Primi 12 del 2024Produttori di batterie allo stato solido

La crescente domanda di soluzioni energetiche più sicure ed efficienti ha posizionato i produttori di batterie allo stato solido come attori chiave nella trasformazione del settore dello stoccaggio dell’energia. Queste aziende innovative stanno promuovendo progressi che garantiscono maggiore sicurezza, maggiore densità di energia e durata di vita più lunga. Questo articolo evidenzia i principaliproduttori di batterie allo stato solido, esplorando i loro contributi e le tecnologie rivoluzionarie che stanno plasmando il futuro di settori come quello dei veicoli elettrici e delle energie rinnovabili.

Mercato delle batterie a stato solido: tendenze e opportunità

Il mercato delle batterie allo stato solido è in rapida espansione, spinto dai progressi tecnologici e dalla crescente domanda di soluzioni di stoccaggio dell’energia più sicure e ad alte prestazioni. Con un tasso di crescita annuale composto (CAGR) del 38,2% dal 2024 al 2032, questo mercato è pronto a rivoluzionare settori che vanno dall’automotive ai sistemi di energia rinnovabile.

Dimensioni del mercato e proiezioni di crescita

Il mercato globale delle batterie allo stato solido è stato valutato a 826,8 milioni di dollari nel 2023 e si prevede che supererà i 63 miliardi di dollari entro il 2032. Questa crescita impressionante è alimentata da:

• Innovazioni nella scienza dei materiali, in particolare negli elettroliti solidi.
• Maggiore sicurezza, densità di energia e longevità rispetto alle tradizionali batterie agli ioni di litio.
• Crescenti investimenti nelle infrastrutture per le energie rinnovabili e nell’adozione di veicoli elettrici (EV).

Settori chiave che guidano la domanda

Veicoli elettrici (EV)

I veicoli elettrici sono il principale motore dell’adozione delle batterie allo stato solido, poiché queste batterie forniscono:

• Maggiore densità di energia: Consente ai veicoli elettrici di raggiungere autonomie più lunghe con una singola carica.
• Tempi di ricarica più rapidi: Riduce i tempi di inattività per i conducenti.
• Sicurezza migliorata: Riduce al minimo il rischio di incendi o malfunzionamenti legati alla batteria.

Le principali case automobilistiche come Toyota e QuantumScape stanno integrando attivamente la tecnologia delle batterie allo stato solido nei loro veicoli elettrici di prossima generazione.

Elettronica di consumo

Le batterie allo stato solido compatte e leggere stanno rivoluzionando l'elettronica di consumo, offrendo:

• Durata della batteria estesa per smartphone, laptop e dispositivi indossabili.
• Maggiore sicurezza per dispositivi ad alta energia.
• Flessibilità nel design grazie alla tecnologia delle batterie a film sottile.

Film sottilebatterie allo stato solido, noti per la loro adattabilità a varie forme e dimensioni, sono fondamentali per il crescente ecosistema dell'Internet delle cose (IoT).

Sistemi di energia rinnovabile

La transizione verso le energie rinnovabili sta aumentando la domanda di batterie allo stato solido nelle applicazioni di stoccaggio su scala di rete. I principali vantaggi includono:

• Alta capacità energetica: Consente lo stoccaggio efficiente dell'energia solare ed eolica intermittente.
• Ciclo di vita lungo: Riduce la frequenza di sostituzione, abbassando i costi operativi.
• Benefici ambientali: Supporta soluzioni energetiche a zero emissioni di carbonio.

Gli Stati Uniti sono in testa alla classifica con investimenti significativi nelle infrastrutture per l’energia rinnovabile, utilizzando batterie allo stato solido per migliorare l’affidabilità dello stoccaggio dell’energia.

Analisi regionale

Nord America

Il Nord America è un mercato leader, guidato da:

• Incentivi governativi per l’adozione di veicoli elettrici e progetti di energia rinnovabile.
• Investimenti in ricerca e sviluppo da parte dei principali produttori di batterie.
• Forte domanda per applicazioni industriali, in particolare nel settore logistico e aerospaziale.

Europa

L’Europa sta assistendo a una rapida crescita grazie a:

• Norme ambientali rigorose che incoraggiano l’adozione dei veicoli elettrici.
• Crescente interesse per lo stoccaggio avanzato dell’energia per i sistemi energetici puliti.
• Investimenti significativi nella tecnologia delle batterie a film sottile per l’elettronica di consumo.

Asia-Pacifico

Si prevede che l’Asia-Pacifico dominerà il mercato delle batterie allo stato solido, con una valutazione che supererà i 65 miliardi di dollari entro il 2032. I principali contributori includono:

• Cina, Giappone e Corea del Sud: Leader nella produzione e nell'innovazione delle batterie.
• Crescente adozione di veicoli elettrici da parte di case automobilistiche come BYD.
• Forti infrastrutture industriali e produttive a supporto della commercializzazione di batterie su larga scala.

I 12 principali produttori di batterie a stato solido

I rapidi progressi nella tecnologia delle batterie a stato solido hanno stimolato l’innovazione nel settore dello stoccaggio dell’energia, con numerose aziende in prima linea. Da attori globali affermati a startup emergenti, questi produttori stanno ridefinendo il futuro delle batterie affrontando sfide chiave come la sicurezza, la densità energetica e la scalabilità. Questa sezione evidenzia le 12 principali aziende che hanno apportato innovazioni nel campo delle batterie a stato solido, esplorandone la storia, i contributi al settore e i recenti sviluppi. Insieme, rappresentano l’avanguardia dell’innovazione delle batterie, aprendo la strada a un futuro energetico più efficiente e sostenibile.

