2024 Top 12Hersteller von Festkörperbatterien

Die wachsende Nachfrage nach sichereren und effizienteren Energielösungen hat Hersteller von Festkörperbatterien zu wichtigen Akteuren bei der Umgestaltung der Energiespeicherbranche gemacht. Diese innovativen Unternehmen treiben Fortschritte voran, die für mehr Sicherheit, höhere Energiedichte und längere Lebensdauer sorgen. Dieser Artikel beleuchtet die führendenHersteller von Festkörperbatterien, um ihre Beiträge und bahnbrechenden Technologien zu erkunden, die die Zukunft von Branchen wie Elektrofahrzeugen und erneuerbaren Energien prägen.

Markt für Festkörperbatterien: Trends und Chancen

Der Markt für Festkörperbatterien wächst rasant, angetrieben durch technologische Fortschritte und die wachsende Nachfrage nach sichereren, leistungsstarken Energiespeicherlösungen. Mit einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate (CAGR) von 38,2 % von 2024 bis 2032 ist dieser Markt bereit, Branchen von der Automobilindustrie bis hin zu erneuerbaren Energiesystemen zu revolutionieren.

Marktgröße und Wachstumsprognosen

Der globale Markt für Festkörperbatterien wurde im Jahr 2023 auf 826,8 Millionen US-Dollar geschätzt und wird bis 2032 voraussichtlich 63 Milliarden US-Dollar überschreiten. Dieses beeindruckende Wachstum wird angetrieben durch:

• Innovationen in der Materialwissenschaft, insbesondere bei Festelektrolyten.
• Erhöhte Sicherheit, Energiedichte und Langlebigkeit im Vergleich zu herkömmlichen Lithium-Ionen-Batterien.
• Steigende Investitionen in die Infrastruktur für erneuerbare Energien und die Einführung von Elektrofahrzeugen (EV).

Schlüsselsektoren treiben die Nachfrage an

Elektrofahrzeuge (EVs)

Elektrofahrzeuge sind der Hauptgrund für die Einführung von Festkörperbatterien, da diese Batterien Folgendes bieten:

• Höhere Energiedichte: Ermöglicht es Elektrofahrzeugen, mit einer einzigen Ladung größere Reichweiten zu erreichen.
• Schnellere Ladezeiten: Reduziert Ausfallzeiten für Fahrer.
• Verbesserte Sicherheit: Minimiert das Risiko batteriebedingter Brände oder Fehlfunktionen.

Führende Automobilhersteller wie Toyota und QuantumScape integrieren die Festkörperbatterietechnologie aktiv in ihre Elektrofahrzeuge der nächsten Generation.

Unterhaltungselektronik

Kompakte und leichte Festkörperbatterien revolutionieren die Unterhaltungselektronik und bieten:

• Verlängerte Akkulaufzeit für Smartphones, Laptops und Wearables.
• Erhöhte Sicherheit für Hochenergiegeräte.
• Flexibilität im Design durch Dünnschicht-Batterietechnologie.

DünnschichtigFestkörperbatterien, die für ihre Anpassungsfähigkeit an verschiedene Formen und Größen bekannt sind, sind für das wachsende Ökosystem des Internets der Dinge (IoT) von entscheidender Bedeutung.

Erneuerbare Energiesysteme

Der Übergang zu erneuerbaren Energien steigert die Nachfrage nach Festkörperbatterien für Speicheranwendungen im Netzmaßstab. Zu den wichtigsten Vorteilen gehören:

• Hohe Energiekapazität: Ermöglicht die effiziente Speicherung intermittierender Sonnen- und Windenergie.
• Lange Lebensdauer: Reduziert die Austauschhäufigkeit und senkt die Betriebskosten.
• Vorteile für die Umwelt: Unterstützt CO2-neutrale Energielösungen.

Die USA sind mit erheblichen Investitionen in die Infrastruktur für erneuerbare Energien führend und nutzen Festkörperbatterien, um die Zuverlässigkeit der Energiespeicherung zu verbessern.

Regionale Analyse

Nordamerika

Nordamerika ist ein führender Markt, angetrieben durch:

• Staatliche Anreize für die Einführung von Elektrofahrzeugen und Projekte für erneuerbare Energien.
• Investitionen in Forschung und Entwicklung großer Batteriehersteller.
• Starke Nachfrage nach industriellen Anwendungen, insbesondere in der Logistik und Luft- und Raumfahrt.

Europa

Europa erlebt ein rasantes Wachstum aufgrund von:

• Strenge Umweltvorschriften fördern die Einführung von Elektrofahrzeugen.
• Wachsendes Interesse an fortschrittlicher Energiespeicherung für saubere Energiesysteme.
• Erhebliche Investitionen in die Dünnschicht-Batterietechnologie für die Unterhaltungselektronik.

Asien-Pazifik

Es wird erwartet, dass der asiatisch-pazifische Raum den Markt für Festkörperbatterien dominieren wird, mit einem Wert von über 65 Milliarden US-Dollar bis 2032. Zu den wichtigsten Mitwirkenden gehören:

• China, Japan und Südkorea: Führend in der Batterieproduktion und Innovation.
• Zunehmende Akzeptanz von Elektrofahrzeugen durch Autohersteller wie BYD.
• Starke Industrie- und Fertigungsinfrastruktur, die die Kommerzialisierung von Batterien in großem Maßstab unterstützt.

Top 12 Hersteller von Festkörperbatterien

Die rasanten Fortschritte in der Festkörperbatterietechnologie haben Innovationen in der gesamten Energiespeicherbranche vorangetrieben, wobei zahlreiche Unternehmen eine Vorreiterrolle spielen. Von etablierten Global Playern bis hin zu aufstrebenden Startups definieren diese Hersteller die Zukunft von Batterien neu, indem sie sich zentralen Herausforderungen wie Sicherheit, Energiedichte und Skalierbarkeit stellen. In diesem Abschnitt werden die 12 Unternehmen hervorgehoben, die den Durchbruch bei Festkörperbatterien vorantreiben, und ihre Geschichte, Beiträge zur Branche und aktuelle Entwicklungen untersucht. Zusammen repräsentieren sie den neuesten Stand der Batterieinnovation und ebnen den Weg für eine effizientere und nachhaltigere Energiezukunft.

