In oktober 2025 onthulden de toonaangevende autofabrikanten van het land op een technologieconferentie officieel de ontwikkeling van een nieuwe generatie solid-state batterijen. Het batterijsysteem volgt een sulfide-elektrolytroute en heeft een energiedichtheid van 420 Wh/kg. De door batterijen-aangedreven middelgrote sedan heeft een gecombineerd rijbereik van meer dan 1.200 kilometer en is van plan het vlaggenschipmodel van de fabrikant in het vierde kwartaal van 2025 op massaproductie te brengen en te installeren. Het nieuws veroorzaakte schokgolven door de industrie, waarbij de doorbraak werd gezien als een belangrijk teken van de energiecelindustrie, het 'solide- tijdperk van het staatstijdperk', in een tijd waarin de energiedichtheid van vloeibare lithium-ionbatterijen de limiet van 350 Wh/kg nadert.
I. DE TECHNOLOGIEKERN: De logica achter doorbraken in het bereik van 1.200 km
De kernvoordelen van de nieuwe generatie vaste-batterijen zijn afgeleid van innovaties in drie sleuteltechnologieën, met prestatie-indicatoren die aanzienlijk beter zijn dan die van reguliere vloeibare batterijen:
(1) Dubbele doorbraken in sulfide-elektrolyten.
De batterij maakt gebruik van vaste sulfide-elektrolyten die zelf zijn ontwikkeld om de tegenstelling tussen ionische geleidbaarheid en stabiliteit in traditionele elektrolyten op te lossen. De elektrolyt heeft bij kamertemperatuur een ionische geleidbaarheid- van 1,2 × 10 − 2S/cm, meer dan driemaal die van traditionele vloeibare elektrolyten, aldus de technisch directeur van de fabrikant. Tegelijkertijd vermindert de nano-composietmodificatietechnologie de interface-impedantie met 60%. Dankzij deze doorbraak kan de batterij het vermogen op 85% van de capaciteit handhaven, zelfs bij temperaturen tot min 20 graden Celsius, waarmee het pijnpunt van de verzwakking van het winterbereik voor gebruikers in Noord-China wordt aangepakt.
(2) Composietkathodematerialen verhogen de energiedichtheid.
De positieve elektrode van de batterij bestond uit een composietsysteem van "lithium-rijke mangaan-gebaseerde materialen" en de gradiëntstructuur werd geconstrueerd door atomaire laagdepositietechnologie, waardoor de verhouding werd verhoogd tot 280 mAh/g. Het systeem werd gecombineerd met een anode van silicium-koolstofcomposiet (met een capaciteit van 1.800 mAh/g) en lithiummetaalcoatingtechnologie om een energiedichtheid van 420 Wh/kg te bereiken. Dat is ruim boven de 350 Wh/kg vaste-batterijen die Zhong Ji momenteel massaal-produceert, en meer dan Dongfeng Motor eerder heeft aangekondigd.
(3) Veiligheidsontwerp, reconstructie en beschermingssysteem.
Dankzij de on-ontvlambaarheid van vaste elektrolyt elimineert de batterij vloeibare elektrolyten volledig, waardoor het risico op warmteverlies feitelijk wordt geëlimineerd. Uit spijkerpenetratietests op de conferentielocatie bleek dat de cellen geen open vuur of rook produceerden nadat ze op een stalen spijker waren gespietst, met een maximale oppervlaktetemperatuur van slechts 52 graden. Bovendien heeft het batterijpakket een honingraatvormige bufferstructuur die drie keer zo sterk is als de nationale norm en intact blijft, zelfs na het doorstaan van een valtest van 10 meter.
ii. Vooruitgang in massaproductie: de haalbaarheidsanalyse voor 2025
Met betrekking tot de tijdlijn voor massaproductie in 2025 hebben fabrikanten een alomvattend plan bekendgemaakt dat technologieverificatie en capaciteitsopbouw- omvat, evenals de onderliggende ondersteunende systemen voor de industriële keten:
(1) Datalays voor proefproductielijnen vormen de basis voor massaproductie.