Toyota Motor Corporation (Toyota)

Descrizione della società

Fondata nel 1937, Toyota Motor Corporation è una delle più grandi case automobilistiche del mondo, con sede a Toyota City, in Giappone. Con una storia di innovazione, Toyota è stata pioniera nelle tecnologie automobilistiche sostenibili, compresi i veicoli ibridi ed elettrici. Gli sforzi di ricerca e sviluppo dell'azienda nel campo delle batterie allo stato solido mirano a rivoluzionare lo stoccaggio dell'energia per i veicoli elettrici e non solo.

Il business delle batterie allo stato solido

Toyota sta investendo molto in batterie completamente allo stato solido per guidare il mercato dei veicoli elettrici nei prossimi anni. Queste batterie offrono una densità energetica superiore, tempi di ricarica più rapidi e maggiore sicurezza.

Innovazioni chiave:

• Sviluppo di elettroliti solidi per migliorare la ritenzione energetica.
• Maggiore longevità della batteria per supportare i viaggi a lunga distanza.

Sequenza temporale:

• Toyota mira a integrare le batterie completamente allo stato solido nei veicoli elettrici entro il 2027-2028. L’azienda ha raggiunto progressi tecnologici per superare le sfide precedenti legate alla durata delle batterie e si sta ora concentrando sui metodi di produzione di massa.

Novità sulle batterie allo stato solido Toyota

• ottobre 2023: Toyota ha annunciato una partnership con Idemitsu Kosan per la produzione in serie di batterie allo stato solido per veicoli elettrici, con l'obiettivo di avviare la produzione nel 2027.
• Settembre 2024: Il Ministero giapponese dell'Economia, del Commercio e dell'Industria ha approvato i piani di Toyota per lo sviluppo e la produzione di batterie di nuova generazione e completamente allo stato solido, con i primi modelli previsti intorno al 2028.

---

QuantumScape Corporation (QuantumScape)

Descrizione della società

QuantumScape Corporation è stata fondata nel 2010 e ha sede a San Jose, California. L’azienda è specializzata in soluzioni di stoccaggio dell’energia di prossima generazione, con una forte attenzione alle batterie allo stato solido per veicoli elettrici. La missione di QuantumScape è quella di affrontare i limiti delle tradizionali batterie agli ioni di litio fornendo alternative più sicure e con prestazioni più elevate.

Il business delle batterie allo stato solido

QuantumScape è rinomato per la sua tecnologia all'avanguardia delle batterie completamente a stato solido. Le innovazioni dell'azienda includono:

• Design senza anodo: L'eliminazione del materiale dell'anodo nella cella prodotta, che si forma durante la carica, consente una maggiore densità di energia.
• Separatore ceramico solido proprietario: Questo componente consente il funzionamento ad alta temperatura e la capacità di ricarica rapida, migliorando al tempo stesso la sicurezza prevenendo la formazione di dendriti.

Novità sulle batterie a stato solido QuantumScape

• luglio 2024: QuantumScape ha stipulato un accordo con la società produttrice di batterie Volkswagen, PowerCo, che concede una licenza non esclusiva per la produzione in serie della tecnologia delle batterie al litio-metallo a stato solido di QuantumScape.
• Ottobre 2024: QuantumScape ha avviato la produzione in piccoli volumi delle sue prime celle a stato solido B-sample per i test OEM, segnando un passo significativo verso la commercializzazione della sua tecnologia di batterie a stato solido.

---

Solid Power, Inc.（Potenza solida）

Descrizione della società

Solid Power è una società con sede negli Stati Uniti specializzata nello sviluppo di tecnologie avanzate per batterie allo stato solido. L’azienda si concentra sulla produzione di soluzioni scalabili di stoccaggio dell’energia per veicoli elettrici (EV) e applicazioni industriali. È riconosciuto per il suo lavoro nello sviluppo di batterie allo stato semisolido e completamente solido.

Il business delle batterie allo stato solido

Solid Power sta sviluppando batterie completamente allo stato solido, che eliminano completamente gli elettroliti liquidi per massimizzare la densità energetica e la sicurezza. Queste batterie sono progettate per applicazioni ad alte prestazioni, in particolare nel settore automobilistico.

Aree di interesse:

• Miglioramento dei materiali elettrolitici solidi per migliorare la durata e la conduttività ionica.
• Sviluppare processi di produzione scalabili compatibili con l’infrastruttura di produzione esistente di ioni di litio.

Applicazioni:

• Veicoli elettrici.
• Potenziale utilizzo futuro nel settore aerospaziale e in altri settori che richiedono elevata densità di energia e sicurezza.

Novità sulle batterie a stato solido Solid Power

• Gennaio 2024: Solid Power ha ampliato la sua partnership con SK On firmando tre nuovi accordi: una licenza di ricerca e sviluppo, un accordo di installazione della linea e un accordo di fornitura di elettrolita. Questi accordi mirano a promuovere lo sviluppo e la produzione di batterie allo stato solido.
• Settembre 2024: Il Dipartimento dell'Energia degli Stati Uniti ha scelto Solid Power per avviare le trattative per l'assegnazione di un finanziamento federale fino a 50 milioni di dollari ai sensi della legge bipartisan sulle infrastrutture. Questo finanziamento è destinato a sostenere la produzione continua di materiali elettrolitici solidi a base di solfuro per batterie avanzate allo stato solido.