Toyota Motor Corporation (Toyota)

Firmenüberblick

Die 1937 gegründete Toyota Motor Corporation ist einer der weltweit größten Automobilhersteller mit Hauptsitz in Toyota City, Japan. Mit einer Geschichte der Innovation ist Toyota ein Pionier bei nachhaltigen Automobiltechnologien, einschließlich Hybrid- und Elektrofahrzeugen. Die Forschungs- und Entwicklungsbemühungen des Unternehmens im Bereich Festkörperbatterien zielen darauf ab, die Energiespeicherung für Elektrofahrzeuge und darüber hinaus zu revolutionieren.

Geschäft mit Festkörperbatterien

Toyota investiert stark in Festkörperbatterien, um in den kommenden Jahren den Markt für Elektrofahrzeuge anzuführen. Diese Batterien bieten eine überlegene Energiedichte, schnellere Ladezeiten und erhöhte Sicherheit.

Wichtige Innovationen:

• Entwicklung fester Elektrolyte zur Verbesserung der Energiespeicherung.
• Verbesserte Batterielebensdauer zur Unterstützung von Langstreckenreisen.

Zeitleiste:

• Toyota will bis 2027-2028 vollständig Festkörperbatterien in Elektrofahrzeuge integrieren. Das Unternehmen hat technologische Fortschritte erzielt, um frühere Herausforderungen im Zusammenhang mit der Batterielebensdauer zu überwinden, und konzentriert sich nun auf Massenproduktionsmethoden.

Neuigkeiten zu Toyota-Festkörperbatterien

• Oktober 2023: Toyota kündigte eine Partnerschaft mit Idemitsu Kosan zur Massenproduktion von Festkörperbatterien für Elektrofahrzeuge an, mit dem Ziel, die Produktion im Jahr 2027 aufzunehmen.
• September 2024: Das japanische Ministerium für Wirtschaft, Handel und Industrie hat Toyotas Plänen zur Entwicklung und Produktion von Festkörperbatterien der nächsten Generation zugestimmt. Die ersten Modelle werden für etwa 2028 erwartet.

---

QuantumScape Corporation (QuantumScape)

Firmenüberblick

QuantumScape Corporation wurde 2010 gegründet und hat seinen Hauptsitz in San Jose, Kalifornien. Das Unternehmen ist auf Energiespeicherlösungen der nächsten Generation spezialisiert, mit einem starken Fokus auf Festkörperbatterien für Elektrofahrzeuge. Die Mission von QuantumScape besteht darin, die Einschränkungen herkömmlicher Lithium-Ionen-Batterien durch die Bereitstellung sichererer und leistungsstärkerer Alternativen zu überwinden.

Geschäft mit Festkörperbatterien

QuantumScape ist bekannt für seine hochmoderne Festkörperbatterietechnologie. Zu den Innovationen des Unternehmens zählen:

• Anodenloses Design: Der Verzicht auf Anodenmaterial in der hergestellten Zelle, das sich beim Laden bildet, ermöglicht eine höhere Energiedichte.
• Proprietärer Feststoffkeramik-Separator: Diese Komponente ermöglicht Hochtemperaturbetrieb und Schnellladefähigkeiten und erhöht gleichzeitig die Sicherheit, indem sie die Bildung von Dendriten verhindert.

Neuigkeiten zu QuantumScape-Festkörperbatterien

• Juli 2024: QuantumScape hat mit PowerCo, dem Batterieunternehmen von Volkswagen, eine Vereinbarung zur Gewährung einer nicht-exklusiven Lizenz zur Massenproduktion der Festkörper-Lithium-Metall-Batterietechnologie von QuantumScape geschlossen.
• Oktober 2024: QuantumScape hat mit der Kleinserienproduktion seiner ersten B-Muster-Festkörperzellen für OEM-Tests begonnen und markiert damit einen bedeutenden Schritt in Richtung Kommerzialisierung seiner Festkörperbatterietechnologie.

---

Solid Power, Inc.(Solid Power)

Firmenüberblick

Solid Power ist ein in den USA ansässiges Unternehmen, das sich auf die Entwicklung fortschrittlicher Festkörperbatterietechnologien spezialisiert hat. Das Unternehmen konzentriert sich auf die Herstellung skalierbarer Energiespeicherlösungen für Elektrofahrzeuge (EVs) und Industrieanwendungen. Es ist für seine Arbeit sowohl bei der Entwicklung halbfester als auch vollständig fester Batterien bekannt.

Geschäft mit Festkörperbatterien

Solid Power entwickelt vollständig Festkörperbatterien weiter, die vollständig auf flüssige Elektrolyte verzichten, um die Energiedichte und Sicherheit zu maximieren. Diese Batterien sind für Hochleistungsanwendungen, insbesondere im Automobilbereich, konzipiert.

Schwerpunktbereiche:

• Verbesserung der Festelektrolytmaterialien zur Verbesserung der Haltbarkeit und Ionenleitfähigkeit.
• Entwicklung skalierbarer Herstellungsprozesse, die mit der bestehenden Lithium-Ionen-Produktionsinfrastruktur kompatibel sind.

Anwendungen:

• Elektrofahrzeuge.
• Möglicher zukünftiger Einsatz in der Luft- und Raumfahrt und anderen Branchen, die eine hohe Energiedichte und Sicherheit erfordern.

Neuigkeiten zu Solid-State-Batterien

• Januar 2024: Solid Power erweiterte seine Partnerschaft mit SK On durch die Unterzeichnung von drei neuen Vereinbarungen: einer Forschungs- und Entwicklungslizenz, einer Leitungsinstallationsvereinbarung und einer Elektrolytliefervereinbarung. Ziel dieser Vereinbarungen ist es, die Entwicklung und Produktion von Festkörperbatterien voranzutreiben.
• September 2024: Das US-Energieministerium hat Solid Power ausgewählt, um Verhandlungen über die Vergabe von bis zu 50 Millionen US-Dollar an Bundesmitteln im Rahmen des überparteilichen Infrastrukturgesetzes aufzunehmen. Mit dieser Förderung soll die kontinuierliche Produktion von Festelektrolytmaterialien auf Sulfidbasis für fortschrittliche Festkörperbatterien unterstützt werden.