Momenteel heeft de batterij meer dan 5.000 cyclustests ondergaan op de door de fabrikant zelf-gebouwde pilotproductielijn van 2 GWh, waarbij ruim 3.000 levenscyclussen zijn behaald (wat overeenkomt met een rijbereik van meer dan 600.000 km), met een dempingspercentage van minder dan 20%. Uit tests met snellaadprestaties blijkt dat u bij 4C in 12 minuten tot 80% kunt opladen, met een energie-aanvulefficiëntie die dicht bij die van een benzineauto ligt. Deze indicatoren voldoen aan de eisen voor massaproductie van voertuigaccu's.
(2) Het opheffen van knelpunten in de inrichting van de toeleveringsketen.
Om de uitdaging van de massaproductie van solid{0}}batterijen het hoofd te bieden, werken fabrikanten samen met upstreambedrijven zoals BTR en Enjie om een exclusieve toeleveringsketen te creëren. Onder hen richten de door BTR geleverde 3D-poreuze lithium-koolstofcomposieten zich op de groei van de groei van lithiumdendriet, terwijl de nieuwe sulfide-elektrolytproductielijn van Enjie's dochteronderneming 1.000 ton per jaar kan produceren, wat een aanvoer van kernmaterialen garandeert. De kosten van een enkele batterij worden momenteel beperkt tot 1,8 mWh, aldus de fabrikant. Hoewel dit hoger is dan de 0,5-0,55 yuan voor vloeibare batterijen, is het een daling van 40% ten opzichte van 2024.
(3) De bouw van de productielijn gaat de eindsprint in.
Er is begonnen met de bouw van de ondersteunende productiebasis voor solid{1}}-batterijen van 8 GWh in het Changjiang River Delta Smart Manufacturing Industrial Park, waarbij gebruik wordt gemaakt van volledig geautomatiseerde, geïntegreerde wikkel- en verpakkingsapparatuur. De inbedrijfstelling van de apparatuur zal naar verwachting in het tweede kwartaal van 2025 worden afgerond. Het bedrijf is van plan een initiële productiecapaciteit van 10.000 eenheden per maand te hebben, waarbij prioriteit wordt gegeven aan vlaggenschipmodellen, waarbij de productie tegen 2026 zal worden opgevoerd tot 30 GWh om productielijnen uit het midden- en hogere segment te dekken.
III. Schokgolven in de industrie: de rimpeleffecten van technologische doorbraken
De technische aankondiging hervormt niet alleen het concurrentielandschap voor NEV-fabrikanten, maar had ook verreikende implicaties voor de gehele nieuwe energie-industrieketen:
(1) Autofabrikanten hebben te maken met toenemende concurrentie op het gebied van solid{1}}batterijen.
Changan Automobile had eerder plannen aangekondigd voor de massaproductie en installatie van 400 Wh/kg solid-state batterijen (met een actieradius van 1.500 km) in 2026, terwijl Geely van plan is een soortgelijk product in 2026 massaal te produceren. Op de internationale markt hebben Toyota en Samsung SDI ook productiedata vastgesteld voor 2027. Industrieanalisten zeggen dat de periode 2025-2027 een kritieke periode zal zijn voor massaproductie van solid{9}}batterijen en ingebouwde toepassingen, en de keuze van technologieroutes zullen de concurrentiekracht van autofabrikanten in de komende tien jaar bepalen.
(2) De oplaadinfrastructuur staat voor uitdagingen bij de wederopbouw.
Een bereik van 1200 km betekent dat gebruikers slechts één of twee keer per maand hoeven op te laden, vergeleken met 2-3 keer per week momenteel. Als de staatspenetratie in 2030 stabiel is met 30% procent, zal de nationale vraag naar ultra{11}}snelle oplaadstations met 25% tot 25 procent dalen, volgens een onderzoek van de Chinese EV100. Als reactie daarop heeft het National Grid een "geïntegreerde fotovoltaïsche energieopslag en -schakeling" renovatie van de elektriciteitscentrale gelanceerd en een pilot-installatie voor ultrasnel opladen voor vaste-stofbatterijen gebouwd in de Yangtze River Delta-regio.