---

Samsung SDI Co., Ltd.（Samsung SDI）

Descrizione della società

Samsung SDI è un leader globale nell’innovazione delle batterie, con una forte attenzione allo sviluppo di tecnologie per batterie allo stato solido di prossima generazione. I progressi dell'azienda sono rivolti ai veicoli elettrici e all'elettronica di consumo ad alte prestazioni, garantendo una densità energetica superiore e una maggiore sicurezza.

Il business delle batterie allo stato solido

Samsung SDI si sta concentrando sullo sviluppo di batterie completamente allo stato solido per soddisfare la crescente domanda di soluzioni energetiche ad alta capacità, sicure ed efficienti. L'azienda sta sviluppando tecnologie proprietarie per migliorare la densità energetica e la sicurezza.

Caratteristiche principali:

• Densità energetica migliorata, con obiettivo 900 Wh/L, per supportare i veicoli elettrici (EV) a lungo raggio.
• Funzionalità di ricarica rapida, puntando all'80% di carica in 9 minuti, per migliorare l'usabilità.
• Design senza anodo per ridurre peso e dimensioni, a vantaggio dell'elettronica compatta.

Obiettivi commerciali:

Samsung SDI prevede di produrre in serie batterie completamente allo stato solido entro il 2027, rivolgendosi ai veicoli elettrici premium e all’elettronica di consumo ad alte prestazioni.

Novità sulle batterie allo stato solido Samsung SDI

• marzo 2024: All'InterBattery 2024 di Seul, Samsung SDI ha presentato la sua tabella di marcia per la produzione di massa di batterie completamente allo stato solido, caratterizzate dalla più alta densità di energia del settore, pari a 900 Wh/L. L’azienda ha inoltre presentato tecnologie innovative, tra cui la ricarica all’80% in 9 minuti e batterie a lunga durata di oltre 20 anni.
• luglio 2024: Samsung SDI ha annunciato l’intenzione di produrre in serie batterie allo stato solido per veicoli elettrici “super premium” entro il 2027. Si prevede che queste batterie consentiranno ai veicoli elettrici di raggiungere un’autonomia fino a 621 miglia con una singola carica.
• Ottobre 2024: Al Daegu International Future Auto & Mobility Expo (DIFA) 2024, Samsung SDI ha presentato una gamma completa di batterie per applicazioni di mobilità, comprese batterie interamente allo stato solido, batterie cilindriche 46-phi e batterie LFP+. L’azienda mira a guidare il mercato globale della mobilità con queste tecnologie avanzate delle batterie.

---

Società per azioni Panasonic（Panasonic）

Descrizione della società

Fondata nel 1918 e con sede a Osaka, in Giappone, Panasonic è leader globale nelle soluzioni elettroniche e di stoccaggio dell'energia. L’azienda vanta una ricca storia di innovazione nella tecnologia delle batterie, compreso lo sviluppo di batterie agli ioni di litio per veicoli elettrici (EV) e sistemi di energia rinnovabile. L'esperienza di Panasonic nella produzione di batterie l'ha posizionata come attore chiave nel mercato emergente delle batterie allo stato solido.

Il business delle batterie allo stato solido

Panasonic sta investendo attivamente nella ricerca sulle batterie completamente allo stato solido per fornire batterie più sicure, di maggiore capacità e di maggiore durata. Le iniziative chiave includono:

• Collaborazioni: Collaborare con case automobilistiche come Toyota per integrare la tecnologia a stato solido nelle piattaforme di veicoli elettrici. Nell'aprile 2020, Panasonic e Toyota hanno costituito una joint venture, Prime Planet Energy & Solutions, Inc., per sviluppare e produrre batterie prismatiche agli ioni di litio e batterie allo stato solido per applicazioni automobilistiche.
• Focus tecnologico: Sviluppo di elettroliti solidi per sostituire i tradizionali elettroliti liquidi, migliorando la densità energetica e la sicurezza. Panasonic ha inoltre collaborato con istituti di ricerca come imec per sviluppare nuovi materiali elettrolitici solidi nanocompositi adatti per celle ad alta energia a carica rapida.
• Obiettivi di commercializzazione: Panasonic mira ad avviare la produzione di massa di batterie allo stato solido entro il 2027, con applicazioni iniziali probabilmente nei droni e nei robot industriali prima di espandersi ai veicoli elettrici.

Novità sulle batterie a stato solido Panasonic

• settembre 2023: Panasonic ha annunciato lo sviluppo di batterie interamente allo stato solido, inizialmente destinate a droni e robot industriali. L'azienda prevede di iniziare la produzione di massa nella seconda metà degli anni '20.

---

Contemporanea Amperex Technology Co., Limited（CATL）

Descrizione della società

Fondata nel 2011 e con sede a Ningde, in Cina, CATL è il più grande produttore mondiale di batterie agli ioni di litio, con una posizione dominante nei mercati dei veicoli elettrici e dello stoccaggio dell'energia. Nota per il suo impegno verso l'innovazione, CATL ha sviluppato la tecnologia delle batterie allo stato solido come parte della sua strategia a lungo termine per rimanere all'avanguardia nel settore dello stoccaggio dell'energia.

