Top 12 Solid State Battery Companies Shaping the Future

The race to develop next-generation solid state batteries is intensifying, with multiple Solid State Battery Companies making significant advancements. Unlike traditional lithium-ion batteries, solid state batteries use solid electrolytes, which offer enhanced safety, higher energy density, and faster charging capabilities. These features have attracted the attention of major companies, leading to a surge in research and development efforts. The following sections provide an in-depth look at some of the top Solid State Battery Companies, their unique approaches, and their development timelines, highlighting the potential impact of their innovations on the energy storage industry.

Cos'è una batteria a stato solido?

A solid state battery is a new technology that uses solid electrodes and a solid electrolyte, unlike conventional lithium-ion batteries that rely on liquid or gel-based electrolytes. The primary difference lies in the materials used for energy transfer. Traditional batteries typically use a fluid electrolyte, which can cause safety concerns like overheating or even explosions under extreme conditions. In contrast, solid state battery materials are usually made from ceramics, glass, or polymers, which are far more stable and safer.

La batteria a stato solido utilizza questi materiali solidi per condurre gli ioni tra gli elettrodi, sostituendo la soluzione liquida presente nei modelli di batterie più vecchi. Questa differenza costruttiva migliora significativamente la sicurezza, poiché i materiali solidi non sono infiammabili e possono resistere a temperature molto più elevate senza rompersi. Di conseguenza, i materiali delle batterie a stato solido rendono la tecnologia più affidabile, riducendo il rischio di perdite, incendi o reazioni chimiche.

Un altro aspetto chiave di una batteria a stato solido è la sua capacità di utilizzare il litio metallico come anodo anziché la grafite. Questa modifica aumenta la densità di energia, consentendo alla batteria di immagazzinare più energia a parità di dimensioni o peso. Ciò è particolarmente vantaggioso per i veicoli elettrici (EV) e i dispositivi elettronici portatili che richiedono fonti di alimentazione compatte e ad alta capacità. Utilizzando materiali avanzati per batterie allo stato solido, i produttori possono creare batterie non solo più sicure ma anche più leggere e di maggiore durata rispetto alle opzioni tradizionali.

Nel complesso, una batteria allo stato solido è vista come un promettente sostituto delle attuali batterie agli ioni di litio grazie alla sua maggiore sicurezza, maggiore durata e maggiore densità di energia. L’avanzamento di questa tecnologia potrebbe portare a una rivoluzione nel modo in cui le batterie vengono utilizzate in vari settori, dai veicoli elettrici ai sistemi di stoccaggio dell’energia rinnovabile.

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Vantaggi delle batterie allo stato solido

The benefits of solid state batteries make them a strong contender as a replacement for lithium batteries in many applications. Their advantages over traditional lithium-ion batteries include enhanced safety, improved energy density, and rapid charging capabilities, making them highly attractive for industries that demand reliable, long-lasting power solutions.

Funzionalità di sicurezza migliorate

One of the key benefits of solid state batteries is their significantly improved safety profile. Traditional lithium-ion batteries use liquid electrolytes, prone to overheating, leaking, or even catching fire under certain conditions. However, solid state batteries replace these with stable, non-flammable materials like ceramics or polymers, reducing the risk of thermal runaway and making them safer for use in high-stress environments such as electric vehicles and industrial equipment. Solid electrolytes are more resistant to degradation over time, which means a lower chance of failure even after extended use.

Monitoraggio migliorato della densità energetica

Another crucial benefit of solid state batteries is their higher energy density. By utilizing solid state battery materials like lithium metal as the anode, solid state batteries can store more energy per unit of volume or weight than traditional batteries. This feature is especially important for applications where space and weight are at a premium, such as electric vehicles and portable electronics. A solid state battery can double or triple the energy density of a conventional lithium-ion battery, offering more range for EVs or longer usage times for electronic devices. Additionally, the solid electrolytes in these batteries enable better energy density monitoring, allowing for more precise control over the battery’s charge and discharge cycles.

Funzionalità di ricarica rapida

Le batterie allo stato solido sono note anche per la loro capacità di ricarica rapida, un vantaggio fondamentale rispetto alle tradizionali batterie al litio. Grazie alla loro struttura unica e alle proprietà dei materiali delle batterie allo stato solido, queste batterie possono supportare un movimento degli ioni più rapido, riducendo il tempo necessario per una ricarica completa. Mentre le batterie tradizionali possono impiegare ore per raggiungere una carica completa, le batterie allo stato solido possono raggiungere lo stesso risultato in una frazione del tempo, rendendole un sostituto ideale delle batterie al litio in applicazioni in cui la ricarica rapida è fondamentale, come veicoli elettrici o sistemi di backup di emergenza. .

La combinazione di maggiore sicurezza, maggiore densità di energia e capacità di ricarica rapida posiziona le batterie allo stato solido come la prossima evoluzione della tecnologia delle batterie. Poiché i produttori continuano a perfezionare questa tecnologia, ha il potenziale per fungere da sostituto superiore delle batterie al litio in vari settori.

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Sfide nell’accelerazione dello sviluppo delle batterie a stato solido

Although solid state batteries have shown significant potential as the future of energy storage, multiple obstacles remain. These challenges hinder the speeding up of solid state battery development and achieving large-scale commercialization. The issues range from competition with other technologies to the complexities of the production process. Let’s look at some of the key challenges researchers and manufacturers face.

Tecnologie alternative disponibili

One of the most significant barriers to speeding up solid state battery adoption is the presence of other competing technologies. Current lithium-ion batteries, for example, have a well-established supply chain, lower costs, and are widely used in many applications. As a result, traditional lithium-ion batteries still dominate the market due to their affordability and proven performance. Besides lithium-ion, other emerging technologies, such as sodium-ion and lithium-sulfur batteries, offer different benefits. These alternatives make it harder for companies to justify the high investment needed to develop solid state batteries.

