ההתפתחויות האחרונות בסוללות מצב מוצק על ידי 10 חברות הליתיום-יון המובילות בעולם

בשנת 2024, נוף התחרות העולמי עבור סוללות חשמל החל להתעצב. נתונים פומביים שפורסמו ב-2 ביולי מגלים כי התקנת סוללות החשמל העולמית הגיעה לסך של 285.4 ג'יגה-וואט-שעה מינואר עד מאי השנה, נתון המציין צמיחה של 23% משנה לשנה.

עשר החברות המובילות בדירוג הן: CATL, BYD, LG Energy Solution, SK Innovation, Samsung SDI, Panasonic, CALB, EVE Energy, Guoxuan High-Tech ו-Xinwanda. חברות סוללות סיניות ממשיכות לתפוס שישה מתוך עשרת המקומות הראשונים.

ביניהן, התקנות סוללות החשמל של CATL הגיעו ל-107 ג'יגה-וואט-שעה, המהוות 37.5% מנתח השוק, ובכך הבטיחו את מעמדה המוביל עם יתרון מוחלט. CATL היא גם החברה היחידה בעולם שעברה את רף 100 ג'יגה-וואט-שעה של התקנות. התקנות סוללות החשמל של BYD הסתכמו ב-44.9 ג'יגה-וואט-שעה, ומדורגות במקום השני עם נתח שוק של 15.7%, עלייה של 2 נקודות אחוז בהשוואה לחודשיים הקודמים. בתחום סוללות המצב המוצק, מפת הדרכים הטכנולוגית של CATL מסתמכת בעיקר על שילוב של חומרים במצב מוצק וחומרים גופריתיים, במטרה להשיג צפיפות אנרגיה של 500 וואט-שעה/ק"ג. נכון לעכשיו, CATL ממשיכה להשקיע בתחום סוללות המצב המוצק ומצפה להגיע לייצור בקנה מידה קטן עד 2027.

באשר ל-BYD, מקורות בשוק מצביעים על כך שהם עשויים לאמץ מפת דרכים טכנולוגית המורכבת מקתודות טרנריות (גביש יחיד) עתירות ניקל, אנודות מבוססות סיליקון (עם התפשטות נמוכה) ואלקטרוליטים גופריתיים (הלידים מרוכבים). קיבולת התא יכולה לעלות על 60Ah, עם צפיפות אנרגיה ספציפית למסה של 400Wh/kg וצפיפות אנרגיה נפחית של 800Wh/L. צפיפות האנרגיה של חבילת הסוללות, העמידה בפני ניקוב או חימום, יכולה לעלות על 280Wh/kg. תזמון הייצור ההמוני דומה בערך לזה של השוק, כאשר ייצור בקנה מידה קטן צפוי עד 2027 וקידום שוק עד 2030.

חברת LG Energy Solution צפתה בעבר את השקתן של סוללות מוצקות מבוססות תחמוצת עד 2028 וסוללות מוצקות מבוססות סולפיד עד 2030. העדכון האחרון מראה כי LG Energy Solution שואפת למסחר את טכנולוגיית הסוללות בציפוי יבש לפני 2028, מה שעשוי להפחית את עלויות ייצור הסוללות ב-17%-30%.

חברת SK Innovation מתכננת להשלים את הפיתוח של סוללות מצב מוצק מורכבות מפולימר אוקסיד וסוללות מצב מוצק גופרתי עד 2026, כאשר התיעוש צפוי לשנת 2028. נכון לעכשיו, הם מקימים מרכז מחקר סוללות בדאג'ון, צ'ונגצ'ונגנם-דו.

חברת סמסונג SDI הכריזה לאחרונה על תוכניתה להתחיל בייצור המוני של סוללות מצב מוצק בשנת 2027. רכיב הסוללה עליו הם עובדים יגיע לצפיפות אנרגיה של 900 וואט-שעה/ליטר ויהיה בעל אורך חיים של עד 20 שנה, מה שיאפשר טעינה של 80% תוך 9 דקות.