Il business delle batterie allo stato solido

CATL ha investito molto nello sviluppo di batterie completamente allo stato solido. I progressi notevoli includono:

• Successo nella prototipazione: L'azienda è entrata nella fase di produzione di prova di campioni di batterie allo stato solido da 20 Ah, indicando progressi significativi verso la commercializzazione.
• Investimenti in ricerca e sviluppo: A partire dal 2024, CATL ha ampliato il proprio team di ricerca e sviluppo di oltre 1.000 dipendenti per accelerare lo sviluppo di batterie interamente allo stato solido.
• Sfide: Nonostante i progressi, CATL riconosce che raggiungere la produzione di massa rimane una sfida, con l’intenzione di iniziare la produzione in piccoli volumi di batterie interamente allo stato solido entro il 2027.

Novità sulle batterie a stato solido CATL

• aprile 2024: CATL ha annunciato l'intenzione di avviare la produzione su piccola scala di batterie interamente allo stato solido entro il 2027, segnando la sua prima cronologia pubblica per l'introduzione di questa tecnologia.
• novembre 2024: i rapporti indicavano che CATL era entrata nella fase di produzione di prova di campioni di batterie interamente a stato solido da 20 Ah, suggerendo progressi verso una commercializzazione anticipata del previsto.

---

BYD Company Limited（BYD）

Descrizione della società

Fondata nel 1995 e con sede a Shenzhen, in Cina, BYD (Build Your Dreams) è un leader globale nella produzione di energie rinnovabili e veicoli elettrici (EV). L'azienda è nota per le sue soluzioni innovative per le batterie, comprese le batterie al litio ferro fosfato (LFP), e sta sviluppando attivamente tecnologie di batterie allo stato solido per migliorare la sicurezza, la densità di energia e la scalabilità dei veicoli elettrici.

Il business delle batterie allo stato solido

BYD sta perseguendo lo sviluppo di batterie completamente allo stato solido attraverso la sua controllata FinDreams Battery. L'azienda ha adottato un approccio tecnico all'avanguardia con catodi ternari ad alto contenuto di nichel, anodi a base di silicio ed elettroliti a base di solfuro.

Innovazioni chiave:

• Ha raggiunto una densità di energia volumetrica di 800 Wh/L e una densità gravimetrica di 400 Wh/kg, superando la maggior parte delle tradizionali batterie agli ioni di litio.
• Celle sviluppate resistenti al calore e alle forature che mantengono la stabilità in condizioni estreme.

Obiettivi di commercializzazione:

• Produzione su piccola scala entro il 2027 per modelli di veicoli elettrici di fascia alta.
• Lancio previsto in 1.000 veicoli dimostrativi entro il 2027, per arrivare a 12.000 veicoli entro il 2033.

Notizie sulle batterie a stato solido BYD

• Settembre 2024: Il capo scienziato di BYD, Lian Yubo, ha annunciato che si prevede che le batterie allo stato solido saranno ampiamente utilizzate entro cinque anni, inizialmente nei modelli di fascia alta per poi espandersi ai veicoli di fascia medio-bassa. Ha osservato che permangono sfide quali costi elevati e processi di produzione complessi.
• febbraio 2024: BYD ha aderito alla China All-Solid-State Battery Collaborative Innovation Platform (CASIP), un consorzio volto allo sviluppo e alla commercializzazione di batterie per veicoli elettrici allo stato solido. L'alleanza comprende importanti attori del settore come CATL e NIO.

---

Huawei Technologies Co., Ltd.（Huawei）

Descrizione della società

Fondata nel 1987 e con sede a Shenzhen, in Cina, Huawei è un leader globale nelle telecomunicazioni, nei dispositivi intelligenti e nelle tecnologie emergenti. Sebbene non sia tradizionalmente un produttore di batterie, Huawei è recentemente entrata nel settore delle batterie a stato solido attraverso ricerche e brevetti innovativi per supportare il suo ecosistema tecnologico di fascia alta.

Il business delle batterie allo stato solido

La ricerca di Huawei sulle batterie a stato solido è incentrata sulla risoluzione delle sfide degli elettroliti a base di solfuro, tra cui stabilità e compatibilità con gli anodi di litio metallico.

Innovazioni chiave:

• Sviluppato un brevetto per drogare i solfuri con gruppi contenenti azoto, riducendo le reazioni indesiderate tra elettroliti e litio.
• Maggiore longevità e sicurezza della batteria risolvendo i problemi di conduttività nei progetti a stato solido.

Applicazioni:

Utilizzo previsto nei veicoli intelligenti premium e nei dispositivi IoT di Huawei dopo il 2027.

Novità sulle batterie a stato solido Huawei

• novembre 2024: Huawei ha depositato un brevetto per un elettrolita solido a base di solfuro destinato a migliorare le batterie agli ioni di litio sostituendo i componenti liquidi con elettroliti solidi. Questa innovazione mira a migliorare la durata, la sicurezza e le prestazioni delle batterie, in particolare per i veicoli elettrici e i sistemi di accumulo dell’energia.

---

Energia fattoriale

Descrizione della società

Fondata nel 2020 e con sede a Woburn, Massachusetts, Factorial Energy è una startup statunitense dedicata alla commercializzazionebatteria allo stato solidotecnologia. Nonostante sia un attore relativamente nuovo, l’azienda si è rapidamente affermata grazie a soluzioni innovative e forti partnership industriali. Nel 2022, si è assicurata 200 milioni di dollari in finanziamenti di serie D guidati da Mercedes-Benz e Stellantis, dimostrando una significativa fiducia del settore nel suo approccio.

Il business delle batterie allo stato solido

Factorial Energy sta facendo avanzare la tecnologia delle batterie completamente allo stato solido. Nel settembre 2024, in collaborazione con Mercedes-Benz, l'azienda ha introdotto Solstice™, una batteria completamente allo stato solido progettata per migliorare le prestazioni dei veicoli elettrici, offrendo un potenziale aumento dell'autonomia fino all'80%.