With more options available, many manufacturers hesitate to commit to solid state technology fully. They are weighing the benefits of solid state batteries against the potential of other systems. Until the cost, safety, and energy density of solid state batteries can be proven to significantly outperform existing options, the adoption process will remain slow. This means speeding up development will require a stronger focus on research and proving the unique value of solid-state systems over other battery technologies.

Tecniche di produzione complesse

Un’altra grande sfida nell’accelerare lo sviluppo delle batterie allo stato solido è il complesso processo di produzione. Le tradizionali batterie agli ioni di litio hanno un processo di produzione snello che è stato ottimizzato nel corso di decenni. Al contrario, le batterie allo stato solido utilizzano una serie completamente diversa di materiali per batterie allo stato solido, come ceramica o vetro, che sono più difficili da maneggiare e più costosi da produrre. La delicata struttura di questi materiali rende difficile mantenere standard di alta qualità durante la produzione, portando a basse rese e costi elevati.

Additionally, achieving a uniform and stable interface between the solid electrolyte and the electrodes is crucial. Any defects can cause the battery to malfunction or degrade quickly. This requirement for precise manufacturing means that scaling up production is not as simple as for conventional batteries. Current methods for creating solid state batteries often involve high temperatures and pressures, which are costly and time-consuming. As a result, speeding up production would require new techniques and innovations that can lower costs and reduce the time needed to manufacture these advanced batteries.

Inoltre, le batterie allo stato solido richiedono apparecchiature specializzate non ampiamente disponibili, rendendo difficile l’ingresso nel mercato per le aziende più piccole. Ciò si traduce in una barriera significativa agli investimenti per i nuovi attori, rallentando il progresso complessivo. Per rendere le batterie allo stato solido un prodotto commerciale valido, l’industria ha bisogno di innovazioni sia nei materiali che nei processi produttivi per semplificare la produzione e ridurre i costi.

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Cronologia della batteria a stato solido

La cronologia delle batterie a stato solido mostra come questa promettente tecnologia si è evoluta dalle fasi iniziali di ricerca fino alla prevista produzione di massa. Nonostante i potenziali vantaggi rispetto alle tradizionali batterie agli ioni di litio, il percorso verso l’uso commerciale su larga scala è stato lungo e impegnativo. Ecco uno sguardo più da vicino alla sequenza temporale dello sviluppo e alle tappe fondamentali per le batterie allo stato solido.

Inizio ricerca e sviluppo (anni '70 - anni 2000)

Il concetto di batterie a stato solido è stato introdotto per la prima volta negli anni ’70, quando i ricercatori iniziarono a sperimentare materiali per batterie a stato solido come ceramica e polimeri per sostituire gli elettroliti liquidi utilizzati nelle batterie tradizionali. Durante questo periodo, l’attenzione si è concentrata principalmente sul miglioramento della densità energetica e della sicurezza. Tuttavia, a causa delle limitazioni tecniche e degli elevati costi di produzione, le batterie allo stato solido sono rimaste in gran parte confinate agli esperimenti di laboratorio.

Scoperte tecnologiche e prototipi (2010 – 2019)

In the early 2010s, interest in solid-state technology gained momentum as several companies, including Toyota and Samsung SDI, began investing heavily in research and development. They explored various solid state battery materials and made significant advancements in the composition of solid electrolytes. By 2017, Toyota and other key players had successfully developed the first solid-state prototypes, proving that these batteries could be used in real-world applications. This period marked a turning point in the Solid State Battery Timeline, demonstrating the potential for safer, more efficient energy storage solutions.

Produzione pilota e commercializzazione iniziale (2020-2025)

Gli anni ’20 hanno visto rapidi progressi nella commercializzazione delle batterie allo stato solido. Aziende come QuantumScape e Solid Power sono passate dalla ricerca di laboratorio alla produzione pilota, con l’obiettivo di portare i loro prodotti sul mercato. Queste aziende hanno collaborato con importanti case automobilistiche come Volkswagen e Ford, concentrandosi sull’utilizzo di batterie allo stato solido nei veicoli elettrici (EV). Entro il 2025, molti produttori prevedono di rilasciare i loro modelli di batterie allo stato solido di prima generazione per veicoli elettrici, puntando ad autonomie più lunghe e tempi di ricarica più rapidi.

Produzione di massa ed espansione del mercato (2026-2030)

The Solid State Battery Timeline suggests that mass production will begin around 2026, as several leading companies, such as CATL and BYD, have announced plans to launch large-scale production lines. By this time, technological barriers related to solid state battery materials and manufacturing techniques are expected to be resolved, making these batteries more cost-competitive with traditional lithium-ion batteries. This period will also see broader adoption in consumer electronics, energy storage systems, and potentially aviation.

Sviluppi futuri (2030 e oltre)

Looking further ahead, the focus will be on optimizing the performance and cost of solid state batteries. As production scales up and the technology matures, solid state batteries are expected to replace conventional lithium-ion batteries in various applications. This transition will likely reshape the energy storage landscape, providing safer, more efficient power solutions for industries worldwide.

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12 Best Solid State Battery Companies

L’ascesa delle aziende produttrici di batterie allo stato solido sta rimodellando il settore dello stoccaggio dell’energia, ampliando i limiti di ciò che la tradizionale tecnologia agli ioni di litio può ottenere. Una batteria a stato solido utilizza elettroliti solidi anziché liquidi, offrendo maggiore sicurezza, maggiore densità di energia e tempi di ricarica più rapidi. Questi vantaggi hanno catturato l’attenzione di importanti attori come CATL, BYD e QuantumScape, ciascuno impegnato a guidare questa evoluzione tecnologica. Mentre queste aziende aprono la strada, anche MANLY Battery si sta preparando per questa trasformazione. Mentre continuiamo a sviluppare batterie al litio all'avanguardia, resta connesso per le nostre future innovazioni allo stato solido!

