable en marinas tecnológicamente avanzadas.
El artículo también dedica una parte importante al análisis tecnológico de las baterías de ion—litio. A destacar su voltaje nominal superior, su menor tasa de autodescarga y su mayor densidad energética. También se subraya la importancia de las distintas configuraciones de celda —cilíndricas, prismáticas, pouch y tipo Z—folding— y de la arquitectura modular basada en strings y armarios conectados en paralelo. Una arquitectura modular que, en definitiva, permite aislar fallos, facilitar mantenimiento y adaptar el diseño al volumen disponible dentro del casco resistente.
También es destacable la mención al BMS, el sistema de gestión de baterías. En un submarino, el BMS no es un elemento accesorio: es una capa crítica de seguridad. Controla temperatura, carga, descarga, balance entre celdas y detección de anomalías. El artículo menciona tecnologías como LiFePO4 y LTO, que aportan ventajas en seguridad térmica, durabilidad y estabilidad química. En un entorno cerrado, donde un incidente de baterías puede tener consecuencias graves, la estabilidad térmica no es una preferencia técnica, sino una condición de diseño y, en última instancia, de supervivencia.
A partir de ahí, el artículo desarrolla una simulación de 3 escenarios de potencia. El primero, de 105 kW, representa condiciones de navegación en inmersión prolongada con propulsión reducida y sistemas auxiliares. El segundo, de 590 kW, simula una navegación normal en zona de patrulla. El tercero, de 3.500 kW, representa una situación de máxima demanda, asociada a maniobra táctica a plena potencia. Para cada caso se modela el tiempo de descarga de baterías, el consumo de hidrógeno por las pilas de combustible y la autonomía total del sistema.
En el escenario de mínima potencia, el sistema híbrido alcanza una autonomía total combinada de 470,47 horas, con 280,42 horas aportadas por las baterías de litio y 190,15 horas adicionales por la pila de combustible. El incremento frente a sistemas con baterías de plomo—ácido se cifra en 113,35 %. Esta cifra es especialmente significativa porque se refiere al régimen más cercano a una permanencia discreta prolongada, precisamente el tipo de operación donde un submarino convencional busca explotar su ventaja natural, que es estar sin ser visto.
En el escenario medio, con 590 kW, el artículo estima 41,45 horas con baterías de litio, 21,15 horas adicionales con pila de combustible y una autonomía total de 62,6 horas. Aquí el incremento frente a batería de plomo—ácido se sitúa en 417,35 %. Es uno de los datos más llamativos del texto, porque conecta directamente con el régimen operativo habitual en patrulla. La mejora no se limita a un margen técnico; modifica el modo en que el submarino puede administrar su presencia en una zona de interés.
En el escenario de máxima potencia, con 3.500 kW, la autonomía con baterías de litio se estima en 8,02 horas, mientras que la autonomía total con pila integrada alcanza 9,33 horas. En este caso, el incremento citado frente al sistema de referencia es más limitado, pero aun así relevante en términos tácticos. El propio artículo advierte que estas situaciones responden a necesidades puntuales —huida, maniobra ofensiva o demanda crítica— y que la mejora permite extender la acción táctica al menos una hora adicional sin aumentar la probabilidad de detección.
El estudio introduce además una observación sobre el consumo de hidrógeno. A mayor potencia, el consumo aumenta de forma acelerada y la eficiencia global del AIP disminuye. Esta idea es esencial para comprender el uso real del sistema. El AIP no está pensado para sostener maniobras de alta potencia durante largos periodos, sino para maximizar la permanencia en regímenes medios y bajos. El autor lo resume afirmando que el factor relevante es optimizar el uso del AIP en regímenes donde la relación consumo—beneficio sea más favorable.