Innovazioni chiave:

• Alta densità di energia: Raggiunta una densità energetica specifica di oltre 390 Wh/kg, superando le tradizionali batterie agli ioni di litio.
• Maggiore sicurezza: Utilizza un elettrolita solido per ridurre i rischi di incendio associati agli elettroliti liquidi.

Obiettivi di commercializzazione:

• Flotta dimostrativa: Stellantis prevede di lanciare una flotta di veicoli equipaggiati con batterie allo stato solido di Factorial entro il 2026.
• Produzione di massa: Puntare alla produzione su larga scala entro la fine degli anni 2020.

Notizie sulle batterie a stato solido di Factorial Energy

• giugno 2024: Factorial Energy ha consegnato celle di batterie a stato solido da 106+ Ah a Mercedes-Benz per la convalida nei veicoli elettrici, segnando un passo significativo verso la commercializzazione della sua tecnologia di batterie a stato solido.
• Ottobre 2024: Stellantis ha annunciato l'intenzione di incorporare le batterie a stato solido di Factorial in una flotta dimostrativa di veicoli Dodge Charger Daytona, che dovrebbero essere in circolazione entro il 2026.

---

SK On Co., Ltd.（SK attivato）

Descrizione della società

SK On, una filiale di SK Innovation, è un produttore leader di batterie sudcoreano fondato nel 2019. Con sede a Seul, SK On si concentra su soluzioni avanzate di stoccaggio dell'energia, comprese le tecnologie delle batterie agli ioni di litio e allo stato solido. L'azienda gestisce diversi centri di ricerca, tra cui una struttura all'avanguardia a Daejeon che aprirà nel 2024.

Il business delle batterie allo stato solido

SK On sta sviluppando due tipologie di batterie completamente allo stato solido:

• Batterie composite di ossido di polimero: Queste batterie presentano un'elevata stabilità termica e chimica, volta a migliorare la sicurezza e la durata del ciclo.
• Batterie a base di solfuro: Progettato per una maggiore densità di energia e compatibilità con anodi di litio-metallo.

Progressi chiave:

• Nuovo elettrolita solido a base di ossido: In collaborazione con la Dankook University, SK On ha sviluppato un elettrolita solido a base di ossido con una conduttività degli ioni di litio di 1,7 mS/cm, un miglioramento del 70% rispetto alle tecnologie esistenti. Questo materiale mostra anche una maggiore stabilità chimica e all’aria, contrastando la formazione di dendriti e aumentando la capacità della batteria.
• Partnership con Solid Power: Nel gennaio 2024, SK On ha rafforzato la sua partnership con Solid Power con sede negli Stati Uniti firmando un accordo di licenza tecnologica di ricerca e sviluppo. Questa collaborazione prevede l'installazione di una linea pilota di batterie interamente allo stato solido presso il Battery Research Institute di SK On a Daejeon entro il 2025.

Obiettivi di commercializzazione:

• I primi prototipi: SK On mira a produrre prototipi in fase iniziale di batterie allo stato solido sia composite di ossido di polimero che a base di solfuro entro il 2026.
• Produzione di massa: L'azienda prevede di commercializzare queste batterie entro il 2028.

SK sulle notizie sulle batterie a stato solido

• Gennaio 2024: SK On ha approfondito la sua partnership con Solid Power firmando un accordo di licenza di ricerca e sviluppo, con l'obiettivo di accelerare lo sviluppo di batterie interamente allo stato solido.
• aprile 2024: SK On ha annunciato l'intenzione di investire 352 milioni di dollari per avviare la produzione di massa di batterie allo stato solido entro il 2028, sottolineando il proprio impegno nel far progredire la tecnologia delle batterie allo stato solido.

---

LG Energy Solution, Ltd.（Soluzione LG Energy）

Descrizione della società

LG Energy Solution Co., Ltd. (LGES) è stata fondata nel 2020 come spin-off di LG Chem, con sede a Seoul, Corea del Sud. L’azienda è leader globale nella produzione di batterie, concentrandosi sulle tecnologie avanzate delle batterie agli ioni di litio e allo stato solido. LGES serve settori chiave come quelli dei veicoli elettrici (EV), dei sistemi di accumulo di energia (ESS) e dell'elettronica di consumo. Il suo impegno per l’innovazione e la sostenibilità ha reso LGES una forza trainante nel plasmare il futuro dello stoccaggio energetico.

Il business delle batterie allo stato solido

SK On sta sviluppando due tipologie di batterie completamente allo stato solido:

• Batterie composite di ossido di polimero: Queste batterie presentano un'elevata stabilità termica e chimica, volta a migliorare la sicurezza e la durata del ciclo.
• Batterie a base di solfuro: Progettato per una maggiore densità di energia e compatibilità con anodi di litio-metallo.

Progressi chiave:

• Nuovo elettrolita solido a base di ossido: In collaborazione con la Dankook University, SK On ha sviluppato un elettrolita solido a base di ossido con una conduttività degli ioni di litio di 1,7 mS/cm, un miglioramento del 70% rispetto alle tecnologie esistenti. Questo materiale mostra anche una maggiore stabilità chimica e all’aria, contrastando la formazione di dendriti e aumentando la capacità della batteria.
• Partnership con Solid Power: Nel gennaio 2024, SK On ha rafforzato la sua partnership con Solid Power con sede negli Stati Uniti firmando un accordo di licenza tecnologica di ricerca e sviluppo. Questa collaborazione prevede l'installazione di una linea pilota di batterie interamente allo stato solido presso il Battery Research Institute di SK On a Daejeon entro il 2025.