CATL

Panoramica

CATL (Contemporary Amperex Technology Co., Limited) è un leader globale nella produzione di batterie e uno degli attori più influenti nel settoresolidostate battery market. The company recently unveiled its “condensed state battery” technology, which integrates liquid and solid electrolyte features to offer a hybrid solution. This innovative design achieves an energy density of up to 500 Wh/kg, positioning it as one of the most advanced solid state battery technologies currently under development. CATL focuses on enhancing energy density and safety—two critical factors that traditional lithium-ion batteries often struggle to balance.

Cronologia di sviluppo

• 2023: CATL ha introdotto la sua batteria a stato solido, segnando una pietra miliare significativa nella ricerca sullo stato solido dell'azienda. La nuova tecnologia della batteria utilizza un elettrolita solido a base di zolfo, che offre elevata conduttività ionica e stabilità, rendendolo ideale per raggiungere densità di energia più elevate mantenendo la sicurezza.
• 2024: CATL’s chief scientist, Wu Kai, announced that the company’s solid state battery technology is currently at a “4 out of 9” maturity level. This scale measures the progress toward full commercialization, with 9 representing readiness for large-scale production. The company set a target to reach a maturity level of “7 or 8” by 2027, enabling small-scale production and establishing CATL as a leader in the solid-state sector.
• 2027: CATL aims to achieve a significant milestone by starting small-scale production of its solid state batteries. This achievement will position CATL as a frontrunner in the industry, paving the way for broader commercialization. The company plans to integrate its solid-state technology into various applications, including electric vehicles (EVs) and energy storage systems.
• 2030 e oltre: Entro il 2030, CATL prevede di aver commercializzato completamente la sua tecnologia delle batterie allo stato solido, soddisfacendo la crescente domanda di soluzioni di stoccaggio dell’energia più sicure ed efficienti. La strategia a lungo termine dell’azienda prevede l’espansione della propria offerta di batterie allo stato solido per supportare una varietà di applicazioni, dai veicoli elettrici ad alte prestazioni ai sistemi di accumulo di energia industriale.

BYD

Panoramica

BYD, another prominent player among Solid State Battery Companies, has made significant strides in developing its own solid state battery technology. Although BYD has not yet introduced a commercial solid-state product, it has pursued a unique design combining a high-nickel ternary (single crystal) cathode, a silicon-based anode, and a sulfur-based electrolyte. This advanced configuration is expected to yield energy densities exceeding 280 Wh/kg, making BYD a strong competitor in the high-performance battery market.

Cronologia di sviluppo

• 2018 – 2022: BYD laid the groundwork for its solid state battery research by investing heavily in material science and establishing partnerships with top research institutions. During this period, the company refined its electrolyte and electrode compositions to enhance energy density and safety.
• 2023: The company officially announced its intention to commercialize solid state batteries and began prototyping its first solid-state cells. BYD’s initial designs showed promising results, surpassing conventional lithium-ion batteries’ energy densities.
• 2027: BYD’s first significant milestone is the planned launch of small-scale solid state battery production. The company will initially focus on integrating these batteries into its high-end vehicle models to validate performance and safety in real-world conditions.
• 2030: By 2030, BYD aims to equip around 40,000 vehicles with its solid state battery technology. The company plans to expand production capacity to support the growing demand for solid-state batteries in electric vehicles and other applications.
• 2033 e oltre: L'obiettivo a lungo termine di BYD è quello di avere 120.000 veicoli che utilizzino la sua tecnologia a stato solido entro il 2033. Questa cronologia sottolinea l'impegno dell'azienda a diventare leader tra le aziende di batterie a stato solido. I progetti a stato solido di BYD mirano a ridurre il rischio di fuga termica, un problema comune nelle tradizionali batterie agli ioni di litio, utilizzando materiali che offrono una migliore gestione termica e stabilità.

QuantumScape

Panoramica

QuantumScape, una startup californiana fondata nel 2010, è rapidamente diventata famosa nel settore delle batterie a stato solido. L’azienda si concentra sullo sviluppo di batterie al litio metallico allo stato solido progettate specificamente per i veicoli elettrici (EV). Ciò che distingue QuantumScape da altre aziende produttrici di batterie allo stato solido è la sua innovativa architettura “priva di anodi”, che elimina la necessità dei tradizionali anodi di grafite. Invece, l’azienda utilizza il litio metallico come anodo, abbinato al suo separatore ceramico a stato solido brevettato. Questo design unico migliora significativamente la densità energetica, la sicurezza e la velocità di ricarica, rendendo le batterie di QuantumScape un potenziale punto di svolta per il mercato dei veicoli elettrici.

