Dernières avancées en matière de batteries à semi-conducteurs par les 10 plus grandes entreprises mondiales de batteries lithium-ion

En 2024, la concurrence mondiale pour les batteries électriques commence à se dessiner. Les données publiques publiées le 2 juillet révèlent que l'installation mondiale de batteries électriques a atteint un total de 285,4 GWh entre janvier et mai de cette année, soit une croissance de 23 % en glissement annuel.

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 fabricants de batteries chinois continuent d'occuper six des dix premières places.

Parmi elles, les installations de batteries électriques de CATL ont atteint 107 GWh, représentant 37,5 % de part de marché, assurant ainsi sa position de leader avec un avantage absolu. CATL est également la seule entreprise au monde à dépasser les 100 GWh d'installations. Les installations de batteries électriques de BYD se sont élevées à 44,9 GWh, se classant deuxième avec une part de marché de 15,7 %, en hausse de 2 points de pourcentage par rapport aux deux mois précédents. Dans le domaine des batteries à semi-conducteurs, la feuille de route technologique de CATL repose principalement sur la combinaison de matériaux solides et sulfurés, visant à atteindre une densité énergétique de 500 Wh/kg. Actuellement, CATL continue d'investir dans le domaine des batteries à semi-conducteurs et prévoit d'atteindre une production à petite échelle d'ici 2027.

Concernant BYD, des sources du marché indiquent qu'ils pourraient adopter une feuille de route technologique comprenant des cathodes ternaires (monocristaux) à haute teneur en nickel, des anodes à base de silicium (faible dilatation) et des électrolytes sulfurés (halogénures composites). La capacité des cellules peut dépasser 60 Ah, avec une densité énergétique massique spécifique de 400 Wh/kg et une densité énergétique volumétrique de 800 Wh/L. La densité énergétique du bloc-batterie, résistant à la perforation et à la chaleur, peut dépasser 280 Wh/kg. Le calendrier de production de masse est à peu près le même que celui du marché : une production à petite échelle est prévue d'ici 2027 et une commercialisation d'ici 2030.

LG Energy Solution avait précédemment prévu 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 montre 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 d'achever le développement de batteries solides composites en oxyde polymère et de batteries solides en sulfure d'ici 2026, avec une industrialisation prévue pour 2028. Actuellement, ils établissent un centre de recherche sur les batteries à Daejeon, Chungcheongnam-do.

Samsung SDI a récemment annoncé son intention de lancer la production de masse 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.

Panasonic a collaboré avec Toyota en 2019 pour faire passer les batteries à semi-conducteurs de la phase expérimentale à l'industrialisation. Les deux entreprises ont également créé une entreprise de batteries à semi-conducteurs appelée Prime Planet Energy & Solutions Inc. Cependant, aucune nouvelle information n'a été publiée à ce jour. Panasonic avait néanmoins annoncé son intention de lancer la production de batteries à semi-conducteurs avant 2029 en 2023, principalement pour les drones.

Les avancées de CALB dans le domaine des batteries solides sont peu nombreuses ces derniers temps. Au quatrième trimestre de l'année dernière, CALB a annoncé, lors d'une conférence mondiale de ses partenaires, que ses batteries semi-solides équiperaient les véhicules d'une marque étrangère de luxe au quatrième trimestre 2024. Ces batteries offrent une autonomie de 500 km avec une charge de 10 minutes, et une autonomie maximale de 1 000 km.

Zhao Ruirui, directeur adjoint de l'Institut central de recherche d'EVE Energy, a dévoilé les dernières avancées en matière de batteries solides en juin dernier. EVE Energy poursuit une feuille de route technologique intégrant des électrolytes solides sulfurés et halogénés. L'entreprise prévoit de lancer des batteries entièrement solides en 2026, en se concentrant initialement sur les véhicules électriques hybrides.

Guoxuan High-Tech a déjà lancé la « batterie Jinshi », une batterie entièrement solide utilisant des électrolytes sulfurés. Sa densité énergétique peut atteindre 350 Wh/kg, dépassant de plus de 40 % celle des batteries ternaires classiques. Avec une capacité de production de semi-solides de 2 GWh, Guoxuan High-Tech prévoit de réaliser des essais à petite échelle sur véhicule de la batterie Jinshi entièrement solide en 2027, avec pour objectif d'atteindre une production de masse d'ici 2030, lorsque la chaîne industrielle sera bien établie.

Xinwanda a publié pour la première fois des informations détaillées sur les progrès réalisés dans le domaine des batteries entièrement solides en juillet dernier. Xinwanda a déclaré que, grâce à l'innovation technologique, elle comptait réduire le coût des batteries solides à base de polymères à 2 yuans/Wh d'ici 2026, soit un prix proche de celui des batteries lithium-ion traditionnelles. L'entreprise prévoit d'atteindre la production de masse de batteries entièrement solides d'ici 2030.

En conclusion, les dix plus grandes entreprises mondiales du secteur lithium-ion développent activement des batteries à semi-conducteurs et réalisent des progrès significatifs dans ce domaine. CATL est en tête du peloton grâce à son expertise dans les matériaux à semi-conducteurs et sulfurés, 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 défini leurs propres feuilles de route et calendriers technologiques pour le développement de batteries à semi-conducteurs. La course aux batteries à semi-conducteurs 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 avancées majeures devraient révolutionner le secteur du stockage d'énergie et favoriser l'adoption généralisée des batteries à semi-conducteurs.