Obiettivi di commercializzazione:

• I primi prototipi: SK On mira a produrre prototipi in fase iniziale di batterie allo stato solido sia composite di ossido di polimero che a base di solfuro entro il 2026.
• Produzione di massa: L'azienda prevede di commercializzare queste batterie entro il 2028.

Novità sulle batterie a stato solido LG Energy Solution

1. settembre 2021: In collaborazione con l'Università della California a San Diego, LG Energy Solution ha sviluppato una batteria interamente in silicio allo stato solido che combina un elettrolita a stato solido con un anodo interamente in silicio. Questa innovazione mira a migliorare la densità energetica e la sicurezza per applicazioni come i veicoli elettrici e lo stoccaggio in rete.
2. aprile 2023: LG Energy Solution ha annunciato l’intenzione di sviluppare una batteria allo stato solido a base di polimeri entro il 2026 e una batteria allo stato solido a base di solfuro entro il 2030. Si prevede che queste batterie di prossima generazione offriranno maggiore sicurezza, durata e densità di energia.

---

Batteria MANLY

Descrizione della società

Fondata nel 2010, MANLY Battery ha sede a Shenzhen, in Cina. Negli ultimi 13 anni si è affermata come produttore leader di batterie agli ioni di litio e LiFePO4. MANLY serve diversi settori, fornendo soluzioni energetiche su misura per lo stoccaggio solare, i veicoli elettrici, la robotica e altro ancora. La sua dedizione all'innovazione, alla personalizzazione e alla qualità si è guadagnata un riconoscimento globale, supportato da certificazioni come UN38.3, UL e CE.

Il business delle batterie allo stato solido

MANLY Battery ha avviato la produzione sperimentale su piccola scala di batterie completamente allo stato solido, con l'obiettivo di posizionarsi come pioniere in questa tecnologia.

• Caratteristiche principali:
  • Elettroliti solidi avanzati per maggiore sicurezza e prestazioni.
  • Robusta efficienza energetica e durata a temperature estreme.
• Applicazioni: Progettato per veicoli elettrici ad alte prestazioni, stoccaggio di energia industriale e sistemi di energia rinnovabile.
• Piani futuri: MANLY Battery sta ampliando la propria capacità di ricerca e sviluppo e di produzione per soddisfare la crescente domanda globale di tecnologia a stato solido entro la fine degli anni 2020.

Novità sulle batterie a stato solido della batteria MANLY

1. Ottobre 2024: Avviata la produzione di prova su piccola scala di batterie completamente allo stato solido presso lo stabilimento di Dongguan.

---

Comprendere la batteria a stato solido

Cos'è una batteria a stato solido?

Una batteria a stato solido è un tipo di batteria ricaricabile che utilizza un elettrolita solido invece dell'elettrolita liquido o gel presente nelle tradizionali batterie agli ioni di litio. Questo design migliora la sicurezza, aumenta la densità energetica e migliora la durata, rendendolo una tecnologia promettente per i veicoli elettrici e lo stoccaggio di energia rinnovabile.

Definizione e caratteristiche delle batterie allo stato solido

1. Struttura centrale:
   • Composto da tre componenti principali: un elettrolita solido, un catodo (elettrodo positivo) e un anodo (elettrodo negativo).
   • Elimina o riduce significativamente la necessità di elettroliti liquidi e separatori.
2. Vantaggi:
   • Maggiore densità di energia: Fornisce una maggiore capacità di archiviazione, consentendo progetti più leggeri ed efficienti.
   • Sicurezza migliorata: Elimina gli elettroliti liquidi infiammabili, riducendo il rischio di incendi.
   • Durata della vita più lunga: Presenta un minore degrado nel tempo, offrendo prestazioni migliori su più cicli di ricarica.
3. Applicazioni:
   • Veicoli elettrici (EV): consentono autonomie più lunghe e tempi di ricarica più rapidi.
   • Elettronica di consumo: offre design compatti con prestazioni migliorate.
   • Stoccaggio di energia rinnovabile: supporta soluzioni su scala di rete per sistemi di energia pulita.

Cos'è una batteria semi-solida?

Una batteria semi-solida combina le caratteristiche delle batterie allo stato liquido e di quelle allo stato solido. Utilizza una miscela di elettroliti allo stato solido e liquidi, raggiungendo un equilibrio tra maggiore sicurezza ed efficienza dei costi.

Definizione e caratteristiche delle batterie semisolide

1. Composizione elettrolitica:
   • Contiene sia elettroliti solidi (polimeri o ossidi) che una quantità ridotta di elettroliti liquidi (5-10%).
   • Conserva una parte del contenuto liquido per facilitare la mobilità degli ioni, rendendone più facile la produzione rispetto alle batterie completamente allo stato solido.
2. Miglioramenti alla progettazione:
   • Utilizza materiali avanzati, come anodi di litio-metallo e catodi ad alto contenuto di nichel, per aumentare la densità di energia (fino a 350 Wh/kg).
   • Incorpora rivestimenti elettrolitici solidi per migliorare la sicurezza e ridurre i rischi di incendio.

Connessione tra le due tecnologie

Le batterie semi-solide servono come tecnologia di transizione verso i sistemi completamente allo stato solido. Forniscono una soluzione pratica per migliorare le prestazioni della batteria affrontando alcune delle sfide in termini di costi e scalabilità affrontate dalle batterie allo stato solido.