Cronologia di sviluppo

• 2010: QuantumScape was established by Stanford University scientists, including Jagdeep Singh, Fritz Prinz, and Tim Holme. The company initially aimed to develop a safer, higher-capacity battery that could outperform existing lithium-ion technology.
• 2018: Volkswagen Group invested $100 million in QuantumScape to accelerate the development of solid state battery technology. This partnership aimed to integrate QuantumScape’s batteries into Volkswagen’s future EV models, allowing the automaker to offer longer ranges and faster charging times.
• 2020: QuantumScape went public, attracting more investors and gaining further financial support for its research and development. This milestone allowed the company to ramp its efforts and produce early-stage prototypes.
• 2022: QuantumScape ha consegnato il suo primo prototipo di celle di batteria al litio metallico a 24 strati a diversi importanti produttori di apparecchiature originali (OEM) automobilistiche per i test. Queste celle hanno dimostrato un'elevata densità di energia e capacità di ricarica rapida, convalidando l'approccio progettuale unico dell'azienda. QuantumScape ha inoltre collaborato con Fluence per esplorare l'uso delle sue batterie a stato solido in sistemi di accumulo di energia stazionari, espandendo le sue potenziali applicazioni oltre il settore automobilistico.
• 2023: L'azienda ha annunciato risultati positivi dei test per le sue batterie campione A0, ottenendo un'elevata capacità dell'elettrodo positivo di 3,1 mAh/cm². In condizioni di profondità di scarica (DoD) del 100% e di carica C/3 e scarica C/2, le celle A0 hanno mantenuto una ritenzione della capacità del 95% dopo 1.000 cicli. Questi risultati hanno mostrato che la tecnologia a stato solido di QuantumScape si stava avvicinando a livelli di prestazioni paragonabili alle batterie agli ioni di litio liquidi ad alto contenuto di nichel, segnando un progresso significativo nel campo.
• 2024: QuantumScape ha iniziato a consegnare i suoi prototipi Alpha-2 a clienti selezionati per ulteriori test e integrazione nelle piattaforme EV. Questa fase consentirà all’azienda di perfezionare la propria tecnologia sulla base di dati del mondo reale e di prepararsi per la produzione su vasta scala.
• 2027 – 2030: QuantumScape prevede di raggiungere la produzione su larga scala delle sue batterie a stato solido entro il 2030. Questa tempistica riflette l'attenzione strategica dell'azienda nell'affrontare le rimanenti sfide tecniche, come il miglioramento della scalabilità della produzione e la garanzia di durabilità a lungo termine.

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EVE Energia Co., Ltd. (EVE)

Panoramica

EVE Energy Co., Ltd. (EVE), founded in 2001, is a leading Chinese solid state battery manufacturer known for focusing on high-power and high-durability battery solutions. EVE has been actively developing solid-state technology using sulfide and halide-based solid electrolytes to enhance the performance and safety of its batteries. The company’s strategy involves a phased approach, starting with semi-solid batteries and gradually transitioning to fully solid-state designs. With its advanced materials and strong research capabilities, EVE aims to dominate the solid state battery market.

Cronologia di sviluppo

• 2017: EVE officially launched its solid state battery research program, focusing on developing sulfide-based solid electrolytes. This early-stage research addressed key technical challenges, such as optimizing electrolyte composition and improving the interface stability between the solid electrolyte and electrode materials.
• 2022: EVE ha compiuto progressi significativi nello sviluppo delle batterie semisolide, producendo con successo prototipi di celle con una densità energetica di 330 Wh/kg e una durata di ciclo di oltre 2.000 cicli. Questo design semisolido è servito come tecnologia transitoria, consentendo a EVE di perfezionare i propri processi e prepararsi per l’eventuale lancio di batterie completamente allo stato solido.
• 2023: Alla prima conferenza annuale sulle batterie al litio, EVE ha svelato la sua tabella di marcia per lo sviluppo delle batterie a stato solido. La società ha annunciato che perseguirà una strategia in due fasi: raggiungere progressi nelle tecniche di produzione entro il 2026 e lanciare un modello di batteria allo stato solido ad alta potenza e alta resistenza ambientale per veicoli elettrici ibridi (HEV). Questo modello iniziale si concentrerà sulla fornitura di maggiore sicurezza e di una migliore potenza erogata per applicazioni impegnative.
• 2025: EVE plans to complete the development of its second-generation semi-solid battery with an energy density of 400 Wh/kg. The company aims to begin vehicle integration testing by year-end to gather performance data and refine its designs.
• 2026: EVE expects to achieve a significant milestone by launching its first high-power solid state battery for HEVs. This model will serve as a stepping stone toward developing high-energy-density batteries suitable for full electric vehicles (EVs).
• 2028: EVE mira a introdurre una batteria completamente allo stato solido con una densità di energia di 400 Wh/kg. Questo prodotto rappresenterà il culmine dei suoi sforzi di ricerca e sviluppo e sarà destinato a una serie di applicazioni, tra cui veicoli elettrici di fascia alta e accumulo in rete.
• 2030 e oltre: Entro il 2030, EVE prevede di aumentare la produzione e affermarsi come uno dei principali fornitori di batterie allo stato solido sia nei mercati nazionali che internazionali. La strategia a lungo termine dell'azienda prevede l'aumento della densità energetica e della sicurezza della gamma di batterie allo stato solido, riducendo al contempo i costi per rendere queste batterie più accessibili.

SamsungSDI

Panoramica

Samsung SDI, a subsidiary of Samsung Group, began its journey in solid state battery development in 2013. The company focuses on creating high-performance, safe batteries using advanced materials like high-nickel cathodes and sulfide-based electrolytes. By leveraging its expertise in battery manufacturing and cutting-edge research facilities, Samsung SDI aims to produce batteries that can outperform conventional lithium-ion batteries in energy density, safety, and lifespan.