(3) Het geschil over de technische route gaat door.
Ondanks een duidelijke tijdlijn voor massaproductie blijft de industrie verdeeld over de volwassenheid van de technologie. Zeng Yuqun, hoofd van de China Automobile Industry Association, heeft eerder gezegd dat de meeste huidige 'vaste--batterijen' eigenlijk half-vaste producten zijn en dat het acht tot tien jaar duurt voordat alle-vaste-vaste-batterijen in massa worden geproduceerd-. Uit demontageanalyse bleek dat de door de fabrikant gepubliceerde batterij nog steeds 5% vloeibare elektrolyt bevat, in de categorie 'quasi-vaste-staat', maar dat er een doorbraak is bereikt in de kernprestaties van de elektrolyt.
IV. INLEIDING Toekomstige uitdagingen: drie hindernissen voor de implementatie van massaproductie
Achter dit optimisme staan grootschalige toepassingen van solid-state batterijen nog steeds voor meerdere uitdagingen in de echte{2}}wereld:
(1) Kostenbeheersing blijft een kernprobleem
Bij de huidige prijs van 1,8 kWh kost een batterijpakket van 80 kWh ongeveer $144.000, of ruim 40% procent van de prijs van reguliere modellen. Fabrikanten zeggen dat door gelokaliseerde materiaalproductie (momenteel wordt 70% van de sulfide-elektrolyten geïmporteerd) en een grotere productiecapaciteit de kosten naar verwachting zullen dalen tot $ 1 per watt-uur in 2027, dicht bij de kosten van vloeibare batterijen.
(2) Standaardsystemen hebben dringend verbetering nodig
Momenteel bestaat er geen uniforme norm voor vaste-batterijen op het gebied van testmethoden voor de cyclische levensduur of veiligheidsevaluatiecriteria. De China Association of Automobile Manufacturers heeft samen met twaalf autofabrikanten en twintig accubedrijven een standaardwerkgroep opgericht. Het is van plan om in 2025 een technische specificatie voor solid-state batterijen in voertuigen uit te brengen, waarin belangrijke indicatoren zoals energiedichtheid en veiligheidsprestaties zullen worden geïdentificeerd.
(3) Recyclingsystemen moeten de leemten opvullen.
De lithiummetaalanodes en sulfide-elektrolyten van vaste--batterijen zijn niet geschikt voor de traditionele batterijrecyclingprocessen en er is een gebrek aan volwassen recyclingtechnologieën. Het bedrijf werkt samen met GEM om een recyclingproces voor ‘gerichte lithiumextractie’ te ontwikkelen, met als doel meer dan 95% van de lithium- en nikkelbronnen terug te winnen, waarbij de eerste demonstratielijn naar verwachting in 2026 voltooid zal zijn.
Oordeel: Solid State-batterijen openen een nieuw hoofdstuk in de energierevolutie
Van laboratoria tot massa{0}}geproduceerde auto's: de doorbraak van de vaste- batterij, die een bereik heeft van 1200 kilometer, markeert het officiële begin van het 'post-tijdperk van vloeibare batterijen voor de NEV-industrie. Zoals Zhang Yongwei, vice-voorzitter van de Chinese EV100, opmerkt, zullen vaste-batterijen in kleine auto's in de komende 2-3 jaar worden geïnstalleerd, waardoor de Hoewel uitdagingen zoals kosten en normen blijven bestaan, is de golf van technologische iteraties onomkeerbaar. De lancering van massaal geproduceerde modellen in 2025 zal waarschijnlijk een belangrijk keerpunt zijn voor nieuwe energievoertuigen als alomvattend alternatief voor zuinige voertuigen.
