Le migliori 12 compagnie di batterie a stato solido che modellano il futuro
Sommario
- Le migliori 12 compagnie di batterie a stato solido che modellano il futuro
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.The solid state battery uses these solid materials to conduct ions between the electrodes, replacing the liquid solution found in older battery designs. This difference in construction significantly improves safety, as solid materials are non-flammable and can withstand much higher temperatures without breaking down. As a result, solid state battery materials make the technology more reliable, reducing the risk of leaks, fires, or chemical reactions.Another key aspect of a solid state battery is its ability to use lithium metal as the anode instead of graphite. This change boosts the energy density, allowing the battery to store more power in the same size or weight. This is particularly beneficial for electric vehicles (EVs) and portable electronics that require compact, high-capacity power sources. By using advanced solid state battery materials, manufacturers can create batteries that are not only safer but also lighter and longer-lasting compared to traditional options.Overall, a solid state battery is seen as a promising replacement for current lithium-ion batteries because of its enhanced safety, longer lifespan, and higher energy density. As this technology advances, it could lead to a revolution in how batteries are used in various industries, from electric vehicles to renewable energy storage systems.Vantaggi delle batterie a stato solido
I vantaggi delle batterie a stato solido le rendono un forte contendente in sostituzione delle batterie al litio in molte applicazioni. I loro vantaggi per le tradizionali batterie agli ioni di litio includono una maggiore sicurezza, una migliore densità di energia e capacità di ricarica rapida, rendendoli molto attraenti per le industrie che richiedono soluzioni di energia affidabili e durature.Funzionalità di sicurezza migliorate
Uno dei principali vantaggi delle batterie a stato solido è il loro profilo di sicurezza significativamente migliorato. Le batterie tradizionali agli ioni di litio utilizzano elettroliti liquidi, soggetti a surriscaldamento, perdite o addirittura cattura di fuoco in determinate condizioni. Tuttavia, le batterie a stato solido li sostituiscono con materiali stabili e non infiammabili come la ceramica o i polimeri, riducendo il rischio di fuga termica e rendendole più sicure per l'uso in ambienti ad alto stress come veicoli elettrici e attrezzature industriali. Gli elettroliti solidi sono più resistenti al degrado nel tempo, il che significa una minore possibilità di guasto anche dopo un uso esteso.Monitoraggio della densità di energia migliorata
Un altro vantaggio cruciale delle batterie a stato solido è la loro maggiore densità di energia. Utilizzando materiali a batteria a stato solido come il metallo al litio come anodo, le batterie a stato solido possono conservare più energia per unità di volume o peso rispetto alle batterie tradizionali. Questa funzione è particolarmente importante per le applicazioni in cui lo spazio e il peso sono premium, come veicoli elettrici ed elettronica portatile. Una batteria a stato solido può raddoppiare o triplicare la densità di energia di una batteria convenzionale agli ioni di litio, offrendo più gamma per EV o tempi di utilizzo più lunghi per dispositivi elettronici. Inoltre, gli elettroliti solidi in queste batterie consentono un migliore monitoraggio della densità di energia, consentendo un controllo più preciso sui cicli di carica e scarica della batteria.Funzionalità di ricarica rapida
Le batterie a stato solido sono anche note per le loro rapide abilità di ricarica, un vantaggio chiave rispetto alle batterie al litio convenzionali. A causa della loro struttura unica e delle proprietà dei materiali a batteria a stato solido, queste batterie possono supportare un movimento di ioni più rapido, riducendo il tempo necessario per caricare completamente. Mentre le batterie tradizionali possono richiedere ore per raggiungere una carica completa, le batterie a stato solido possono ottenere lo stesso in una frazione del tempo, rendendole una sostituzione ideale per le batterie al litio nelle applicazioni in cui la ricarica rapida è fondamentale, come veicoli elettrici o sistemi di backup di emergenza. Mentre i produttori continuano a perfezionare questa tecnologia, ha il potenziale per servire da sostituzione superiore per le batterie al litio in vari settori.Sfide per accelerare lo sviluppo della batteria a stato solido
