Dernières évolutions des batteries à l'état solide par les 10 principales entreprises mondiales du lithium-ion

En 2024, le paysage concurrentiel mondial des batteries de puissance commence à se dessiner. Les données publiques publiées le 2 juillet révèlent que la capacité installée mondiale de batteries de puissance a atteint 285,4 GWh de janvier à mai de cette année, soit une croissance de 23 % par rapport à l'année précédente.

Les dix premières entreprises du classement sont : CATL, BYD, LG Energy Solution, SK Innovation, Samsung SDI, Panasonic, CALB, EVE Energy, Guoxuan High-Tech et Xinwanda. Les entreprises chinoises de batteries occupent toujours six des dix premières places.

Parmi ces entreprises, les installations de batteries de puissance de CATL ont atteint 107 GWh, représentant 37,5 % de parts de marché et assurant ainsi la première place avec un avantage absolu. CATL est également la seule entreprise au monde à dépasser les 100 GWh d'installations. Les installations de batteries de puissance de BYD s'élèvent à 44,9 GWh, la plaçant en deuxième position avec une part de marché de 15,7 %, soit une progression de 2 points de pourcentage par rapport aux deux mois précédents. Dans le domaine des batteries à l'état solide, la stratégie technologique de CATL repose principalement sur la combinaison de matériaux à l'état solide et de sulfures, avec pour objectif d'atteindre une densité énergétique de 500 Wh/kg. CATL poursuit actuellement ses investissements dans le domaine des batteries à l'état solide et prévoit une production à petite échelle d'ici 2027.

Concernant BYD, des sources de marché indiquent que l'entreprise pourrait adopter une feuille de route technologique reposant sur des cathodes ternaires monocristallines à haute teneur en nickel, des anodes à base de silicium (faible dilatation) et des électrolytes à base de sulfures (halogénures composites). La capacité des cellules pourrait dépasser 60 Ah, avec une densité énergétique massique de 400 Wh/kg et une densité énergétique volumique de 800 Wh/L. La densité énergétique de la batterie, résistante à la perforation et à l'échauffement, pourrait excéder 280 Wh/kg. Le calendrier de production en série est globalement le même que celui du marché : une production à petite échelle est prévue pour 2027 et la commercialisation pour 2030.

LG Energy Solution prévoyait initialement le lancement de batteries à l'état solide à base d'oxyde d'ici 2028 et de batteries à l'état solide à base de sulfure d'ici 2030. La dernière mise à jour indique que LG Energy Solution vise à commercialiser la technologie de batterie à revêtement sec avant 2028, ce qui pourrait réduire les coûts de production des batteries de 17 % à 30 %.

SK Innovation prévoit de finaliser le développement de batteries à l'état solide composites à base d'oxyde polymère et de batteries à l'état solide à base de sulfure d'ici 2026, l'industrialisation étant prévue pour 2028. Actuellement, l'entreprise met en place un centre de recherche sur les batteries à Daejeon, dans la province de Chungcheongnam-do.

Samsung SDI a récemment annoncé son intention de lancer la production en série de batteries à semi-conducteurs en 2027. Le composant de batterie sur lequel ils travaillent atteindra une densité énergétique de 900 Wh/L et aura une durée de vie allant jusqu'à 20 ans, permettant une charge à 80 % en 9 minutes.

En 2019, Panasonic a collaboré avec Toyota afin de faire passer les batteries à électrolyte solide de la phase expérimentale à l'industrialisation. Les deux entreprises ont également créé une coentreprise spécialisée dans les batteries à électrolyte solide, Prime Planet Energy & Solutions Inc. Cependant, aucune information supplémentaire n'a été communiquée depuis. Néanmoins, Panasonic avait annoncé en 2023 son intention de lancer la production de batteries à électrolyte solide avant 2029, principalement pour les drones.

On dispose de peu d'informations récentes concernant les progrès de CALB dans le domaine des batteries à semi-conducteurs. Au quatrième trimestre de l'année dernière, CALB a annoncé lors d'une conférence internationale avec ses partenaires que ses batteries semi-solides seraient installées dans les véhicules d'une marque étrangère de luxe au cours du quatrième trimestre 2024. Ces batteries offrent une autonomie de 500 km avec une charge de 10 minutes, et leur autonomie maximale peut atteindre 1 000 km.

En juin dernier, Zhao Ruirui, directeur adjoint de l'Institut central de recherche d'EVE Energy, a dévoilé les dernières avancées en matière de batteries à l'état solide. EVE Energy poursuit un développement technologique intégrant des électrolytes solides à base de sulfures et d'halogénures. L'entreprise prévoit de commercialiser des batteries entièrement à l'état solide en 2026, en ciblant dans un premier temps les véhicules hybrides électriques.

Guoxuan High-Tech a déjà commercialisé la « Batterie Jinshi », une batterie entièrement à l'état solide utilisant des électrolytes à base de sulfure. Affichant une densité énergétique allant jusqu'à 350 Wh/kg, elle surpasse de plus de 40 % les batteries ternaires classiques. Avec une capacité de production de 2 GWh pour sa batterie semi-solide, Guoxuan High-Tech prévoit de réaliser des essais embarqués à petite échelle de la Batterie Jinshi entièrement à l'état solide en 2027, dans le but d'atteindre une production de masse d'ici 2030, une fois la chaîne de production bien établie.

En juillet dernier, Xinwanda a présenté publiquement pour la première fois ses avancées détaillées dans le domaine des batteries à l'état solide. L'entreprise a déclaré qu'elle prévoyait, grâce à l'innovation technologique, de réduire le coût des batteries à l'état solide à base de polymères à 2 yuans/Wh d'ici 2026, un prix proche de celui des batteries lithium-ion traditionnelles. Elle ambitionne d'atteindre une production de masse de batteries à l'état solide d'ici 2030.

En conclusion, les dix principaux fabricants mondiaux de batteries lithium-ion développent activement des batteries à l'état solide et réalisent des progrès significatifs dans ce domaine. CATL est en tête, avec ses recherches axées sur les matériaux à l'état solide et les sulfures, visant une densité énergétique de 500 Wh/kg. D'autres entreprises comme BYD, LG Energy Solution, SK Innovation, Samsung SDI, Panasonic, CALB, EVE Energy, Guoxuan High-Tech et Xinwanda ont également leurs propres feuilles de route technologiques et échéanciers pour le développement des batteries à l'état solide. La course aux batteries à l'état solide est lancée et ces entreprises s'efforcent d'atteindre la commercialisation et la production de masse dans les années à venir. Des avancées et des percées prometteuses devraient révolutionner le secteur du stockage d'énergie et favoriser l'adoption généralisée des batteries à l'état solide.