Cronologia di sviluppo

• 2013: Samsung SDI began its initial solid state battery technology research. The goal was to address some key limitations of existing lithium-ion batteries, such as safety risks and energy density constraints.
• 2018: The company intensified its efforts by investing heavily in solid-state research projects. During this time, Samsung SDI also began collaborating with other South Korean battery manufacturers, such as LG Chem and SK Innovation, to advance the development of high-energy-density cells.
• 2020: Samsung SDI achieved a significant breakthrough by developing a prototype solid state battery with an energy density of over 400 Wh/kg. This battery demonstrated a potential single-charge driving range of over 800 kilometers, making it a viable option for electric vehicles (EVs) looking to extend their range. The prototype had a cycle life of over 1,000 cycles, setting a new benchmark for performance in the solid-state field.
• 2023: Samsung SDI established its first solid-state pilot production line (the S-Line) at its research facility in Suwon, South Korea. In June, the company produced its first samples of sulfide-based solid state batteries, marking the start of pre-commercial production. By August, Samsung SDI announced plans to expand its Ulsan plant to accommodate new production lines for LFP (Lithium Iron Phosphate) and solid state batteries, to double the plant’s capacity.
• 2025: Samsung SDI mira a finalizzare la sua tecnologia di produzione su larga scala di batterie allo stato solido. L’azienda prevede di sviluppare batterie allo stato solido ad alta capacità che possano essere prodotte su larga scala, rendendole pronte per l’adozione sul mercato di massa.
• 2027: Full-scale mass production of solid state batteries will begin at the newly expanded Ulsan facility. The company expects to achieve an energy density of 900 Wh/L, making these batteries ideal for various applications, from high-performance EVs to industrial energy storage systems.

Potere solido

Panoramica

Solid Power, founded in 2011 as a spin-off from the University of Colorado, focuses exclusively on developing high-performance solid state battery cells and materials. The company has carved out a unique niche by using sulfide-based solid electrolytes, which are known for their high ionic conductivity and safety. Solid Power’s goal is to create solid state batteries that can be manufactured using existing lithium-ion production lines, making them easier and more cost-effective to scale up.

Cronologia di sviluppo

• 2011: Solid Power was established by a group of scientists at the University of Colorado. The company started by exploring novel solid-state materials and designs that could outperform traditional lithium-ion batteries. Initially, Solid Power received support from the U.S. Air Force and the National Science Foundation to develop its core technology.
• 2017: Solid Power entered its first significant partnership agreement with BMW. This collaboration allowed the company to accelerate its development of solid state battery prototypes for the automotive market.
• 2018: L'azienda ha ampliato il proprio focus di ricerca introducendo un secondo prodotto principale: una batteria allo stato solido ad alta densità di energia che utilizza una combinazione unica di catodi NCM (nichel cobalto manganese) e anodi a base di silicio. Questo sviluppo ha attirato l'interesse di altre case automobilistiche, tra cui Ford e SK Innovation.
• 2022: Solid Power installed its pilot production line for sulfide-based solid state batteries. With an annual capacity of 15,000 battery cells, this facility enabled the company to produce its first prototype cells for testing and further optimization. During this year, Solid Power also began working closely with BMW and Ford to integrate its battery technology into their electric vehicle platforms.
• 2023: In November, Solid Power announced that it had produced its first batch of A-sample solid state batteries, which were delivered to BMW for initial testing and automotive qualification. This milestone marked the company’s entry into the vehicle certification phase, with plans to use these batteries in BMW’s demonstration projects. Additionally, BMW received a license to develop Solid Power’s solid state batteries at its facilities, further deepening the partnership.
• 2025: Solid Power aims to start large-scale production of solid state battery prototypes, focusing on improving energy density and extending cycle life. This phase will also involve optimizing the integration of its solid-state cells into various automotive platforms.
• 2026: L'azienda prevede di aumentare la produzione per fornire le sue batterie allo stato solido per uso commerciale nei veicoli ibridi ed elettrici. Entro il 2026, le capacità produttive di Solid Power saranno notevolmente ampliate per soddisfare la crescente domanda da parte dei suoi partner.
• 2030: Solid Power expects to reach full-scale mass production by 2030, with an energy density target of 560 Wh/kg. This level of performance would place Solid Power’s solid state batteries among the highest-energy-density solutions available, making them a strong competitor in the EV and energy storage markets.

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Soluzione energetica LG

Panoramica

LG Energy Solution, a subsidiary of LG Chem, is one of the top global battery manufacturers. The company strongly focuses on lithium-ion and solid-state battery technologies and is well-known for its high-quality batteries used in electric vehicles (EVs) and energy storage systems. Recently, LG Energy Solution has been making significant strides in solid-state battery development, particularly in the semi-solid and fully solid-state sectors.

Cronologia di sviluppo

• 2013: LG Energy Solution ha avviato la ricerca iniziale sulla tecnologia a stato solido, esplorando diverse composizioni di materiali e tecniche di produzione per migliorare la sicurezza e le prestazioni della batteria.
• 2023: In September, LG Energy Solution announced constructing a semi-solid battery production line at its Ochang Energy Plant, targeting commercial production by 2026. This new facility will focus on semi-solid batteries with an energy density of around 650 Wh/L, providing higher energy output than traditional lithium-ion batteries. At the World Power Battery Conference in 2023, LG Energy Solution revealed its plan first to commercialize semi-solid batteries and later transition to full solid-state technology.
• 2024: Alla fiera “Inter Battery 2024”, LG Energy Solution ha evidenziato i suoi sforzi per sviluppare le batterie al litio-zolfo come tecnologia di prossima generazione. L’azienda mira a iniziare la produzione in serie di queste batterie entro il 2027. Allo stesso tempo, LG Energy Solution sta lavorando su due percorsi di batterie allo stato solido: una batteria allo stato solido polimerica e una batteria allo stato solido a base di solfuro. Questa duplice strategia consente all'azienda di rispondere alle diverse esigenze del mercato e di garantire un'applicazione più ampia dei suoi prodotti a stato solido.
• 2026: LG Energy Solution plans to achieve commercial-scale production of its semi-solid batteries. The company is focusing on optimizing silicon or lithium metal anodes to boost energy density further, making these batteries more suitable for EVs and high-performance applications.
• 2028: LG Energy Solution mira a lanciare una batteria polimerica allo stato solido con una densità di energia di 750 Wh/L e a completare la ricerca su una batteria a base di solfuro ad alta capacità entro quest'anno. Queste batterie offriranno un aumento sostanziale sia della capacità di accumulo di energia che della sicurezza, posizionando LG come leader nella tecnologia delle batterie ad alta densità di energia.
• 2030: La commercializzazione completa delle batterie allo stato solido a base di solfuro di LG Energy Solution è prevista entro il 2030. L'obiettivo dell'azienda è raggiungere una densità di energia superiore a 900 Wh/L, rendendo queste batterie ideali per veicoli elettrici a lungo raggio e altre applicazioni impegnative. Questo sviluppo segnerà una pietra miliare significativa, poiché LG Energy Solution passa dalla tecnologia delle batterie semi-solide a quella completamente solida, garantendo la sua posizione come una delle principali aziende di batterie allo stato solido a livello globale.