Sebbene le batterie a stato solido abbiano mostrato un potenziale significativo come il futuro dello stoccaggio di energia, rimangono più ostacoli. Queste sfide ostacolano l'accelerazione dello sviluppo della batteria a stato solido e nel raggiungimento della commercializzazione su larga scala. I problemi vanno dalla concorrenza con altre tecnologie alle complessità del processo di produzione. Diamo un'occhiata ad alcune delle principali sfide che i ricercatori e i produttori affrontano.Tecnologie alternative disponibili
Uno degli ostacoli più significativi per accelerare l'adozione della batteria a stato solido è la presenza di altre tecnologie concorrenti. Le attuali batterie agli ioni di litio, ad esempio, hanno una catena di approvvigionamento consolidata, costi più bassi e sono ampiamente utilizzate in molte applicazioni. Di conseguenza, le tradizionali batterie agli ioni di litio dominano ancora il mercato a causa della loro convenienza e delle prestazioni comprovate. Oltre all'ione di litio, altre tecnologie emergenti, come le batterie agli ioni di sodio e al litio-zolfo, offrono diversi benefici. Queste alternative rendono più difficile per le aziende giustificare gli elevati investimenti necessari per sviluppare batterie a stato solido. Con più opzioni disponibili, molti produttori esitano a impegnarsi pienamente nella tecnologia a stato solido. Stanno valutando i benefici delle batterie a stato solido rispetto al potenziale di altri sistemi. Fino a quando il costo, la sicurezza e la densità energetica delle batterie a stato solido possono essere dimostrate superando significativamente le opzioni esistenti, il processo di adozione rimarrà lento. Ciò significa che accelerare lo sviluppo richiederà una forte attenzione alla ricerca e dimostrare il valore unico dei sistemi a stato solido rispetto ad altre tecnologie delle batterie.Tecniche di produzione complesse
Another major challenge in speeding up solid state battery development is the complex manufacturing process. Traditional lithium-ion batteries have a streamlined production process that has been optimized over decades. In contrast, solid state batteries use a completely different set of solid state battery materials, such as ceramics or glass, which are harder to handle and more expensive to produce. The delicate structure of these materials makes it difficult to maintain high-quality standards during manufacturing, leading to low yields and high costs.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.Moreover, solid state batteries require specialized equipment that is not widely available, making it difficult for smaller companies to enter the market. This results in a significant investment barrier for new players, slowing down overall progress. To make solid state batteries a viable commercial product, the industry needs breakthroughs in both materials and manufacturing processes to streamline production and reduce costs.Cronologia della batteria a stato solido
La cronologia della batteria a stato solido mostra come questa promettente tecnologia si sia evoluta dalle fasi iniziali di ricerca alla sua produzione di massa prevista. Nonostante i suoi potenziali benefici per le batterie convenzionali agli ioni di litio, il percorso verso l'uso commerciale su larga scala è stato lungo e impegnativo. Ecco uno sguardo più attento alla sequenza temporale di sviluppo e alle pietre miliari chiave per le batterie a stato solido.Ricerca e sviluppo precoci (anni '70 e 2000)Il concetto di batterie a stato solido è stato introdotto per la prima volta negli anni '70, quando i ricercatori hanno iniziato a sperimentare materiali a batteria a stato solido come ceramica e polimeri per sostituire gli elettroliti liquidi utilizzati nelle batterie tradizionali. Durante questo periodo, l'attenzione era rivolta principalmente al miglioramento della densità di energia e della sicurezza. Tuttavia, a causa delle limitazioni tecniche e degli alti costi di produzione, le batterie a stato solido sono rimaste in gran parte limitate agli esperimenti di laboratorio.Bregge tecnologiche e prototipi (2010-2019)All'inizio del 2010, l'interesse per la tecnologia a stato solido ha guadagnato slancio poiché diverse aziende, tra cui Toyota e Samsung SDI, hanno iniziato a investire pesantemente nella ricerca e nello sviluppo. Hanno esplorato vari materiali a batteria a stato solido e hanno fatto progressi significativi nella composizione di elettroliti solidi. Entro il 2017, Toyota e altri giocatori chiave avevano sviluppato con successo i primi prototipi a stato solido, dimostrando che queste batterie potevano essere utilizzate in applicazioni del mondo reale. Questo periodo ha segnato una svolta nella sequenza temporale della batteria a stato solido, dimostrando il potenziale per soluzioni di accumulo di energia più sicure ed efficienti.Produzione pilota e commercializzazione