פנסוניק שיתפה פעולה עם טויוטה בשנת 2019, במטרה להעביר סוללות מצב מוצק משלב הניסוי לשלב התיעוש. שתי החברות גם הקימו מיזם סוללות מצב מוצק בשם Prime Planet Energy & Solutions Inc. עם זאת, לא בוצעו עדכונים נוספים נכון לעכשיו. אף על פי כן, פנסוניק הודיעה בעבר בשנת 2023 על תוכניות להתחיל בייצור סוללות מצב מוצק לפני 2029, בעיקר לשימוש בכלי טיס בלתי מאוישים.

ישנן חדשות מוגבלות לאחרונה בנוגע להתקדמותה של CALB בתחום סוללות המצב המוצק. ברבעון הרביעי של השנה שעברה, CALB הצהירה בכנס שותפים עולמי כי סוללות המצב המוצק למחצה שלה יותקנו ברכבי מותג יוקרה זר ברבעון הרביעי של 2024. סוללות אלו יכולות להגיע לטווח של 500 ק"מ בטעינה של 10 דקות, והטווח המרבי שלהן יכול להגיע ל-1000 ק"מ.

סגן מנהל מכון המחקר המרכזי של EVE Energy, ז'או רואירוי, חשף את ההתפתחויות האחרונות בתחום סוללות מצב מוצק ביוני השנה. דווח כי EVE Energy פועלת לפיתוח טכנולוגי המשלב אלקטרוליטים במצב מוצק של סולפיד והליד. הם מתכננים להשיק סוללות מצב מוצק מלאות בשנת 2026, תוך התמקדות תחילה בכלי רכב חשמליים היברידיים.

חברת Guoxuan High-Tech כבר הוציאה את "סוללת ג'ינשי", סוללת מצב מוצק מלאה המשתמשת באלקטרוליטים גופריתיים. היא מתגאה בצפיפות אנרגיה של עד 350 וואט-שעה/ק"ג, ועולה על סוללות טרנריות רגילות ביותר מ-40%. עם כושר ייצור של 2 ג'יגה-וואט-שעה במצב מוצק למחצה, חברת Guoxuan High-Tech שואפת לערוך ניסויים בקנה מידה קטן על גבי כלי רכב של סוללת ג'ינשי המלאה במצב מוצק בשנת 2027, במטרה להשיג ייצור המוני עד 2030, כאשר שרשרת התעשייה תהיה מבוססת היטב.

שינוונדה פרסמה את הגילוי המפורט הראשון שלה לציבור על ההתקדמות בתחום סוללות מצב מוצק מלא ביולי השנה. שינוונדה הצהירה כי באמצעות חדשנות טכנולוגית, היא צופה להפחית את עלות סוללות מצב מוצק מבוססות פולימר ל-2 יואן/וואט-שעה עד 2026, סכום קרוב לעלות של סוללות ליתיום-יון מסורתיות. הם מתכננים להשיג ייצור המוני של סוללות מצב מוצק מלא עד 2030.

לסיכום, עשר חברות הליתיום-יון המובילות בעולם מפתחות באופן פעיל סוללות מצב מוצק ועושות התקדמות משמעותית בתחום זה. CATL מובילה את החבורה עם התמקדות בחומרים במצב מוצק וסולפידיים, כשהיא שואפת לצפיפות אנרגיה של 500 וואט-שעה/ק"ג. לחברות אחרות כמו BYD, LG Energy Solution, SK Innovation, Samsung SDI, Panasonic, CALB, EVE Energy, Guoxuan High-Tech ו-Xinwanda יש גם מפות דרכים טכנולוגיות ולוחות זמנים משלהן לפיתוח סוללות מצב מוצק. המירוץ לסוללות מצב מוצק נמצא בעיצומו, וחברות אלו שואפות להשיג מסחור וייצור המוני בשנים הקרובות. התקדמויות ופריצות דרך מרגשות צפויות לחולל מהפכה בתעשיית אחסון האנרגיה ולהניע את האימוץ הנרחב של סוללות מצב מוצק.