Toyota

Panoramica

Toyota, una delle più grandi case automobilistiche del mondo, è da decenni in prima linea nella ricerca sulle batterie allo stato solido. L'attenzione dell'azienda sulla tecnologia a stato solido fa parte della sua strategia più ampia volta a guidare il mercato dei veicoli elettrici e ridurre la dipendenza dalle tradizionali batterie agli ioni di litio. Le batterie allo stato solido Toyota sono note per la loro elevata densità di energia, capacità di ricarica rapida e maggiore sicurezza. Sfruttando il suo ampio portafoglio di brevetti e le sue partnership, Toyota punta a portare le batterie allo stato solido alla produzione di massa entro i prossimi anni.

Cronologia di sviluppo

• 1990: Toyota ha iniziato a ricercare la tecnologia delle batterie allo stato solido, diventando una delle prime aziende a esplorare questo settore. Le prime ricerche si sono concentrate sulla comprensione delle proprietà fondamentali degli elettroliti solidi e del loro potenziale di sostituzione degli elettroliti liquidi nelle batterie convenzionali.
• 2008: Toyota ha collaborato con Ilika, una società di innovazione dei materiali con sede nel Regno Unito, per co-sviluppare batterie allo stato solido. Questa collaborazione ha aiutato Toyota a migliorare la sua comprensione dei materiali a stato solido e ha portato allo sviluppo dei suoi primi prototipi a stato solido.
• 2019: Toyota ha presentato i suoi primi campioni di batterie allo stato solido e ha presentato un prototipo di veicolo alimentato da questa tecnologia. Nello stesso periodo, Toyota e Panasonic fondarono una joint venture per accelerare la commercializzazione delle batterie allo stato solido. Alla fine del 2019, Toyota deteneva oltre 1.300 brevetti relativi alla tecnologia delle batterie allo stato solido, rendendola leader nella proprietà intellettuale in questo campo.
• 2023: In July, Toyota announced that it had developed a breakthrough in solid state battery technology, overcoming the issue of volume expansion that typically shortens the lifespan of these batteries. This new technology allows Toyota’s solid state batteries to be fully charged in under 10 minutes and deliver a range of up to 1,200 kilometers on a single charge. In October, Toyota partnered with Idemitsu Kosan, a leading Japanese chemical company, to establish a small-scale production line for solid-state electrolytes at Idemitsu’s factory in Chiba Prefecture, Japan. This partnership aims to commercialize Toyota’s sulfide-based solid state batteries by 2027.
• 2025: Toyota prevede di introdurre le batterie allo stato solido di prima generazione nei veicoli elettrici ibridi (HEV) entro il 2025. Ciò servirà come fase di test per la tecnologia, consentendo a Toyota di perfezionare i propri progetti e ottenere feedback dal mercato prima di lanciare veicoli completamente elettrici con batterie allo stato solido. batterie statali.
• 2027: Toyota will begin mass-producing solid state batteries for its electric vehicles. The company’s goal is to offer vehicles with significantly longer range, faster charging, and enhanced safety compared to traditional EV batteries. This timeline will see the introduction of solid state batteries in Toyota’s high-end models, further establishing its dominance in the EV market.
• 2030: Toyota mira a raggiungere una capacità produttiva in grado di equipaggiare 3,5 milioni di veicoli all’anno con batterie allo stato solido entro il 2030. Questa scala consentirebbe a Toyota di mantenere il suo vantaggio competitivo e consolidare la sua posizione di leader nella tecnologia delle batterie allo stato solido.

SK attivo

Panoramica

SK On, una filiale di SK Innovation della Corea del Sud, sta sviluppando attivamente tecnologie di batterie allo stato solido per supportare il futuro dei veicoli elettrici (EV) e dei sistemi di accumulo dell'energia. L'approccio dell'azienda si concentra su due principali tipi di batterie allo stato solido: batterie composite a ossido di polimero e batterie a base di solfuro. Attraverso partnership con istituti di ricerca e investimenti significativi in ​​ricerca e sviluppo, SK On mira a raggiungere la commercializzazione anticipata dei suoi prodotti a stato solido entro la fine di questo decennio.