iniziale (2020-2025)Gli anni '20 hanno visto rapidi progressi nella commercializzazione di batterie a stato solido. Aziende come Quantumscape e Solid Power si sono spostate dalla ricerca di laboratorio alla produzione pilota, con l'obiettivo di portare i loro prodotti sul mercato. Queste aziende hanno collaborato con le principali case automobilistiche come Volkswagen e Ford, concentrandosi sull'uso di batterie a stato solido nei veicoli elettrici (EV). Entro il 2025, molti produttori prevedono di rilasciare i loro modelli di batterie a stato solido di prima generazione per EV, mirando a intervalli di guida più lunghi e tempi di ricarica più veloci.Produzione di massa ed espansione del mercato (2026-2030)La cronologia della batteria a stato solido suggerisce che la produzione di massa inizierà intorno al 2026, poiché diverse aziende leader, come CATL e BYD, hanno annunciato piani per il lancio di linee di produzione su larga scala. A questo punto, le barriere tecnologiche relative ai materiali a batteria a stato solido e alle tecniche di produzione dovrebbero essere risolte, rendendo queste batterie più competitive per i costi con le tradizionali batterie agli ioni di litio. Questo periodo vedrà anche un'adozione più ampia di elettronica di consumo, sistemi di accumulo di energia e potenzialmente aviazione.Future Developments (2030 e oltre)Guardando ulteriormente, l'attenzione sarà focalizzata sull'ottimizzazione delle prestazioni e dei costi delle batterie a stato solido. Man mano che la produzione si ridimensiona e la tecnologia matura, si prevede che le batterie a stato solido sostituiranno le batterie convenzionali agli ioni di litio in varie applicazioni. Questa transizione probabilmente rimodellerà il panorama di accumulo di energia, fornendo soluzioni energetiche più sicure ed efficienti per le industrie in tutto il mondo.
12 migliori compagnie di batterie a stato solido
L'ascesa delle compagnie di batterie a stato solido sta rimodellando il settore dello stoccaggio di energia, spingendo i confini di ciò che la tecnologia tradizionale agli ioni di litio può raggiungere. Una batteria a stato solido utilizza elettroliti solidi invece di quelli liquidi, offrendo una maggiore sicurezza, una maggiore densità di energia e tempi di ricarica più veloci. Questi benefici hanno catturato l'attenzione dei principali attori come Catl, BYD e Quantumscape, ciascuno che si sforza di guidare questa evoluzione tecnologica. Mentre queste compagnie aprono la strada da percorrere, Manly Battery si sta anche preparando per questa trasformazione. Mentre continuiamo a sviluppare batterie al litio all'avanguardia, rimani in contatto per le nostre future innovazioni a stato solido!
CATL
PanoramicaCATL (contemporaneo Amperex Technology Co., Limited) è leader globale nella produzione di batterie e uno dei giocatori più influenti nelsolidoMercato delle batterie statali. La società ha recentemente presentato la sua tecnologia "batteria statale condensata", che integra caratteristiche di elettroliti liquidi e solidi per offrire una soluzione ibrida. Questo design innovativo raggiunge una densità di energia fino a 500 WH/kg, posizionandolo come una delle tecnologie a batteria a stato solido più avanzate attualmente in fase di sviluppo. CATL si concentra sul miglioramento della densità e della sicurezza dell'energia: due fattori critici che le tradizionali batterie agli ioni di litio spesso lottano per bilanciarsi.Cronologia di sviluppo- 2023: Catl ha introdotto la sua batteria statale condensata, segnando una pietra miliare significativa nella ricerca a stato solido dell'azienda. La nuova tecnologia a batteria utilizza un elettrolita solido a base di zolfo, che offre un'elevata conducibilità ionica e stabilità, rendendolo ideale per ottenere densità di energia più elevate mantenendo la sicurezza.
- 2024: Il capo scienziato di Catl, Wu Kai, ha annunciato che la tecnologia della batteria a stato solido dell'azienda è attualmente a livello di maturità "4 su 9". Questa scala misura i progressi verso la piena commercializzazione, con 9 che rappresentano prontezza per la produzione su larga scala. La società ha fissato un obiettivo per raggiungere un livello di maturità di "7 o 8" entro il 2027, consentendo la produzione su piccola scala e stabilire CATL come leader nel settore a stato solido.
- 2027:CATL mira a ottenere una pietra miliare significativa avviando la produzione su piccola scala delle sue batterie a stato solido. Questo risultato posizionerà CATL come fronttrunner nel settore, aprendo la strada a una più ampia commercializzazione. La società prevede di integrare la sua tecnologia a stato solido in varie applicazioni, tra cui veicoli elettrici (EV) e sistemi di stoccaggio di energia.