---

Samsung SDI Co., Ltd.(Samsung SDI)

Firmenüberblick

Samsung SDI ist ein weltweit führender Anbieter von Batterieinnovationen mit einem starken Fokus auf die Entwicklung von Festkörperbatterietechnologien der nächsten Generation. Die Fortschritte des Unternehmens zielen auf Elektrofahrzeuge und leistungsstarke Unterhaltungselektronik ab und sorgen für eine höhere Energiedichte und mehr Sicherheit.

Geschäft mit Festkörperbatterien

Samsung SDI konzentriert sich auf die Entwicklung vollständiger Festkörperbatterien, um der wachsenden Nachfrage nach leistungsstarken, sicheren und effizienten Energielösungen gerecht zu werden. Das Unternehmen treibt proprietäre Technologien voran, um die Energiedichte und Sicherheit zu erhöhen.

Hauptmerkmale:

• Erhöhte Energiedichte mit dem Ziel 900 Wh/L zur Unterstützung von Elektrofahrzeugen (EVs) mit großer Reichweite.
• Schnellladefunktionen mit dem Ziel einer Aufladung von 80 % in 9 Minuten, um die Benutzerfreundlichkeit zu verbessern.
• Anodenloses Design zur Reduzierung von Gewicht und Größe, was einer kompakten Elektronik zugute kommt.

Kommerzielle Ziele:

Samsung SDI plant, bis 2027 vollständig Festkörperbatterien in Massenproduktion herzustellen und zielt dabei auf Premium-Elektrofahrzeuge und leistungsstarke Unterhaltungselektronik ab.

Neuigkeiten zu Samsung SDI-Festkörperbatterien

• März 2024: Auf der InterBattery 2024 in Seoul stellte Samsung SDI seine Roadmap zur Massenproduktionsreife für Festkörperbatterien vor, die mit 900 Wh/L die branchenweit höchste Energiedichte aufweisen. Das Unternehmen stellte außerdem innovative Technologien vor, darunter eine 9-minütige Aufladung von 80 % und langlebige Batterien mit einer Lebensdauer von über 20 Jahren.
• Juli 2024: Samsung SDI kündigte Pläne zur Massenproduktion von Festkörperbatterien für „Super-Premium“-Elektrofahrzeuge bis 2027 an. Diese Batterien sollen es Elektrofahrzeugen ermöglichen, mit einer einzigen Ladung eine Reichweite von bis zu 621 Meilen zu erreichen.
• Oktober 2024: Auf der Daegu International Future Auto & Mobility Expo (DIFA) 2024 stellte Samsung SDI ein komplettes Sortiment an Batterien für Mobilitätsanwendungen vor, darunter Festkörperbatterien, zylindrische 46-Phi-Batterien und LFP+-Batterien. Mit diesen fortschrittlichen Batterietechnologien will das Unternehmen den weltweiten Mobilitätsmarkt anführen.

---

Panasonic Holdings Corporation(Panasonic)

Firmenüberblick

Panasonic wurde 1918 gegründet und hat seinen Hauptsitz in Osaka, Japan. Das Unternehmen ist ein weltweit führender Anbieter von Elektronik- und Energiespeicherlösungen. Das Unternehmen blickt auf eine reiche Geschichte der Innovation in der Batterietechnologie zurück, einschließlich der Entwicklung von Lithium-Ionen-Batterien für Elektrofahrzeuge (EVs) und erneuerbare Energiesysteme. Dank seiner Expertise in der Batterieherstellung hat sich Panasonic zu einem wichtigen Akteur auf dem aufstrebenden Markt für Festkörperbatterien entwickelt.

Geschäft mit Festkörperbatterien

Panasonic investiert aktiv in die Forschung zu Festkörperbatterien, um sicherere, kapazitätsstärkere und langlebigere Batterien bereitzustellen. Zu den wichtigsten Initiativen gehören:

• Kooperationen: Zusammenarbeit mit Autoherstellern wie Toyota zur Integration von Solid-State-Technologie in EV-Plattformen. Im April 2020 gründeten Panasonic und Toyota ein Joint Venture, Prime Planet Energy & Solutions, Inc., um prismatische Lithium-Ionen-Batterien und Festkörperbatterien für Automobilanwendungen zu entwickeln und herzustellen.
• Technologischer Fokus: Entwicklung von Festelektrolyten als Ersatz für herkömmliche Flüssigelektrolyte zur Verbesserung der Energiedichte und Sicherheit. Panasonic hat außerdem mit Forschungseinrichtungen wie imec zusammengearbeitet, um neuartige feste Nanokomposit-Elektrolytmaterialien zu entwickeln, die für schnell aufladbare Hochenergiezellen geeignet sind.
• Kommerzialisierungsziele: Panasonic will bis 2027 mit der Massenproduktion von Festkörperbatterien beginnen, mit ersten Anwendungen wahrscheinlich in Drohnen und Industrierobotern, bevor sie auf Elektrofahrzeuge ausgeweitet werden.

Neuigkeiten zu Panasonic-Festkörperbatterien

• September 2023: Panasonic kündigte die Entwicklung von Festkörperbatterien an, die zunächst auf Drohnen und Industrieroboter abzielen. Das Unternehmen plant, in der zweiten Hälfte der 2020er Jahre mit der Massenproduktion zu beginnen.

---

Zeitgenössische Amperex Technology Co., Limited(CATL)

Firmenüberblick

CATL wurde 2011 gegründet und hat seinen Hauptsitz in Ningde, China. Das Unternehmen ist der weltweit größte Hersteller von Lithium-Ionen-Batterien und nimmt eine führende Stellung auf den Märkten für Elektrofahrzeuge und Energiespeicher ein. CATL ist für sein Engagement für Innovation bekannt und hat im Rahmen seiner langfristigen Strategie, an der Spitze der Energiespeicherbranche zu bleiben, die Technologie von Festkörperbatterien entwickelt.