La conclusión técnica del artículo es que la combinación de ion—litio y AIP basado en pilas PEM representa una mejora considerable respecto a configuraciones apoyadas únicamente en baterías de plomo—ácido. El texto habla de “una mejora tecnológica significativa” y vincula esa mejora con 3 efectos operativos: mayor permanencia en zona, menor necesidad de esnórquel y reducción del índice de indiscreción. En submarinos convencionales, esos 3 efectos son casi inseparables. Permanecer más tiempo bajo el agua no vale lo mismo si obliga a exponerse; el valor real está en permanecer sin delatarse.
El Monturiol en sus recientes pruebas en puerto. Foto: Armada
Especialmente interesante es la propuesta de estudiar el ciclo de vida completo desde una perspectiva logística y medioambiental, incluyendo reciclaje de baterías e impacto del combustible empleado. En defensa también se deben tener en cuenta sostenimiento, disponibilidad, mantenimiento, cadena de suministro, seguridad industrial y dependencia tecnológica. El artículo no desarrolla todas esas líneas en profundidad, pero las identifica correctamente.
El cierre del texto es, en todo caso, prudente.
Puede afirmarse que la implementación de sistemas híbridos AIP—ion litio “no sólo mejora la autonomía y capacidad de inmersión”, sino que representa una evolución necesaria para los submarinos convencionales en el entorno operativo actual. Esta formulación evita presentar la tecnología como una ruptura absoluta. No se trata de convertir a un submarino convencional en uno nuclear, ni de eliminar todas sus restricciones, sino de ampliar de forma significativa su margen de empleo.
Desde una lectura amateur del trabajo, los 3 aspectos principales del mismo, que son la química de las baterías, la generación eléctrica independiente del aire y la discreción operativa, ayudan a despejar las dudas sobre la operación de submarinos convencionales y las posibilidades de evolución de éstos con la integración de las nuevas tecnologías de ion—litio. En ese sentido, la discusión sobre ion—litio y AIP no es sólo una cuestión de ingeniería naval; afecta al modo en que una marina puede patrullar, negar áreas, proteger accesos marítimos, vigilar rutas, disuadir a un adversario y sostener una presencia encubierta.
En el caso español, el interés es, por tanto, evidente. El S-80+ no es sólo una plataforma de substitución de capacidades, sino un programa que concentra ambición tecnológica, autonomía industrial y aprendizaje acumulado. La posibilidad de mejorar la arquitectura energética futura —ya sea en evoluciones del propio S-80+ o en una eventual clase posterior— debe leerse en clave de capacidad nacional, sí, pero también de adaptación a un entorno naval cada vez más exigente y contemplando desarrollos foráneos que no pueden ser ajenos a la evolución misma de los sumergibles de la Armada.
La cuestión de fondo es así sencilla de formular y difícil de resolver: cómo lograr que un submarino convencional sea más persistente, más silencioso y menos dependiente de ventanas de exposición. El artículo de José María Gil Carbonell aporta una respuesta técnica razonada que combina baterías de alta densidad con generación AIP mediante pilas PEM, aprovechando la modularidad del ion—litio y la permanencia que ofrece la pila de combustible en regímenes adecuados.
No es una solución sin costes ni desafíos. Pero el texto muestra que la dirección tecnológica está probablemente bien definida. En la guerra submarina convencional, la energía es tiempo; el tiempo es permanencia; y la permanencia, si se administra con discreción, se convierte en ventaja operativa.
Por eso el artículo resulta especialmente oportuno. No se limita a describir una mejora de componentes, sino que plantea un cambio en la manera de entender la autonomía submarina. En un espacio marítimo vigilado, congestionado y tecnológicamente denso, la diferencia entre tener que tirar de esnórquel antes o después puede ser la diferencia entre cumplir la misión o comprometerla. Y eso, además, nos recuerda que, bajo el mar, la superioridad empieza muchas veces en una celda de batería, en una pila de combustible y en la capacidad de seguir oculto cuando el adversario espera que uno tenga que salir a respirar.
Redacción/Jorge Estévez-Bujez
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Sobre el artículo del alférez de navío don José María Gil Carbonell, “Revista General de Marina”, mayo de 2026, pp. 789-796.