- 2030 e oltre: Entro il 2030, CATL prevede di aver commercializzato completamente la sua tecnologia a batteria a stato solido, soddisfacendo la crescente domanda di soluzioni di stoccaggio di energia più sicure ed efficienti. La strategia a lungo termine dell'azienda include l'espansione delle sue offerte di batterie a stato solido per supportare una varietà di applicazioni, dai veicoli elettrici ad alte prestazioni ai sistemi di accumulo di energia industriale.
BYD
PanoramicaBYD, un altro giocatore di spicco tra le compagnie di batterie a stato solido, ha fatto passi da gigante nello sviluppo della propria tecnologia a batteria a stato solido. Sebbene BYD non abbia ancora introdotto un prodotto commerciale a stato solido, ha perseguito un design unico che combina un catodo ternario (cristallo singolo) ad alto contenuto di nichel, un anodo a base di silicio e un elettrolita a base di zolfo. Questa configurazione avanzata dovrebbe produrre densità energetiche superiori a 280 WH/kg, rendendo BYD un forte concorrente nel mercato delle batterie ad alte prestazioni.Cronologia di sviluppo- 2018 - 2022: BYD ha gettato le basi per la sua ricerca sulla batteria a stato solido investendo pesantemente in scienze dei materiali e stabilendo partenariati con le migliori istituzioni di ricerca. Durante questo periodo, la società ha perfezionato le composizioni di elettroliti ed elettrodi per migliorare la densità e la sicurezza dell'energia.
- 2023: La società ha annunciato ufficialmente la sua intenzione di commercializzare batterie a stato solido e ha iniziato a prototipare le sue prime celle a stato solido. I progetti iniziali di BYD hanno mostrato risultati promettenti, superando le densità energetiche convenzionali delle batterie agli ioni di litio.
- 2027: Il primo traguardo significativo di BYD è il lancio previsto della produzione di batterie a stato solido su piccola scala. La società inizialmente si concentrerà sull'integrazione di queste batterie nei suoi modelli di veicoli di fascia alta per convalidare le prestazioni e la sicurezza in condizioni del mondo reale.
- 2030: Entro il 2030, BYD mira a equipaggiare circa 40.000 veicoli con la sua tecnologia a batteria a stato solido. La società prevede di espandere la capacità di produzione per supportare la crescente domanda di batterie a stato solido nei veicoli elettrici e in altre applicazioni.
- 2033 e oltre: L'obiettivo a lungo termine di BYD è quello di avere 120.000 veicoli che utilizzano la sua tecnologia a stato solido entro il 2033. Questa sequenza temporale sottolinea l'impegno dell'azienda a diventare leader tra le compagnie 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 e stabilità termica.
QuantumScape
PanoramicaQuantumscape, una startup con sede in California fondata nel 2010, è rapidamente aumentata nel settore delle batterie a stato solido. La società si concentra sullo sviluppo di batterie in metallo di litio a stato solido appositamente progettati per veicoli elettrici (EV). Ciò che distingue Quantumscape da altre società di batterie a stato solido è la sua innovativa architettura "senza anodi", che elimina la necessità di anodi tradizionali di grafite. Invece, l'azienda utilizza il metallo di litio come anodo, abbinato al suo separatore di ceramica a stato solido proprietario. Questo design unico migliora significativamente la densità di energia, la sicurezza e le velocità di ricarica, rendendo le batterie di Quantumscape un potenziale punto di svolta per il mercato dei veicoli elettrici.Cronologia di sviluppo- 2010: Quantumscape è stato istituito dagli scienziati dell'Università di Stanford, tra cui Jagdeep Singh, Fritz Prinz e Tim Holme. La società inizialmente mirava a sviluppare una batteria più sicura e superiore che poteva sovraperformare la tecnologia agli ioni di litio.
- 2018: Volkswagen Group ha investito $ 100 milioni in Quantumscape per accelerare lo sviluppo della tecnologia a batteria a stato solido. Questa partnership mirava a integrare le batterie di Quantumscape nei futuri modelli EV di Volkswagen, consentendo alla casa automobilistica di offrire intervalli più lunghi e tempi di ricarica più veloci.