Geschäft mit Festkörperbatterien

CATL hat stark in die Entwicklung von Festkörperbatterien investiert. Zu den bemerkenswerten Fortschritten gehören:

• Prototyping-Erfolg: Das Unternehmen ist in die Testproduktionsphase von 20-Ah-Festkörperbatterieproben eingetreten, was auf erhebliche Fortschritte bei der Kommerzialisierung hindeutet.
• F&E-Investitionen: Ab 2024 hat CATL sein Forschungs- und Entwicklungsteam um über 1.000 Mitarbeiter erweitert, um die Entwicklung von Festkörperbatterien zu beschleunigen.
• Herausforderungen: Trotz der Fortschritte erkennt CATL an, dass die Massenproduktion weiterhin eine Herausforderung darstellt, und plant, bis 2027 mit der Kleinserienproduktion von Festkörperbatterien zu beginnen.

Neuigkeiten zu CATL-Festkörperbatterien

• April 2024: CATL kündigte Pläne an, bis 2027 mit der Produktion von Festkörperbatterien in kleinem Maßstab zu beginnen, und markierte damit den ersten öffentlichen Zeitplan für die Einführung dieser Technologie.
• November 2024: Berichten zufolge ist CATL in die Testproduktionsphase von 20-Ah-Festkörperbatterieproben eingetreten, was darauf hindeutet, dass Fortschritte in Richtung einer früher als erwarteten Kommerzialisierung erzielt werden.

---

BYD Company Limited(BYD)

Firmenüberblick

BYD (Build Your Dreams) wurde 1995 gegründet und hat seinen Hauptsitz in Shenzhen, China. Es ist ein weltweit führender Anbieter von erneuerbaren Energien und der Herstellung von Elektrofahrzeugen (EV). Das Unternehmen ist für seine innovativen Batterielösungen bekannt, darunter Lithium-Eisenphosphat-Batterien (LFP), und entwickelt aktiv Festkörperbatterietechnologien, um die Sicherheit, Energiedichte und Skalierbarkeit in Elektrofahrzeugen zu verbessern.

Geschäft mit Festkörperbatterien

BYD verfolgt über seine Tochtergesellschaft FinDreams Battery die Entwicklung vollständiger Festkörperbatterien. Das Unternehmen hat einen hochmodernen technischen Ansatz gewählt, der ternäre Kathoden mit hohem Nickelgehalt, Anoden auf Siliziumbasis und Elektrolyte auf Sulfidbasis umfasst.

Wichtige Innovationen:

• Erreicht eine volumetrische Energiedichte von 800 Wh/L und eine gravimetrische Dichte von 400 Wh/kg und übertrifft damit die meisten herkömmlichen Lithium-Ionen-Batterien.
• Entwickelte hitze- und durchstoßfeste Zellen, die auch unter extremen Bedingungen stabil bleiben.

Kommerzialisierungsziele:

• Kleinserienproduktion bis 2027 für High-End-EV-Modelle.
• Geplante Einführung in 1.000 Demonstrationsfahrzeugen bis 2027, Skalierung auf 12.000 Fahrzeuge bis 2033.

Neuigkeiten zu BYD-Festkörperbatterien

• September 2024: Der leitende Wissenschaftler von BYD, Lian Yubo, gab bekannt, dass Festkörperbatterien voraussichtlich innerhalb von fünf Jahren weit verbreitet sein werden, zunächst in High-End-Modellen, bevor sie auf Fahrzeuge der mittleren bis unteren Preisklasse ausgeweitet werden. Er stellte fest, dass weiterhin Herausforderungen wie hohe Kosten und komplexe Herstellungsprozesse bestehen.
• Februar 2024: BYD ist der China All-Solid-State Battery Collaborative Innovation Platform (CASIP) beigetreten, einem Konsortium mit dem Ziel, Festkörperbatterien für Elektrofahrzeuge zu entwickeln und zu vermarkten. Der Allianz gehören wichtige Branchenakteure wie CATL und NIO an.

---

Huawei Technologies Co., Ltd.(Huawei)

Firmenüberblick

Huawei wurde 1987 gegründet und hat seinen Hauptsitz in Shenzhen, China. Das Unternehmen ist weltweit führend in den Bereichen Telekommunikation, intelligente Geräte und neue Technologien. Obwohl Huawei traditionell kein Batteriehersteller ist, ist es kürzlich durch innovative Forschung und Patente in den Bereich der Festkörperbatterien eingestiegen, um sein High-End-Technologie-Ökosystem zu unterstützen.

Geschäft mit Festkörperbatterien

Die Forschung von Huawei im Bereich Festkörperbatterien konzentriert sich auf die Lösung der Herausforderungen von Elektrolyten auf Sulfidbasis, einschließlich Stabilität und Kompatibilität mit Lithiummetallanoden.

Wichtige Innovationen:

• Entwickelte ein Patent zur Dotierung von Sulfiden mit stickstoffhaltigen Gruppen, um unerwünschte Reaktionen zwischen Elektrolyten und Lithium zu reduzieren.
• Erhöhte Batterielebensdauer und -sicherheit durch Behebung von Leitfähigkeitsproblemen in Festkörperdesigns.

Anwendungen:

Voraussichtlicher Einsatz in den Premium-Smart-Fahrzeugen und IoT-Geräten von Huawei nach 2027.

Neuigkeiten zu Huawei-Festkörperbatterien

• November 2024: Huawei hat ein Patent für einen Festelektrolyten auf Sulfidbasis angemeldet, der Lithium-Ionen-Batterien verbessern soll, indem flüssige Komponenten durch Festelektrolyte ersetzt werden. Diese Innovation zielt darauf ab, die Lebensdauer, Sicherheit und Leistung von Batterien zu verbessern, insbesondere für Elektrofahrzeuge und Energiespeichersysteme.

---

Faktorielle Energie

Firmenüberblick

Factorial Energy wurde 2020 gegründet und hat seinen Hauptsitz in Woburn, Massachusetts. Es ist ein in den USA ansässiges Startup, das sich der Kommerzialisierung widmetFestkörperbatterieTechnologie. Obwohl das Unternehmen ein relativ neuer Akteur ist, hat es sich durch innovative Lösungen und starke Branchenpartnerschaften schnell etabliert. Im Jahr 2022 sicherte sich das Unternehmen eine von Mercedes-Benz und Stellantis angeführte Serie-D-Finanzierung in Höhe von 200 Millionen US-Dollar und demonstrierte damit das große Vertrauen der Branche in seinen Ansatz.

