El fundador y piloto de pruebas jefe, el español Miguel Iturmendi, realizó una serie de vuelos cortos para validar la nueva configuración eléctrica, que sustituye el anterior sistema de baterías de ion litio por módulos de estado sólido. Según la organización, el objetivo del programa es demostrar en condiciones reales el potencial de esta tecnología para vuelos eléctricos de largo alcance y alta cota.
“Células de estado sólido y vuelo regenerativo abren una nueva etapa para la aviación eléctrica de larga distancia”
La aeronave, basada en un Pipistrel Taurus en la clase de 500 kilogramos, integra un sistema propio de distribución de potencia, gestión de baterías, propulsión y control térmico, además de extensiones alares y paneles solares. Helios Horizon sostiene que el avión ostenta el récord de altitud mundial para un eléctrico de su categoría tras haber alcanzado 24.000 pies en campañas previas con baterías de ion litio.
Antes de la conversión, el aparato operaba con baterías de ion litio con una densidad energética de 260 Wh/kg. Los nuevos módulos de estado sólido alcanzan 410 Wh/kg, lo que supone, según la organización, un incremento del 60 al 80 por ciento frente a las celdas que alimentan la mayoría de vehículos eléctricos actuales. Esta ganancia se traduce en más energía almacenada por kilogramo, un factor crítico en aviación.
Paquete de baterías de estado sólido instalado en el avión Helios Horizon. Foto: James Darcy/Helios Horizon
Pese a la mejora respecto a la configuración anterior, la cifra queda por debajo de algunos desarrollos de ion litio de última generación ya disponibles para el sector aeronáutico. Amprius Technologies ofrece celdas de ánodo de silicio SiCore con 450 Wh/kg y MagniX comercializa celdas de 400 Wh/kg dentro de su línea Samson. Además, el eVTOL de EHang llegó a emplear celdas de estado sólido con 480 Wh/kg en un vuelo no tripulado en 2024.
Seguridad y estabilidad térmica
Las baterías de estado sólido sustituyen el electrolito líquido inflamable típico de las celdas de ion litio por un material sólido, una arquitectura que, según Helios Horizon, incrementa la estabilidad térmica y mecánica del sistema. La organización sostiene que estas celdas mantienen un comportamiento estable incluso sometidas a temperaturas elevadas o a daños estructurales, aspectos clave para la certificación futura.
Helios Horizon ensambló internamente los paquetes de baterías a partir de celdas de estado sólido adquiridas a distintos distribuidores, aunque no ha identificado a los proveedores por razones de confidencialidad ni ha detallado la química concreta. Esta opacidad limita el análisis independiente sobre la madurez industrial de la tecnología, un punto especialmente sensible en un segmento aún sin certificaciones aeronáuticas.
Gestión energética y vuelo regenerativo
Más allá de las celdas, el concepto explota al máximo la gestión energética del avión. La organización afirma que el aparato puede cargarse desde casi cualquier fuente de corriente alterna sin necesidad de infraestructura dedicada y que puede reenergizar parcialmente las baterías en vuelo mediante los paneles solares y la autorrotación de la hélice cuando el motor no está entregando empuje.
Aeronave, basada en un Pipistrel Taurus, durante su primer vuelo tripulado alimentado con baterías de estado sólido. Foto: James Darcy/Helios Horizon
En crucero, el avión extrae unos 9 kilovatios de un paquete de cuatro baterías a 400 voltios con una capacidad total de unos 60 kilovatios hora, lo que equivale a aproximadamente una séptima parte de la capacidad por hora, o 0,15C. En ascenso, la demanda se sitúa por debajo de la mitad de la capacidad por hora, en torno a 0,45C, pudiendo llegar a 0,9C cuando opera únicamente con dos baterías.
“Las bajas tasas de descarga muestran un perfil de misión más cercano a la eficiencia y el alcance que a la potencia extrema”
Estas tasas de descarga son modestas si se comparan con las exigencias de plataformas de despegue y aterrizaje vertical eléctrico, donde algunos ensayos han llevado las celdas hasta 15C. Esa diferencia subraya que el demostrador de Helios Horizon trabaja en un perfil de misión mucho menos agresivo, centrado en eficiencia y alcance más que en potencia instantánea.