Cronologia di sviluppo

• 2023: SK On announced that it had successfully developed a new oxide-based solid electrolyte with the highest lithium-ion conductivity in the world. This electrolyte, created in collaboration with Dankook University, achieved an ionic conductivity of 1.7 mS/cm, representing a 70% improvement over existing materials. The new electrolyte uses LLZO (Lithium Lanthanum Zirconium Oxide) as its base material, boosting ion transport and providing excellent chemical stability. This prevents unwanted reactions with cathode materials and helps suppress the formation of dangerous lithium dendrites, enabling the use of lithium metal anodes instead of conventional graphite.
• 2024: SK On sta per completare la costruzione del suo nuovo centro di ricerca sulle batterie a Daejeon, in Corea del Sud. Questa struttura diventerà un hub fondamentale per l'avanzamento dello sviluppo delle batterie a stato solido dell'azienda. Il centro di ricerca si concentrerà sul perfezionamento della microstruttura degli elettroliti solidi e sul miglioramento della sicurezza e della durata dei progetti di batterie a stato solido di SK On.
• 2025 – 2026: SK On plans to produce its first prototype solid state batteries. These early models will include both polymer-oxide composite batteries and sulfide-based batteries, each targeting different segments of the EV market. By 2026, SK On aims to complete initial prototype testing and begin scaling up production to prepare for the next development phase.
• 2028: SK On expects to begin commercial production of its first-generation solid state batteries, focusing on EVs and high-end energy storage applications. The commercial products will offer improved energy density, faster charging speeds, and enhanced safety compared to traditional lithium-ion batteries.
• 2029: È prevista la commercializzazione su vasta scala per entrambi i tipi di batterie allo stato solido, consolidando la posizione di SK On come leader nella tecnologia allo stato solido. Con le sue forti capacità di ricerca e sviluppo e le partnership strategiche, SK On è pronta a diventare uno dei miglioriAziende produttrici di batterie allo stato solidoguidare il futuro dello stoccaggio dell’energia.

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Energia fattoriale

Panoramica

Factorial Energy, an American startup founded in 2020, is quickly making a name for itself in the solid state battery industry. The company’s unique technology, the Factorial Electrolyte System Technology (FEST), integrates semi-solid and solid-state electrolyte materials into existing lithium-ion battery production lines. This approach significantly reduces production costs while enhancing energy density and safety. Factorial Energy’s solid state batteries aim to offer longer driving ranges, improved safety, and compatibility with standard manufacturing processes, making them a strong competitor in the market.

Cronologia di sviluppo

• 2020: Factorial Energy was founded in Woburn, Massachusetts, to commercialize its proprietary FEST technology. The company initially focused on developing a scalable, cost-effective manufacturing process for integrating solid-state electrolytes into lithium-ion battery cells. By utilizing FEST, Factorial aimed to create batteries offering 20-50% more range than traditional lithium-ion batteries without compromising safety or cycle life.
• 2022: Factorial Energy si è assicurata 200 milioni di dollari in finanziamenti di serie D, guidati dai giganti automobilistici Mercedes-Benz e Stellantis. Questa iniezione di capitale ha accelerato gli sforzi di ricerca e sviluppo dell'azienda e ha consentito la costruzione di una nuova linea pilota di batterie allo stato solido. Le partnership con queste importanti case automobilistiche hanno inoltre aperto la strada a Factorial per testare la propria tecnologia delle batterie in applicazioni automobilistiche reali.
• 2023: Nel mese di ottobre, Factorial Energy ha consegnato le sue prime celle campione A allo stato solido al litio-metallo da 100 Ah ai partner automobilistici per i test. Ciò ha segnato una pietra miliare significativa nello sviluppo di Factorial, poiché questi campioni hanno dimostrato il potenziale della tecnologia FEST nel fornire elevate densità di energia e un lungo ciclo di vita. Allo stesso tempo, la società ha annunciato progressi nella sua linea di assemblaggio di batterie allo stato solido da 200 MWh a Methuen, nel Massachusetts, che, una volta completata, sarà il più grande impianto di produzione di batterie allo stato solido negli Stati Uniti.
• 2025: Factorial Energy prevede di completare l'installazione della sua linea di produzione e di iniziare la produzione in piccoli volumi di batterie semisolide utilizzando la sua tecnologia FEST. Questa fase vedrà anche l’integrazione delle batterie di Factorial nella prima generazione di prototipi di veicoli elettrici di Mercedes-Benz e Stellantis, consentendo test e convalide approfonditi.
• 2026 – 2028: Factorial will ramp production and transition from semi-solid to excellent state batteries. By 2028, the company expects to achieve full commercialization of its solid-state products, with a focus on high-energy-density cells that offer more excellent safety and performance than current lithium-ion batteries.
• 2030 e oltre: Factorial mira a diventare un fornitore leader di batterie allo stato solido per il mercato globale dei veicoli elettrici entro il 2030. Con la sua tecnologia FEST e forti partnership, Factorial Energy prevede di competere con le più grandi aziende di batterie allo stato solido offrendo batterie di alta qualità che soddisfano i severi requisiti di sicurezza e requisiti prestazionali dell’industria automobilistica.

Sunwoda

Panoramica

Sunwoda, uno dei principali produttori cinesi di batterie, sta sviluppando attivamente la tecnologia delle batterie allo stato solido per soddisfare la crescente domanda di batterie ad alta densità di energia nei veicoli elettrici (EV) e nei sistemi di accumulo dell’energia. Gli sforzi dell'azienda nel settore delle batterie allo stato solido si concentrano sul miglioramento della densità energetica, sulla riduzione dei costi e sulla creazione di partnership per accelerare lo sviluppo. Sunwoda ha delineato una chiara tabella di marcia per le sue batterie allo stato solido, con capacità di produzione che dovrebbero aumentare in modo significativo entro il 2026.