Geschäft mit Festkörperbatterien

Factorial Energy treibt die Technologie vollständiger Festkörperbatterien voran. Im September 2024 stellte das Unternehmen in Zusammenarbeit mit Mercedes-Benz Solstice™ vor, eine Festkörperbatterie, die die Leistung von Elektrofahrzeugen verbessern und eine potenzielle Reichweitensteigerung von bis zu 80 % bieten soll.

Schlüsselinnovationen:

• Hohe Energiedichte: Erreicht eine spezifische Energiedichte von über 390 Wh/kg und übertrifft damit herkömmliche Lithium-Ionen-Batterien.
• Erhöhte Sicherheit: Verwendet einen festen Elektrolyten, um die mit flüssigen Elektrolyten verbundene Brandgefahr zu verringern.

Kommerzialisierungsziele:

• Demonstrationsflotte: Stellantis plant, bis 2026 eine Fahrzeugflotte auf den Markt zu bringen, die mit den Festkörperbatterien von Factorial ausgestattet ist.
• Massenproduktion: Ziel ist die Produktion in großem Maßstab bis Ende der 2020er Jahre.

Neuigkeiten zu Factorial Energy Solid State Battery

• Juni 2024: Factorial Energy hat Festkörperbatteriezellen mit über 106 Ah an Mercedes-Benz zur Validierung in Elektrofahrzeugen geliefert und markiert damit einen bedeutenden Schritt in Richtung Kommerzialisierung seiner Festkörperbatterietechnologie.
• Oktober 2024: Stellantis kündigte Pläne an, die Festkörperbatterien von Factorial in eine Demonstrationsflotte von Dodge Charger Daytona-Fahrzeugen zu integrieren, die voraussichtlich bis 2026 auf der Straße sein werden.

---

SK On Co., Ltd.(SK Ein)

Firmenüberblick

SK On, eine Tochtergesellschaft von SK Innovation, ist ein führender südkoreanischer Batteriehersteller, der 2019 gegründet wurde. SK On hat seinen Hauptsitz in Seoul und konzentriert sich auf fortschrittliche Energiespeicherlösungen, einschließlich Lithium-Ionen- und Festkörperbatterietechnologien. Das Unternehmen betreibt mehrere Forschungszentren, wobei 2024 eine hochmoderne Einrichtung in Daejeon eröffnet werden soll.

Geschäft mit Festkörperbatterien

SK On entwickelt zwei Arten von Vollfestkörperbatterien:

• Polymer-Oxid-Verbundbatterien: Diese Batterien zeichnen sich durch eine hohe thermische und chemische Stabilität aus, um die Sicherheit und Lebensdauer zu verbessern.
• Batterien auf Sulfidbasis: Entwickelt für höhere Energiedichte und Kompatibilität mit Lithium-Metall-Anoden.

Wichtige Fortschritte:

• Neuer fester Oxidelektrolyt: In Zusammenarbeit mit der Dankook University entwickelte SK On einen oxidbasierten Festelektrolyten mit einer Lithium-Ionen-Leitfähigkeit von 1,7 mS/cm, eine 70-prozentige Verbesserung gegenüber bestehenden Technologien. Dieses Material weist außerdem eine verbesserte Luft- und chemische Stabilität auf, was der Dendritenbildung entgegenwirkt und die Batteriekapazität erhöht.
• Partnerschaft mit Solid Power: Im Januar 2024 stärkte SK On seine Partnerschaft mit dem US-amerikanischen Unternehmen Solid Power durch die Unterzeichnung einer Lizenzvereinbarung für Forschungs- und Entwicklungstechnologie. Diese Zusammenarbeit umfasst die Installation einer Pilotlinie für Festkörperbatterien am Batterieforschungsinstitut von SK On in Daejeon bis 2025.

Kommerzialisierungsziele:

• Frühe Prototypen: SK On will bis 2026 frühe Prototypen sowohl von Polymeroxid-Verbundbatterien als auch von Festkörperbatterien auf Sulfidbasis herstellen.
• Massenproduktion: Das Unternehmen plant, diese Batterien bis 2028 auf den Markt zu bringen.

SK über Neuigkeiten zu Festkörperbatterien

• Januar 2024: SK On vertiefte seine Partnerschaft mit Solid Power durch die Unterzeichnung einer Forschungs- und Entwicklungslizenzvereinbarung mit dem Ziel, die Entwicklung von Festkörperbatterien zu beschleunigen.
• April 2024: SK On kündigte Pläne an, 352 Millionen US-Dollar zu investieren, um bis 2028 mit der Massenproduktion von Festkörperbatterien zu beginnen, und unterstreicht damit sein Engagement für die Weiterentwicklung der Festkörperbatterietechnologie.

---

LG Energy Solution, Ltd.(LG Energy Solution)

Firmenüberblick

LG Energy Solution Co., Ltd. (LGES) wurde 2020 als Spin-off von LG Chem gegründet und hat seinen Hauptsitz in Seoul, Südkorea. Das Unternehmen ist weltweit führend in der Batterieherstellung und konzentriert sich auf fortschrittliche Lithium-Ionen- und Festkörperbatterietechnologien. LGES bedient Schlüsselindustrien wie Elektrofahrzeuge (EVs), Energiespeichersysteme (ESS) und Unterhaltungselektronik. Sein Engagement für Innovation und Nachhaltigkeit hat LGES zu einer treibenden Kraft bei der Gestaltung der Zukunft der Energiespeicherung gemacht.

Geschäft mit Festkörperbatterien

SK On entwickelt zwei Arten von Vollfestkörperbatterien:

• Polymer-Oxid-Verbundbatterien: Diese Batterien zeichnen sich durch eine hohe thermische und chemische Stabilität aus, um die Sicherheit und Lebensdauer zu verbessern.
• Batterien auf Sulfidbasis: Entwickelt für höhere Energiedichte und Kompatibilität mit Lithium-Metall-Anoden.