En cuanto a la operación, Iturmendi ha explicado que las celdas pueden cargarse desde niveles próximos a vacío hasta el 80 por ciento en menos de 15 minutos. La combinación de recarga rápida, generación solar embarcada y uso de técnicas de vuelo regenerativo busca maximizar la autonomía sin depender de infraestructuras complejas en tierra, algo especialmente relevante para campañas en aeródromos remotos.
Camino a la estratosfera
El concepto de vuelo regenerativo, basado en planear y dejar que la hélice gire en bandera durante los descensos, permite recuperar parte de la energía potencial en forma de carga eléctrica. Según Helios Horizon, esta estrategia puede incrementar de forma significativa el alcance efectivo, aunque la organización no ha divulgado cifras detalladas de autonomía o tiempo de vuelo con la nueva configuración.
La campaña de ensayos del 5 de junio se centró en validar el peso y centrado del aparato tras el cambio de baterías, así como en contrastar en vuelo los resultados de las pruebas en tierra sobre la resistencia de las celdas a horas de operación sostenida. La organización califica la aeronave como demostrador de concepto y la opera bajo un certificado experimental de investigación y desarrollo.
En vuelos anteriores, realizados en 2024 cerca de Bishop, California, y aún con baterías de ion litio, el avión expandió su envolvente operativa desde 17.500 hasta 24.000 pies consumiendo menos del 60 por ciento de la capacidad de la batería. Estos resultados sirven de referencia para la nueva fase con celdas de estado sólido, que aspira a superar los 40.000 pies en misiones estratosféricas.
Un demostrador para la comunidad aeronáutica
La meta de Helios Horizon es alcanzar altitudes que superen incluso las cotas de crucero de muchos reactores comerciales, por encima de los 40.000 pies, en vuelos planificados para finales de este año. Para ello, el equipo seguirá refinando los sistemas de gestión térmica y energética, dado que la disipación de calor en el aire tenue de la estratosfera sigue siendo uno de los principales retos técnicos.
Iturmendi ha señalado en entrevistas anteriores que la gestión térmica del sistema de propulsión es el cuello de botella para el vuelo eléctrico estratosférico. La organización espera que la densidad energética de las celdas de estado sólido pueda incrementarse alrededor de un 40 por ciento en los próximos dos años, lo que ampliaría aún más el margen de diseño para misiones de gran altitud y larga duración.
Desde el punto de vista industrial, el programa pone de relieve tanto el potencial como las limitaciones actuales de las baterías de estado sólido en aviación. Aunque ofrecen ventajas claras en densidad energética y seguridad, siguen sin estar probadas a gran escala comercial y carecen de certificación aeronáutica, y diversos grupos de investigación advierten de que la densidad por sí sola no garantiza ciclos de alta potencia repetidos.
“Helios Horizon funciona como un laboratorio volante que ayuda a acotar riesgos y oportunidades de las baterías de estado sólido en vuelo real”
Helios Horizon indica que su avión demanda relativamente poco a las celdas, una decisión de diseño que prioriza la longevidad y la seguridad frente a prestaciones extremas. En paralelo, la organización ha recaudado en torno a 1.000.000 de dólares, aproximadamente 920.000 euros al cambio actual, en donaciones y busca unos 200.000 dólares adicionales, en torno a 184.000 euros, para financiar la campaña estratosférica.
El proyecto se presenta explícitamente como un demostrador tecnológico y no como el embrión de un producto comercial inmediato. Para la comunidad aeronáutica y energética, sin embargo, los vuelos del piloto español Miguel Iturmendi y Helios Horizon aportan datos valiosos sobre la integración real de baterías de estado sólido y sobre las estrategias operativas necesarias para explotarlas de forma segura en misiones de alta cota y larga duración.
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