Batteria a stato solido vs. ioni di litio: quale guida il futuro?

Le batterie allo stato solido superano le batterie agli ioni di litio in termini di sicurezza e densità di energia, ma per ora le batterie agli ioni di litio mantengono un vantaggio in termini di costi e scalabilità. Si prevede che entrambe le tecnologie coesisteranno, soddisfacendo applicazioni diverse.

Confronto delle prestazioni

1. Densita 'energia:
   • Stato solido: maggiore accumulo di energia per unità di peso e volume, che lo rende ideale per applicazioni compatte e leggere.
   • Ioni di litio: densità moderata, adatta per gli attuali veicoli elettrici e l'elettronica di consumo.
2. Sicurezza:
   • Stato solido: elimina gli elettroliti liquidi infiammabili, riducendo i rischi di incendio ed esplosione.
   • Ioni di litio: incline all'instabilità termica sotto stress, che richiede meccanismi di sicurezza aggiuntivi.
3. Durevolezza:
   • Stato solido: ciclo di vita più lungo grazie alla ridotta degradazione dell'elettrolita.
   • Ioni di litio: durata di vita più breve, soprattutto in condizioni di temperature elevate o ricarica rapida.

Costo e scalabilità

• Stato solido: gli elevati costi di produzione e la scalabilità limitata rimangono ostacoli significativi all’adozione diffusa.
• Ioni di litio: infrastrutture di produzione consolidate e costi inferiori garantiscono la continua posizione dominante nelle applicazioni del mercato di massa.

Potenziale futuro

• Batterie allo stato solido:
  • Ideale per applicazioni ad alte prestazioni come veicoli elettrici a lungo raggio e settore aerospaziale.
  • Le innovazioni continue potrebbero ridurre i costi e migliorare la scalabilità.
• Batterie agli ioni di litio:
  • Probabilmente rimarrà la soluzione di riferimento per l’elettronica tradizionale e i veicoli elettrici di fascia media nel breve termine.
  • Miglioramenti incrementali, come la progettazione degli anodi di silicio, miglioreranno ulteriormente le prestazioni.

Tabella di confronto: batterie allo stato solido, batterie allo stato semisolido e batterie agli ioni di litio

Caratteristica	Batterie allo stato solido	Batterie allo stato semisolido	Batterie agli ioni di litio
Tipo di elettrolita	Elettroliti completamente allo stato solido	Combinazione di elettroliti solidi e liquidi (5-10% liquido)	Elettroliti liquidi o gel
Densita 'energia	Potenziale più alto	Elevato ma leggermente inferiore allo stato solido	Moderato
Sicurezza	Il più sicuro (nessun elettrolito liquido infiammabile)	Maggiore sicurezza rispetto alle batterie agli ioni di litio	Meno sicuro (rischio di incendio a causa di elettroliti infiammabili)
Costo	Elevata (a causa dei nuovi materiali e della complessità della produzione)	Moderato (sfrutta le tecniche di produzione esistenti)	Inferiore (tecnologia di produzione matura)
Scalabilità della produzione	Impegnativo (richiede una nuova infrastruttura)	Più facile da scalare utilizzando le strutture esistenti	Processi di produzione completamente consolidati
Applicazioni	Veicoli elettrici, energie rinnovabili, aerospaziale, dispositivi IoT	Veicoli elettrici, elettronica di consumo, energie rinnovabili	Ampio utilizzo: veicoli elettrici, dispositivi portatili, accumulo in rete, dispositivi medici
Preparazione del mercato	Fase iniziale (ricerca e sviluppo e produzione pilota)	Pre-commerciale (vicino alla distribuzione su larga scala)	Completamente commercializzato
Durata	Più lungo (basso degrado nel corso dei cicli)	Più lunga delle batterie agli ioni di litio	Durata della vita moderata
Impatto ambientale	Minimo (nessun prodotto chimico liquido, maggiore riciclabilità)	Migliorato rispetto alle batterie agli ioni di litio	Moderato (dipende dall’efficienza del riciclaggio)

Vantaggi e sfide attuali delle batterie allo stato solido

Lo sviluppo dibatterie allo stato solidopromette di rivoluzionare lo stoccaggio dell’energia, offrendo vantaggi senza precedenti in termini di sicurezza, efficienza e sostenibilità ambientale. Tuttavia, questa tecnologia all’avanguardia deve affrontare anche sfide significative che devono essere affrontate prima di una commercializzazione su vasta scala. In questa sezione esploreremo i principali vantaggi e gli attuali ostacoli associati alle batterie allo stato solido, facendo luce sul loro potenziale di trasformazione e sulle complessità del loro sviluppo.

Vantaggi delle batterie allo stato solido

Maggiore sicurezza

L'uso di elettroliti solidi riduce significativamente il rischio di incendio ed esplosione, problemi comuni nelle tradizionali batterie agli ioni di litio.

• Design compatto: Le batterie allo stato solido eliminano la necessità di elettroliti liquidi infiammabili, riducendo al minimo i rischi di perdite.
• Alta stabilità: Gli elettroliti solidi migliorano la stabilità termica e chimica, risolvendo i problemi di sicurezza durante i cicli di carica e scarica.

Maggiore densità di energia

Con una maggiore densità energetica, le batterie allo stato solido immagazzinano più energia in uno spazio più piccolo, rendendole più leggere ed efficienti.