Wichtige Fortschritte:

• Neuer fester Oxidelektrolyt: In Zusammenarbeit mit der Dankook University entwickelte SK On einen oxidbasierten Festelektrolyten mit einer Lithium-Ionen-Leitfähigkeit von 1,7 mS/cm, eine 70-prozentige Verbesserung gegenüber bestehenden Technologien. Dieses Material weist außerdem eine verbesserte Luft- und chemische Stabilität auf, was der Dendritenbildung entgegenwirkt und die Batteriekapazität erhöht.
• Partnerschaft mit Solid Power: Im Januar 2024 stärkte SK On seine Partnerschaft mit dem US-amerikanischen Unternehmen Solid Power durch die Unterzeichnung einer Lizenzvereinbarung für Forschungs- und Entwicklungstechnologie. Diese Zusammenarbeit umfasst die Installation einer Pilotlinie für Festkörperbatterien am Batterieforschungsinstitut von SK On in Daejeon bis 2025.

Kommerzialisierungsziele:

• Frühe Prototypen: SK On will bis 2026 frühe Prototypen sowohl von Polymeroxid-Verbundbatterien als auch von Festkörperbatterien auf Sulfidbasis herstellen.
• Massenproduktion: Das Unternehmen plant, diese Batterien bis 2028 auf den Markt zu bringen.

Neuigkeiten zu Festkörperbatterien von LG Energy Solution

1. September 2021: In Zusammenarbeit mit der University of California San Diego hat LG Energy Solution eine Silizium-Festkörperbatterie entwickelt, die einen Festkörperelektrolyten mit einer Vollsilizium-Anode kombiniert. Diese Innovation zielt darauf ab, die Energiedichte und Sicherheit für Anwendungen wie Elektrofahrzeuge und Netzspeicher zu verbessern.
2. April 2023: LG Energy Solution kündigte Pläne an, bis 2026 eine Festkörperbatterie auf Polymerbasis und bis 2030 eine Festkörperbatterie auf Sulfidbasis zu entwickeln. Von diesen Batterien der nächsten Generation wird erwartet, dass sie eine verbesserte Sicherheit, Haltbarkeit und Energiedichte bieten.

---

MANLY-Batterie

Firmenüberblick

MANLY Battery wurde 2010 gegründet und hat seinen Hauptsitz in Shenzhen, China. In den letzten 13 Jahren hat es sich als führender Hersteller von Lithium-Ionen- und LiFePO4-Batterien etabliert. MANLY bedient verschiedene Branchen und bietet maßgeschneiderte Energielösungen für Solarspeicher, Elektrofahrzeuge, Robotik und mehr. Sein Engagement für Innovation, Individualisierung und Qualität hat weltweite Anerkennung gefunden, die durch Zertifizierungen wie UN38.3, UL und CE unterstützt wird.

Geschäft mit Festkörperbatterien

MANLY Battery hat mit der Versuchsproduktion vollständiger Festkörperbatterien in kleinem Maßstab begonnen und will sich als Pionier dieser Technologie positionieren.

• Hauptmerkmale:
  • Fortschrittliche Festelektrolyte für mehr Sicherheit und Leistung.
  • Robuste Energieeffizienz und Haltbarkeit bei extremen Temperaturen.
• Anwendungen: Entwickelt für Hochleistungs-Elektrofahrzeuge, industrielle Energiespeicher und Systeme für erneuerbare Energien.
• Zukunftspläne: MANLY Battery skaliert seine F&E- und Produktionskapazitäten, um bis Ende der 2020er Jahre der steigenden weltweiten Nachfrage nach Festkörpertechnologie gerecht zu werden.

Neuigkeiten zu MANLY-Batterie-Festkörperbatterien

1. Oktober 2024: Beginn der Kleinversuchsproduktion von Festkörperbatterien in seinem Werk in Dongguan.

---

Solid-State-Batterie verstehen

Was ist eine Festkörperbatterie?

Eine Festkörperbatterie ist eine Art wiederaufladbare Batterie, die einen festen Elektrolyten anstelle des flüssigen oder gelförmigen Elektrolyten verwendet, der in herkömmlichen Lithium-Ionen-Batterien zu finden ist. Dieses Design verbessert die Sicherheit, erhöht die Energiedichte und erhöht die Haltbarkeit, was es zu einer vielversprechenden Technologie für Elektrofahrzeuge und die Speicherung erneuerbarer Energien macht.

Definition und Merkmale von Festkörperbatterien

1. Kernstruktur:
   • Besteht aus drei Hauptkomponenten: einem Festelektrolyten, einer Kathode (positive Elektrode) und einer Anode (negative Elektrode).
   • Eliminiert oder reduziert den Bedarf an flüssigen Elektrolyten und Separatoren erheblich.
2. Vorteile:
   • Höhere Energiedichte: Bietet eine größere Speicherkapazität und ermöglicht so leichtere und effizientere Designs.
   • Verbesserte Sicherheit: Eliminiert brennbare flüssige Elektrolyte und verringert so die Brandgefahr.
   • Längere Lebensspanne: Zeigt im Laufe der Zeit eine geringere Verschlechterung und bietet eine bessere Leistung über mehr Ladezyklen.
3. Anwendungen:
   • Elektrofahrzeuge (EVs): Ermöglicht längere Reichweiten und schnellere Ladezeiten.
   • Unterhaltungselektronik: Bietet kompakte Designs mit verbesserter Leistung.
   • Speicher für erneuerbare Energien: Unterstützt Lösungen im Netzmaßstab für saubere Energiesysteme.

Was ist eine Semi-Solid-State-Batterie?

Eine Semi-Solid-State-Batterie vereint die Eigenschaften von Flüssig- und Festkörperbatterien. Es verwendet eine Mischung aus Festkörper- und Flüssigelektrolyten und schafft so ein Gleichgewicht zwischen verbesserter Sicherheit und Kosteneffizienz.

Definition und Eigenschaften von Halbfestkörperbatterien

1. Elektrolytzusammensetzung:
   • Enthält sowohl feste Elektrolyte (Polymere oder Oxide) als auch eine reduzierte Menge flüssiger Elektrolyte (5–10 %).
   • Behält einen gewissen Flüssigkeitsgehalt, um die Ionenmobilität zu erleichtern, wodurch die Herstellung einfacher ist als bei reinen Festkörperbatterien.
2. Designverbesserungen:
   • Verwendet fortschrittliche Materialien wie Lithium-Metall-Anoden und Kathoden mit hohem Nickelgehalt, um die Energiedichte zu steigern (bis zu 350 Wh/kg).
   • Enthält feste Elektrolytbeschichtungen, um die Sicherheit zu verbessern und die Brandgefahr zu verringern.

