Solid State Battery News : la Chine va investir 6 milliards de yuans dans la R&D

Le 29 mai, il a été rapporté que la Chine prévoyait d'investir 6 milliards de yuans dans la recherche et le développement de batteries à semi-conducteurs. Cet investissement soutiendra six entreprises, dont CATL, BYD, FAW, SAIC, Welion et Geely.

Dans le même temps, la concurrence dans le secteur des batteries à semi-conducteurs s’intensifie. Les entreprises accélèrent leurs recherches et annoncent leurs délais de production. Cependant, de nombreux défis subsistent en matière de commercialisation. Les coûts élevés constituent le principal obstacle à la généralisation des batteries à semi-conducteurs.

Par rapport aux batteries liquides traditionnelles, les batteries à semi-conducteurs ont des coûts de production plus élevés. Cela est dû aux nouveaux matériaux et conceptions utilisés, qui sont plus coûteux à produire.

Pour faire face aux coûts élevés, certaines entreprises se tournent vers les batteries semi-solides comme compromis. Cependant, celles-ci ne fonctionnent pas aussi bien que les batteries entièrement solides. Le défi est de réduire les coûts tout en maintenant les performances. Les experts estiment qu’avec les progrès technologiques continus et l’amélioration des processus, le coût des batteries à semi-conducteurs diminuera, les rendant ainsi plus viables commercialement.

Les entreprises annoncent des délais de production

Les entreprises sont impatientes d'annoncer leurs délais de production de batteries à semi-conducteurs. Parmi les six entreprises impliquées, il y aentreprises de batteries au lithiumet les constructeurs automobiles. La plupart visent une production de masse d’ici 2027.

En avril, le scientifique en chef de CATL, Wu Kai, a déclaré que le niveau de maturité de ses batteries à semi-conducteurs était de 4 sur une échelle de 1 à 9. D’ici 2027, ils visent à atteindre le niveau 7-8, ce qui pourrait permettre une production à petite échelle. Cependant, la production à grande échelle reste un défi en raison des coûts élevés.

Welion, une entreprise privée de Pékin, espère parvenir à une production de masse de batteries à semi-conducteurs d'ici la fin de 2026, améliorant ainsi la sécurité des batteries d'ici là.

Le 30 mai, Lianhong Xinke, société cotée, a annoncé des progrès dans sa collaboration avec Welion. Ils ont formé une coentreprise, Lianhong Welion, pour développer des matériaux clés pour les batteries solides et semi-solides. Ils ont déjà réalisé quelques progrès techniques dans les électrolytes et les anodes silicium-carbone.

Parmi les constructeurs automobiles, le groupe SAIC a annoncé le 24 mai son calendrier de production de batteries à semi-conducteurs. Ils visent à réduire les coûts unitaires jusqu'à 40 % grâce à des innovations en matière de matériaux et de processus. En octobre prochain, ils prévoient de livrer l'IM L6 avec des batteries à semi-conducteurs Lightyear, offrant une densité énergétique de plus de 300 Wh/kg et une autonomie de plus de 1 000 kilomètres. D’ici 2026, ils prévoient d’achever les tests de prototypes avec une densité énergétique supérieure à 400 Wh/kg, soit plus du double de celle des batteries traditionnelles.

D’ici 2027, de nouvelles voitures équipées de batteries à semi-conducteurs d’IM Motors entreront en production de masse et seront livrées aux utilisateurs. Des améliorations futures pourraient augmenter la densité énergétique à 500Wh/kg.

Les batteries à semi-conducteurs utilisent des composés de verre au lieu d'électrolytes liquides, offrant ainsi une densité énergétique et une sécurité plus élevées. Ils fonctionnent bien pendant les hivers froids du nord, résolvant les problèmes de sécurité et de performances à basse température qui affectent l’autonomie des véhicules électriques.

Par rapport aux batteries liquides, les batteries à semi-conducteurs sont plus sûres, sans risque de fuite et sans risque d'explosion ou d'incendie dû aux impacts de véhicules. Ils offrent également une densité énergétique plus élevée, augmentant considérablement l’autonomie. Leur taille réduite et leur poids plus léger contribuent à améliorer encore la portée.