Cronologia di sviluppo

• 2023: Sunwoda took a significant step by signing a collaborative agreement with the Songshan Lake Materials Laboratory in Dongguan. The partnership aims to build a shared research and development platform dedicated to solid state batteries, enabling both parties to pool their resources and expertise. This agreement marked the beginning of Sunwoda’s structured approach to solid state battery innovation.
• 2024: The company announced that it had completed the development of its first-generation semi-solid batteries, achieving an energy density of 300 Wh/kg. The focus was optimizing the polymer-based electrolyte to ensure safety and performance while keeping costs competitive. The next step was to develop second-generation batteries with even higher energy densities.
• 2025: Sunwoda reached a milestone with its second-generation semi-solid batteries entering pilot production. With an energy density of 400 Wh/kg, these batteries began undergoing vehicle integration tests with automotive partners. The company also announced that it had achieved laboratory validation for its third-generation solid state batteries, which use a polymer-composite electrolyte and offer a targeted energy density of 500 Wh/kg. This marked a major leap in Sunwoda’s technical capabilities and positioned it to compete with other leading Solid State Battery Companies.
• 2026: Si prevede che la linea di produzione di batterie allo stato solido di Sunwoda raggiungerà una capacità annua di 1 GWh. Questa nuova struttura si concentrerà sulle batterie allo stato solido di terza generazione con un obiettivo di densità energetica aumentata di 500 Wh/kg e una capacità della cella di 60 Ah. L’azienda prevede inoltre di ridurre il costo di queste batterie a 2 RMB/Wh, rendendole più accessibili a una gamma più ampia di produttori di veicoli elettrici.
• 2028 – 2030: Sunwoda is set to introduce its fourth-generation solid state batteries, featuring a lithium metal anode and a projected energy density of 700 Wh/kg. This development will significantly enhance the driving range and charging speeds of EVs equipped with Sunwoda’s batteries. By 2030, the company aims to be one of the top Solid State Battery Companies in terms of technology and production capacity, supplying solid state batteries to global automotive OEMs.

Gozione Hi-Tech

Panoramica

Gotion Hi-Tech, un altro importante produttore cinese di batterie, ha sviluppato attivamente la propria tecnologia per batterie a stato solido. L'obiettivo principale dell'azienda è il raggiungimento di elevate densità di energia e un lungo ciclo di vita utilizzando elettroliti solidi avanzati a base di solfuro. Il programma a stato solido di Gotion Hi-Tech, lanciato nel 2017, ha visto rapidi progressi negli ultimi anni, culminati nel lancio della batteria a stato solido “Jinshi” (Golden Stone) nel 2023.

Cronologia di sviluppo

• 2017: Gotion Hi-Tech officially began its solid state battery development program, focusing on sulfide-based electrolytes. The company’s early research efforts focused on improving the stability and ionic conductivity of sulfide materials to enable safer and higher-capacity batteries.
• 2023: Gotion Hi-Tech unveiled its first full solid state battery, branded as the “Jinshi” battery in May. This battery features an energy density of 350 Wh/kg and 800 Wh/L, which is about 40% higher than conventional ternary lithium-ion batteries. The “Jinshi” battery also boasts a cycle life of over 3,000 cycles, making it highly competitive in terms of both performance and longevity. The launch of this battery marked a significant breakthrough for Gotion Hi-Tech, positioning it as a serious contender among other Solid State Battery Companies.
• 2024: Following the successful launch of the “Jinshi” battery, Gotion Hi-Tech began ramping up its pilot production line. The company focused on refining the battery’s materials, including developing ultra-thin film-coated single-crystal cathodes and a 3D mesoporous silicon anode. These innovations contributed to better energy retention and faster charging capabilities, making the “Jinshi” battery suitable for a broader range of applications, from electric vehicles to grid storage.
• 2027: Gotion Hi-Tech prevede di condurre test di integrazione dei veicoli su piccola scala utilizzando le sue batterie allo stato solido "Jinshi". Questa fase consentirà all’azienda di raccogliere dati sulle prestazioni della batteria in condizioni reali e di apportare le modifiche necessarie prima della produzione su vasta scala. In caso di successo, Gotion Hi-Tech inizierà a prepararsi per la produzione di massa, puntando a una densità energetica di 350 Wh/kg come base per i suoi prodotti commerciali.
• 2030: L'azienda mira a raggiungere la produzione di massa delle sue batterie allo stato solido entro il 2030. Con la catena industriale che diventa più matura, Gotion Hi-Tech prevede di offrire batterie allo stato solido con una densità di energia costante di 350 Wh/kg su tutta la sua gamma di prodotti . L’obiettivo a lungo termine dell’azienda è aumentare la densità energetica a 400 Wh/kg mantenendo una densità energetica a livello di sistema di 280 Wh/kg, consentendo ai veicoli di raggiungere un’autonomia fino a 1.000 chilometri con una singola carica.

Stanno arrivando le batterie allo stato solido, ma perché aspettare? Le nostre batterie al litio di alta qualità sono ora disponibili e offrono prestazioni e sicurezza superiori. Ottieni il tuo oggi e sii il primo a sperimentare le nostre future soluzioni a stato solido.

Conclusione

Mentre la tecnologia delle batterie a stato solido continua ad evolversi, attori chiave come CATL, BYD, QuantumScape e altri stanno spingendo i confini di ciò che è possibile. Ognuna di queste aziende produttrici di batterie allo stato solido ha sviluppato strategie e tecnologie distinte per affrontare le sfide della sicurezza, della densità energetica e della commercializzazione. I progressi compiuti da queste aziende non solo pongono le basi per una nuova era nella tecnologia delle batterie, ma promettono anche di rivoluzionare il modo in cui l’energia viene immagazzinata e utilizzata in vari settori. Con l’aumento della produzione di massa e dell’adozione commerciale, le batterie allo stato solido potrebbero presto diventare lo standard per soluzioni energetiche ad alte prestazioni, fornendo energia più sicura ed efficiente per qualsiasi cosa, dai veicoli elettrici ai sistemi di energia rinnovabile.