Verbindung zwischen den beiden Technologien

Halbfestkörperbatterien dienen als Übergangstechnologie zu vollständig Festkörpersystemen. Sie bieten eine praktische Lösung zur Verbesserung der Batterieleistung und bewältigen gleichzeitig einige der Kosten- und Skalierbarkeitsherausforderungen, mit denen Festkörperbatterien konfrontiert sind.

Festkörperbatterie vs. Lithium-Ionen: Welche Batterie hat die Zukunft?

Festkörperbatterien übertreffen Lithium-Ionen-Batterien hinsichtlich Sicherheit und Energiedichte, Lithium-Ionen-Batterien haben jedoch vorerst einen Kosten- und Skalierbarkeitsvorteil. Es wird erwartet, dass beide Technologien nebeneinander existieren und unterschiedliche Anwendungen abdecken.

Leistungsvergleich

1. Energiedichte:
   • Solid State: Höhere Energiespeicherung pro Gewichts- und Volumeneinheit, ideal für kompakte und leichte Anwendungen.
   • Lithium-Ionen: Mittlere Dichte, geeignet für aktuelle Elektrofahrzeuge und Unterhaltungselektronik.
2. Sicherheit:
   • Fester Zustand: Eliminiert brennbare flüssige Elektrolyte und reduziert so die Brand- und Explosionsgefahr.
   • Lithium-Ionen: Unter Belastung neigt es zum thermischen Durchgehen, was zusätzliche Sicherheitsmechanismen erfordert.
3. Haltbarkeit:
   • Festkörper: Längere Zyklenlebensdauer durch geringere Elektrolytzersetzung.
   • Lithium-Ionen: Kürzere Lebensdauer, insbesondere bei hohen Temperaturen oder schnellem Laden.

Kosten und Skalierbarkeit

• Solid State: Hohe Produktionskosten und begrenzte Skalierbarkeit bleiben erhebliche Hindernisse für eine breite Einführung.
• Lithium-Ionen: Etablierte Fertigungsinfrastruktur und niedrigere Kosten sorgen für eine anhaltende Dominanz bei Massenmarktanwendungen.

Zukunftspotenzial

• Festkörperbatterien:
  • Bestens geeignet für Hochleistungsanwendungen wie Elektrofahrzeuge mit großer Reichweite und Luft- und Raumfahrt.
  • Laufende Innovationen könnten die Kosten senken und die Skalierbarkeit verbessern.
• Lithium-Ionen-Batterien:
  • Wird voraussichtlich in naher Zukunft die Lösung der Wahl für Mainstream-Elektronik und Mittelklasse-Elektrofahrzeuge bleiben.
  • Inkrementelle Verbesserungen, wie z. B. Siliziumanodendesigns, werden die Leistung weiter steigern.

Vergleichstabelle: Festkörperbatterien vs. Halbfestkörperbatterien vs. Lithium-Ionen-Batterien

Feature	Festkörperbatterien	Halbfestkörperbatterien	Lithium-Ionen-Batterien
Elektrolyttyp	Vollständig feste Elektrolyte	Kombination aus festen und flüssigen Elektrolyten (5-10 % flüssig)	Flüssige oder gelförmige Elektrolyte
Energiedichte	Höchstes Potenzial	Hoch, aber etwas niedriger als im Festkörperzustand	Mäßig
Sicherheit	Am sichersten (keine brennbaren flüssigen Elektrolyte)	Verbesserte Sicherheit im Vergleich zu Lithium-Ionen-Batterien	Weniger sicher (Brandgefahr durch brennbare Elektrolyte)
Kosten	Hoch (aufgrund neuer Materialien und Produktionskomplexität)	Moderat (nutzt bestehende Produktionstechniken)	Niedriger (ausgereifte Produktionstechnologie)
Skalierbarkeit der Fertigung	Anspruchsvoll (erfordert neue Infrastruktur)	Einfachere Skalierung mit vorhandenen Einrichtungen	Vollständig etablierte Fertigungsprozesse
Anwendungen	Elektrofahrzeuge, erneuerbare Energien, Luft- und Raumfahrt, IoT-Geräte	Elektrofahrzeuge, Unterhaltungselektronik, erneuerbare Energien	Breite Verwendung: Elektrofahrzeuge, tragbare Geräte, Netzspeicher, medizinische Geräte
Marktreife	Frühphase (F&E und Pilotproduktion)	Vorkommerziell (nahezu einer groß angelegten Einführung)	Vollständig kommerzialisiert
Lebensdauer	Am längsten (geringe Verschlechterung über Zyklen)	Länger als Lithium-Ionen-Batterien	Mäßige Lebensdauer
Umweltbelastung	Minimal (keine flüssigen Chemikalien, höhere Recyclingfähigkeit)	Verbessert im Vergleich zu Lithium-Ionen-Batterien	Mäßig (abhängig von der Recyclingeffizienz)

Vorteile und aktuelle Herausforderungen von Festkörperbatterien

Die Entwicklung vonFestkörperbatterienverspricht, die Energiespeicherung zu revolutionieren und beispiellose Vorteile in Bezug auf Sicherheit, Effizienz und Umweltverträglichkeit zu bieten. Allerdings steht diese Spitzentechnologie auch vor erheblichen Herausforderungen, die vor einer breiten Kommerzialisierung angegangen werden müssen. In diesem Abschnitt werden wir die wichtigsten Vorteile und aktuellen Hürden im Zusammenhang mit Festkörperbatterien untersuchen und ihr transformatives Potenzial und die Komplexität ihrer Entwicklung beleuchten.

Vorteile von Festkörperbatterien

Erhöhte Sicherheit

Durch die Verwendung fester Elektrolyte wird die Brand- und Explosionsgefahr, die bei herkömmlichen Lithium-Ionen-Batterien häufig auftritt, erheblich reduziert.

• Kompaktes Design: Festkörperbatterien machen brennbare flüssige Elektrolyte überflüssig und minimieren so das Risiko von Leckagen.
• Hohe Stabilität: Feste Elektrolyte verbessern die thermische und chemische Stabilität und berücksichtigen so Sicherheitsbedenken bei Lade- und Entladezyklen.

Höhere Energiedichte

Durch die erhöhte Energiedichte speichern Festkörperbatterien mehr Energie auf kleinerem Raum und sind dadurch leichter und effizienter.

