Últims desenvolupaments en bateries d'estat sòlid de les 10 principals empreses mundials de ions de liti

El 2024, el panorama de la competència global per a les bateries d'energia ha començat a prendre forma. Les dades públiques publicades el 2 de juliol revelen que la instal·lació global de bateries d'energia va assolir un total de 285,4 GWh de gener a maig d'aquest any, cosa que representa un creixement interanual del 23%.

Les deu primeres empreses del rànquing són: CATL, BYD, LG Energy Solution, SK Innovation, Samsung SDI, Panasonic, CALB, EVE Energy, Guoxuan High-Tech i Xinwanda. Les empreses xineses de bateries continuen ocupant sis de les deu primeres posicions.

Entre elles, les instal·lacions de bateries d'energia de CATL van arribar als 107 GWh, cosa que representa el 37,5% de la quota de mercat, cosa que assegura la posició de lideratge amb un avantatge absolut. CATL també és l'única empresa del món que supera els 100 GWh d'instal·lacions. Les instal·lacions de bateries d'energia de BYD van ascendir a 44,9 GWh, ocupant el segon lloc amb una quota de mercat del 15,7%, que va augmentar en 2 punts percentuals en comparació amb els dos mesos anteriors. En el camp de les bateries d'estat sòlid, la full de ruta tecnològica de CATL es basa principalment en la combinació de materials d'estat sòlid i sulfur, amb l'objectiu d'aconseguir una densitat d'energia de 500 Wh/kg. Actualment, CATL continua invertint en el camp de les bateries d'estat sòlid i espera aconseguir una producció a petita escala el 2027.

Pel que fa a BYD, fonts del mercat indiquen que podrien adoptar una guia tecnològica que consisteixi en càtodes ternaris (monocristall) d'alt contingut en níquel, ànodes basats en silici (baixa expansió) i electròlits de sulfur (halurs compostos). La capacitat de la cel·la pot superar els 60 Ah, amb una densitat d'energia específica en massa de 400 Wh/kg i una densitat d'energia volumètrica de 800 Wh/L. La densitat d'energia del paquet de bateries, que és resistent a la perforació o a l'escalfament, pot superar els 280 Wh/kg. El calendari de producció en massa és aproximadament el mateix que el del mercat, amb una producció a petita escala prevista per al 2027 i una promoció del mercat per al 2030.

LG Energy Solution havia projectat anteriorment el llançament de bateries d'estat sòlid basades en òxid per al 2028 i de bateries d'estat sòlid basades en sulfur per al 2030. L'última actualització mostra que LG Energy Solution té com a objectiu comercialitzar la tecnologia de bateries de recobriment en sec abans del 2028, cosa que podria reduir els costos de producció de bateries entre un 17% i un 30%.

SK Innovation té previst completar el desenvolupament de bateries d'estat sòlid compostes d'òxid polímer i bateries d'estat sòlid de sulfur el 2026, amb la industrialització prevista per al 2028. Actualment, estan establint un centre de recerca de bateries a Daejeon, Chungcheongnam-do.

Samsung SDI ha anunciat recentment el seu pla per començar la producció en massa de bateries d'estat sòlid el 2027. El component de la bateria en què estan treballant aconseguirà una densitat d'energia de 900 Wh/L i tindrà una vida útil de fins a 20 anys, cosa que permetrà una càrrega del 80% en 9 minuts.

Panasonic va col·laborar amb Toyota el 2019, amb l'objectiu de fer la transició de les bateries d'estat sòlid de la fase experimental a la industrialització. Les dues empreses també van establir una empresa de bateries d'estat sòlid anomenada Prime Planet Energy & Solutions Inc. Tanmateix, de moment no hi ha hagut més actualitzacions. No obstant això, Panasonic va anunciar anteriorment plans el 2023 per iniciar la producció de bateries d'estat sòlid abans del 2029, principalment per al seu ús en vehicles aeris no tripulats.

Hi ha poques notícies recents sobre el progrés de CALB en el camp de les bateries d'estat sòlid. Durant el quart trimestre de l'any passat, CALB va declarar en una conferència global de socis que les seves bateries semisòlids s'instal·larien en vehicles d'una marca estrangera de luxe durant el quart trimestre del 2024. Aquestes bateries poden aconseguir una autonomia de 500 km amb una càrrega de 10 minuts, i la seva autonomia màxima pot arribar als 1000 km.

El subdirector de l'Institut Central de Recerca d'EVE Energy, Zhao Ruirui, va revelar els darrers desenvolupaments en bateries d'estat sòlid al juny d'aquest any. Es diu que EVE Energy està seguint una guia tecnològica que incorpora electròlits d'estat sòlid de sulfur i halogenur. Tenen previst llançar bateries d'estat sòlid completes el 2026, centrant-se inicialment en vehicles elèctrics híbrids.

Guoxuan High-Tech ja ha llançat la "Bateria Jinshi", una bateria d'estat sòlid complet que utilitza electròlits de sulfur. Compta amb una densitat d'energia de fins a 350 Wh/kg, superant les bateries ternàries convencionals en més d'un 40%. Amb una capacitat de producció d'estat semisòlid de 2 GWh, Guoxuan High-Tech té com a objectiu dur a terme proves a petita escala en vehicles de la bateria d'estat sòlid Jinshi el 2027, amb l'objectiu d'aconseguir la producció en massa el 2030 quan la cadena industrial estigui ben establerta.

Xinwanda va fer la seva primera divulgació pública detallada del progrés en bateries d'estat sòlid completament al juliol d'aquest any. Xinwanda va declarar que, mitjançant la innovació tecnològica, espera reduir el cost de les bateries d'estat sòlid basades en polímers a 2 iuans/Wh el 2026, cosa que s'acosta al cost de les bateries d'ions de liti tradicionals. Tenen previst aconseguir la producció en massa de bateries d'estat sòlid completament el 2030.

En conclusió, les deu principals empreses mundials de ions de liti estan desenvolupant activament bateries d'estat sòlid i fent progressos significatius en aquest camp. CATL lidera el grup amb el seu enfocament en materials d'estat sòlid i sulfur, amb l'objectiu d'una densitat d'energia de 500 Wh/kg. Altres empreses com BYD, LG Energy Solution, SK Innovation, Samsung SDI, Panasonic, CALB, EVE Energy, Guoxuan High-Tech i Xinwanda també tenen les seves respectives fulles de ruta tecnològiques i calendaris per al desenvolupament de bateries d'estat sòlid. La cursa per les bateries d'estat sòlid ha començat, i aquestes empreses s'esforcen per aconseguir la comercialització i la producció en massa en els propers anys. S'espera que els avenços i els descobriments emocionants revolucionin la indústria de l'emmagatzematge d'energia i impulsin l'adopció generalitzada de bateries d'estat sòlid.