- 2020: Quantumscape è diventato pubblico, attirando più investitori e ottenendo un ulteriore sostegno finanziario per la sua ricerca e sviluppo. Questa pietra miliare ha permesso all'azienda di scatenare i suoi sforzi e produrre prototipi nella fase iniziale.
- 2022: Quantumscape ha consegnato il suo primo prototipo a 24 strati di batteria in metallo al litio a diversi importanti produttori di apparecchiature originali automobilistiche (OEM) per i test. Queste cellule hanno dimostrato un'elevata densità di energia e capacità di ricarica rapida, convalidando l'approccio di progettazione unico dell'azienda. Quantumscape ha anche collaborato con Fluence per esplorare l'uso delle sue batterie a stato solido nei sistemi di accumulo di energia stazionaria, ampliando le sue potenziali applicazioni oltre il settore automobilistico.
- 2023: The company announced successful testing results for its A0 sample batteries, achieving a high positive electrode capacity of 3.1 mAh/cm². Under 100% Depth of Discharge (DoD) and C/3 charge and C/2 discharge conditions, the A0 cells maintained 95% capacity retention after 1,000 cycles. These results showed that QuantumScape’s solid-state technology was approaching performance levels comparable to high-nickel liquid lithium-ion batteries, marking a significant advancement in the field.
- 2024: QuantumScape began delivering its Alpha-2 prototypes to select customers for further testing and integration into EV platforms. This phase will enable the company to refine its technology based on real-world data and prepare for full-scale production.
- 2027 - 2030: QuantumScape plans to achieve large-scale production of its solid-state batteries by 2030. This timeline reflects the company’s strategic focus on addressing remaining technical challenges, such as improving manufacturing scalability and ensuring long-term durability.
EVE Energia Co., Ltd. (EVE)
PanoramicaEve Energy Co., Ltd. (EVE), fondata nel 2001, è uno dei principali produttori di batterie a stato solido cinese noto per concentrarsi su soluzioni di batterie ad alta potenza e ad alta determinazione. Eve ha sviluppato attivamente la tecnologia a stato solido utilizzando elettroliti solidi a base di solfuro e alogenuri per migliorare le prestazioni e la sicurezza delle sue batterie. La strategia dell'azienda prevede un approccio graduale, a partire da batterie semi-solide e passando gradualmente a progetti a stato completamente solido. Con i suoi materiali avanzati e forti capacità di ricerca, Eva mira a dominare il mercato delle batterie a stato solido.Cronologia di sviluppo- 2017: Eve ha lanciato ufficialmente il suo programma di ricerca sulla batteria a stato solido, concentrandosi sullo sviluppo di elettroliti solidi a base di solfuro. Questa ricerca in fase iniziale ha affrontato le principali sfide tecniche, come l'ottimizzazione della composizione degli elettroliti e il miglioramento della stabilità dell'interfaccia tra i materiali solidi elettroliti e elettrodi.
- 2022: Eva ha fatto progressi significativi nello sviluppo semi-solido della batteria, producendo con successo celle prototipo con una densità di energia di 330 WH/kg e una durata del ciclo di oltre 2.000 cicli. Questo design semi-solido è stato una tecnologia di transizione, consentendo a Eva di perfezionare i suoi processi e prepararsi per l'eventuale lancio di batterie a stato completamente solido.
- 2023: Alla prima conferenza annuale della batteria al litio, Eva ha presentato la sua tabella di marcia per lo sviluppo della batteria a stato solido. La società ha annunciato che avrebbe perseguito una strategia in due fasi: raggiungere le scoperte nelle tecniche di produzione entro il 2026 e lanciare un modello di batteria a stato solido ad alta potenza e ad alta ambientale per veicoli elettrici ibridi (HEV). Questo modello iniziale si concentrerà sulla fornitura di una maggiore sicurezza e una potenza migliore per applicazioni esigenti.
- 2025: Eva prevede di completare lo sviluppo della sua batteria semi-solida di seconda generazione con una densità di energia di 400 WH/kg. La società mira a iniziare i test di integrazione dei veicoli entro la fine dell'anno per raccogliere dati sulle prestazioni e perfezionare i suoi progetti.
- 2026: Eva prevede di ottenere un traguardo significativo lanciando la sua prima batteria a stato solido ad alta potenza per HEV. Questo modello fungerà da trampolino di lancio verso lo sviluppo di batterie ad alta densità di energia adatte per veicoli elettrici a pieno titolo (EV).