• Erweiterte EV-Reichweite: Dank der verbesserten Energiekapazität können Elektrofahrzeuge mit einer einzigen Ladung eine größere Distanz zurücklegen.
• Kompakte Anwendungen: Ideal für Geräte, die leichte und leistungsstarke Batterien erfordern, wie Drohnen und medizinische Implantate.

Längere Lebensspanne

Feste Elektrolyte sorgen im Laufe der Zeit für eine bessere Stabilität und führen zu einer längeren Haltbarkeit.

• Reduzierter Abbau: Diese Batterien behalten ihre Kapazität und Leistung über längere Zyklen hinweg bei, wodurch die Häufigkeit des Austauschs verringert wird.
• Niedrigere Wartungskosten: Eine längere Lebensdauer führt zu erheblichen Kosteneinsparungen für Verbraucher und Unternehmen.

Vorteile für die Umwelt

Festkörperbatterien stehen im Einklang mit Nachhaltigkeitszielen, indem sie Umweltrisiken minimieren und sauberere Energiesysteme unterstützen.

• Reduzierter Abfall: Längere Lebensdauer führt zu weniger weggeworfenen Batterien.
• Sauberere Materialien: Bei vielen Designs werden ungiftige oder recycelbare Materialien verwendet, wodurch die Umweltbelastung verringert wird.

Aktuelle Herausforderungen von Festkörperbatterien

Hohe Produktionskosten

Die Herstellung von Festkörperbatterien bleibt aufgrund der Materialkosten und komplexen Produktionsanforderungen teuer.

• Teure Materialien: Schlüsselkomponenten wie sulfidbasierte Elektrolyte und Hochleistungskathoden erhöhen die Kosten erheblich.
• Präzisionsausrüstung: Fortgeschrittene Herstellungsprozesse wie Vakuumtrocknung und Sintern erfordern spezielle Geräte.

Skalierbarkeit

Die Ausweitung der Produktion zur Deckung der weltweiten Nachfrage stellt eine große Herausforderung dar.

• Materialmangel: Die begrenzte Verfügbarkeit kritischer Rohstoffe behindert die Massenproduktion.
• Lücken in der Lieferkette: Das Fehlen einer gut etablierten Lieferkette für Festkörperkomponenten bremst die Industrialisierung.

Kompatibilitätsprobleme

Die Integration von Festkörperbatterien in bestehende Systeme erfordert die Überwindung technischer Hindernisse.

• Batteriemanagementsysteme (BMS): Für eine optimale Leistung müssen neue Designs mit fortschrittlichem BMS kompatibel sein.
• Infrastruktur-Upgrades: Ladestationen und Netzsysteme für Elektrofahrzeuge müssen möglicherweise modifiziert werden, um die einzigartigen Eigenschaften von Festkörperbatterien zu unterstützen.

Marktwettbewerb

Während Festkörperbatterien viele Vorteile bieten, stehen sie in starker Konkurrenz durch verbesserte Lithium-Ionen-Technologien.

• Inkrementelle Verbesserungen: Kontinuierliche Fortschritte bei Lithium-Ionen-Batterien, wie z. B. Siliziumanoden, bieten kostengünstige Alternativen.
• Verbraucher zögern: Die hohen Anschaffungskosten von Festkörperbatterien könnten eine frühzeitige Einführung verhindern und etablierte Technologien begünstigen.

Abschluss

Hersteller von Festkörperbatterienstehen an vorderster Front bei der Neudefinition der Energiespeicherlandschaft. Indem sie die Grenzen der Innovation verschieben, stellen sich diese Unternehmen globalen Herausforderungen und erfüllen die wachsende Nachfrage nach nachhaltigen Energielösungen. Ihre Bemühungen verändern nicht nur Industrien, sondern ebnen auch den Weg für sicherere, effizientere und umweltfreundlichere Technologien. Da Festkörperbatterien immer mehr zum Mainstream werden, ist es wichtig, sich über Fortschritte und Markttrends auf dem Laufenden zu halten, um ihr Potenzial für eine sauberere und nachhaltigere Zukunft zu verstehen.

FAQ

1. Was ist eine Festkörperbatterie?

A:Eine Festkörperbatterie ist eine fortschrittliche Energiespeicherlösung, die einen festen Elektrolyten anstelle der flüssigen oder gelförmigen Elektrolyte verwendet, die in herkömmlichen Lithium-Ionen-Batterien zu finden sind. Dieses Design erhöht die Sicherheit, erhöht die Energiedichte und verlängert die Batterielebensdauer, was es ideal für Anwendungen wie Elektrofahrzeuge und erneuerbare Energiesysteme macht.

2. Wird Tesla auf Festkörperbatterien umsteigen?

A:Tesla hat den Übergang zu Festkörperbatterien nicht offiziell angekündigt, erforscht jedoch weiterhin modernste Batterietechnologien. Teslas aktueller Fokus liegt weiterhin auf der Verbesserung von Lithium-Ionen-Batterien, einschließlich der Entwicklung seiner 4680-Batteriezellen, und überwacht gleichzeitig Fortschritte in der Festkörpertechnologie im Hinblick auf eine mögliche zukünftige Einführung.

3. Wann kommen Feststoffbatterien in Autos?

A: Es wird erwartet, dass Feststoffbatterien Mitte bis Ende der 2020er Jahre in Autos Einzug halten. Mehrere Hersteller, darunter Toyota und BMW, streben die Integration dieser Technologie in Elektrofahrzeuge an. Pilotprogramme und begrenzte Produktion beginnen bereits im Jahr 2025. Eine breite Einführung wird wahrscheinlich folgen, da die Kosten sinken und die Skalierbarkeit verbessert wird.

4. Wer stellt Festkörperbatterien her?

A:Zu den führenden Herstellern von Festkörperbatterien gehören Toyota, QuantumScape, Solid Power, LG Energy Solution, CATL, MANLY Battery und BYD. Diese Unternehmen stehen an der Spitze der Entwicklung und Kommerzialisierung von Festkörpertechnologie und treiben Innovationen in Branchen wie Elektrofahrzeugen und erneuerbaren Energien voran.

Hot suchen

Hersteller von Festkörperbatterien        Festkörperbatterie