• Autonomia EV estesa: La maggiore capacità energetica consente ai veicoli elettrici di viaggiare più lontano con una singola carica.
• Applicazioni compatte: Ideale per dispositivi che richiedono batterie leggere e ad alte prestazioni, come droni e impianti medici.

Durata della vita più lunga

Gli elettroliti solidi garantiscono una migliore stabilità nel tempo, garantendo una maggiore durata.

• Degrado ridotto: Queste batterie mantengono la capacità e le prestazioni per cicli prolungati, riducendo la frequenza di sostituzione.
• Costi di manutenzione inferiori: Una maggiore longevità si traduce in notevoli risparmi sui costi per consumatori e aziende.

Benefici ambientali

Le batterie allo stato solido si allineano strettamente agli obiettivi di sostenibilità riducendo al minimo i rischi ambientali e supportando sistemi energetici più puliti.

• Riduzione dei rifiuti: Una durata di vita più lunga si traduce in un minor numero di batterie scartate.
• Materiali più puliti: Molti progetti utilizzano materiali non tossici o riciclabili, diminuendo l'impatto ambientale.

Le sfide attuali delle batterie allo stato solido

Costi di produzione elevati

La produzione di batterie allo stato solido rimane costosa a causa dei costi dei materiali e dei complessi requisiti di produzione.

• Materiali costosi: Componenti chiave come gli elettroliti a base di solfuro e i catodi ad alte prestazioni aumentano significativamente i costi.
• Attrezzature di precisione: I processi di produzione avanzati, come l'essiccazione sotto vuoto e la sinterizzazione, richiedono attrezzature specializzate.

Scalabilità

Aumentare la produzione per soddisfare la domanda globale rappresenta una sfida significativa.

• Carenza di materiali: La disponibilità limitata di materie prime critiche ostacola la produzione di massa.
• Lacune nella catena di fornitura: La mancanza di una catena di fornitura consolidata per i componenti a stato solido rallenta l’industrializzazione.

Problemi di compatibilità

L’integrazione delle batterie allo stato solido con i sistemi esistenti richiede il superamento delle barriere tecniche.

• Sistemi di gestione della batteria (BMS): I nuovi progetti devono essere compatibili con BMS avanzati per prestazioni ottimali.
• Aggiornamenti dell'infrastruttura: Le stazioni di ricarica per veicoli elettrici e i sistemi di rete potrebbero richiedere modifiche per supportare le proprietà uniche delle batterie allo stato solido.

Concorrenza di mercato

Sebbene le batterie allo stato solido offrano molti vantaggi, devono affrontare la forte concorrenza delle tecnologie migliorate agli ioni di litio.

• Miglioramenti incrementali: I continui progressi nelle batterie agli ioni di litio, come gli anodi di silicio, forniscono alternative economicamente vantaggiose.
• Esitazione del consumatore: L’elevato costo iniziale delle batterie allo stato solido potrebbe scoraggiarne l’adozione anticipata, favorendo le tecnologie consolidate.

Conclusione

Produttori di batterie allo stato solidosono in prima linea nella ridefinizione del panorama dello stoccaggio energetico. Estendendo i confini dell’innovazione, queste aziende stanno affrontando le sfide globali e soddisfacendo la crescente domanda di soluzioni energetiche sostenibili. I loro sforzi non stanno solo trasformando le industrie, ma stanno anche aprendo la strada a tecnologie più sicure, più efficienti e rispettose dell’ambiente. Man mano che le batterie allo stato solido si avvicinano all’adozione generale, rimanere informati sui progressi e sulle tendenze del mercato è essenziale per comprendere il loro potenziale per alimentare un futuro più pulito e sostenibile.

FAQ

1. Cos'è una batteria allo stato solido?

A:Una batteria a stato solido è una soluzione avanzata di accumulo di energia che utilizza un elettrolita solido invece degli elettroliti liquidi o gel presenti nelle tradizionali batterie agli ioni di litio. Questo design migliora la sicurezza, aumenta la densità di energia e prolunga la durata della batteria, rendendola ideale per applicazioni come veicoli elettrici e sistemi di energia rinnovabile.

2. Tesla passerà alle batterie allo stato solido?

A:Tesla non ha annunciato ufficialmente il passaggio alle batterie allo stato solido, ma continua a esplorare tecnologie per batterie all’avanguardia. L'attuale attenzione di Tesla rimane sul miglioramento delle batterie agli ioni di litio, compreso lo sviluppo delle celle della batteria 4680, monitorando al contempo i progressi nella tecnologia a stato solido per una potenziale adozione futura.

3. Quando le batterie allo stato solido saranno installate nelle auto?

A: Si prevede che le batterie allo stato solido appariranno nelle auto entro la metà degli anni 2020. Diversi produttori, tra cui Toyota e BMW, mirano a integrare questa tecnologia nei veicoli elettrici, con programmi pilota e produzione limitata a partire dal 2025. Probabilmente seguirà un’adozione diffusa man mano che i costi diminuiranno e la scalabilità migliorerà.

4. Chi produce le batterie allo stato solido?

A:I principali produttori di batterie allo stato solido includono Toyota, QuantumScape, Solid Power, LG Energy Solution, CATL, MANLY Battery e BYD. Queste aziende sono in prima linea nello sviluppo e nella commercializzazione della tecnologia a stato solido, guidando l’innovazione in settori come quello dei veicoli elettrici e delle energie rinnovabili.

Ricerca calda

Produttori di batterie allo stato solido        Batteria a stato solido