Actualités sur les batteries à semi-conducteurs : la commercialisation est confrontée à des défis de coûts élevés

Malgré l’enthousiasme suscité, la commercialisation des batteries à semi-conducteurs se heurte à de nombreux défis. Les coûts élevés et la faible conductivité sont les principaux inconvénients.

Par exemple, les batteries à semi-conducteurs avec anodes en graphite coûtent environ 150 dollars le kWh, tandis que les batteries liquides avec anodes en graphite coûtent environ 120 dollars le kWh. Cela signifie que les batteries à semi-conducteurs sont environ 30 % plus chères.

Actuellement, le coût par kWh des batteries à semi-conducteurs est d’environ 150 dollars, soit près du double de celui des batteries au lithium traditionnelles. Utiliser la technologie existante pour produire suffisamment de batteries à semi-conducteurs pour les voitures coûterait très cher.

On s’attend à ce que d’ici 2026, à mesure que la chaîne d’approvisionnement mûrisse, le coût des batteries à semi-conducteurs se rapprochera de celui des batteries liquides. Cela nécessitera d’augmenter la production, de réduire les coûts des matériaux et d’optimiser la chaîne d’approvisionnement pour améliorer l’efficacité. La recherche sur les électrolytes composites, combinant différents matériaux, peut améliorer les performances et réduire les coûts.

Bien que les batteries à semi-conducteurs n’aient pas encore été commercialisées à grande échelle, elles commencent à montrer leur valeur dans les véhicules électriques, l’électronique 3C et le stockage mondial de l’énergie.

Selon l'Institut chinois de recherche sur l'industrie commerciale, si les batteries à semi-conducteurs pouvaient être industrialisées et augmenter progressivement leur pénétration, le marché des batteries à semi-conducteurs dans les batteries de puissance pourrait atteindre environ 6 milliards de yuans d'ici 2025.

Cependant, certains leaders de l’industrie ne sont pas optimistes quant à la production de masse de batteries à semi-conducteurs. Le fondateur de NIO, William Li, a déclaré publiquement que la production de masse de batteries entièrement solides est encore loin et pourrait prendre encore 5 à 10 ans.

Actualités sur les batteries à semi-conducteurs : nouvelle voie pour les batteries semi-solides

Batteries semi-solidesapparaissent comme une option prometteuse, car les batteries entièrement solides sont encore loin d’être produites en série. En mai, BAK Battery a lancé trois nouvelles batteries au lithium semi-solides. Ils prévoient d’augmenter la densité énergétique de leurs batteries semi-solides à anode lithium métal à 450 Wh/kg d’ici fin 2024.

Le 30 mai, Foton Motor a annoncé qu'elle développait et testait des batteries semi-solides pour les camions légers. Ils étudient également l’utilisation de batteries à semi-conducteurs dans les véhicules.

D'autres constructeurs automobiles comme Changan et GAC Group prévoient également de lancer des véhicules à énergie nouvelle avecbatteries semi-solides.

Batteries semi-solidesse situent techniquement entre les batteries liquides traditionnelles et les batteries à semi-conducteurs. Elles offrent certains avantages des batteries à semi-conducteurs, comme une sécurité améliorée et de meilleures performances par temps froid. Ils sont plus faciles et moins coûteux à produire, ce qui rend leur commercialisation plus réalisable.

Cependant,batteries semi-solidesfaire face à plusieurs défis. Le marché existant dispose de systèmes de batteries liquides bien établis, les nouvelles technologies doivent donc surmonter les barrières techniques et commerciales. De plus, les améliorations des performances debatteries semi-solidessont limités, ce qui rend difficile de répondre pleinement aux demandes des consommateurs en matière de densité énergétique élevée et de sécurité élevée.

Parallèlement, CATL explore également de nouvelles voies. Ils ont récemment introduit des batteries à condensation, qui peuvent être produites en masse plus rapidement que les batteries à semi-conducteurs et offrent à la fois une densité énergétique élevée et une sécurité élevée, avec une densité énergétique pouvant atteindre 500 Wh/kg.