- 2028: Eva mira a introdurre una batteria a stato completamente solido con una densità di energia di 400 WH/kg. Questo prodotto rappresenterà il culmine dei suoi sforzi di ricerca e sviluppo e sarà preso di mira in una serie di applicazioni, tra cui EV di fascia alta e archiviazione a griglia.
- 2030 e oltre: Entro il 2030, Eva prevede di aumentare la produzione e affermarsi come un importante fornitore di batterie a stato solido nei mercati nazionali e internazionali. La strategia a lungo termine dell'azienda include l'aumento della densità e della sicurezza della sua gamma di batterie a stato solido, riducendo al contempo i costi per rendere queste batterie più accessibili.
SamsungSDI
PanoramicaSamsung SDI, una consociata di Samsung Group, ha iniziato il suo viaggio nello sviluppo di batterie a stato solido nel 2013. La società si concentra sulla creazione di batterie sicure e sicure che utilizzano materiali avanzati come catodi ad alto contenuto di nichel ed elettroliti a base di solfuro. Sfruttando la sua esperienza nella produzione di batterie e nelle strutture di ricerca all'avanguardia, Samsung SDI mira a produrre batterie in grado di sovraperformare le batterie convenzionali agli ioni di litio in densità di energia, sicurezza e durata della vita.Cronologia di sviluppo- 2013: Samsung SDI ha iniziato la sua ricerca iniziale di tecnologia a stato a stato solido. L'obiettivo era affrontare alcuni limiti chiave delle batterie agli ioni di litio esistenti, come i rischi di sicurezza e i vincoli di densità di energia.
- 2018: La società ha intensificato i suoi sforzi investendo pesantemente in progetti di ricerca a stato solido. Durante questo periodo, Samsung SDI ha anche iniziato a collaborare con altri produttori di batterie sudcoreane, come LG Chem e SK Innovation, per far avanzare lo sviluppo di cellule ad alta densità di energia.
- 2020: Samsung SDI ha raggiunto una svolta significativa sviluppando una batteria a stato solido prototipo con una densità di energia di oltre 400 WH/kg. Questa batteria ha dimostrato una potenziale gamma di guida a carica singola di oltre 800 chilometri, rendendola un'opzione praticabile per i veicoli elettrici (EV) che cercano di estendere la loro gamma. Il prototipo ha avuto una durata del ciclo di oltre 1.000 cicli, impostando un nuovo punto di riferimento per le prestazioni nel campo a stato solido.
- 2023: Samsung SDI ha istituito la sua prima linea di produzione pilota a stato solido (la linea S) nella sua struttura di ricerca a Suwon, in Corea del Sud. A giugno, la società ha prodotto i suoi primi campioni di batterie a stato solido a base di solfuro, segnando l'inizio della produzione pre-commerciale. Ad agosto, Samsung SDI ha annunciato l'intenzione di espandere il suo impianto Ulsan per ospitare nuove linee di produzione per le batterie LFP (fosfato di ferro al litio) e le batterie a stato solido, per raddoppiare la capacità della pianta.
- 2025: Samsung SDI mira a finalizzare la sua tecnologia di produzione su larga scala per batterie a stato solido. La società prevede di sviluppare batterie a stato solido ad alta capacità che possono essere prodotte su larga scala, rendendolo pronto per l'adozione del mercato di massa.
- 2027: La produzione in serie su vasta scala di batterie a stato solido inizierà presso la struttura Ulsan di recente espansione. La società prevede di raggiungere una densità di energia di 900 WH/L, rendendo queste batterie ideali per varie applicazioni, dai veicoli elettrici ad alte prestazioni ai sistemi di accumulo di energia industriale.
Potere solido
PanoramicaSolid Power, fondata nel 2011 come spin-off dell'Università del Colorado, si concentra esclusivamente sullo sviluppo di celle e materiali a batteria a stato solido ad alte prestazioni. L'azienda ha ritagliato una nicchia unica utilizzando elettroliti solidi a base di solfuro, che sono noti per la loro alta conducibilità ionica e sicurezza. L'obiettivo di Solid Power è quello di creare batterie a stato solido che possono essere fabbricate utilizzando linee di produzione di ioni di litio esistenti, rendendole più facili e più convenienti per essere aumentate.Cronologia di sviluppo- 2011: Un potere solido è stato istituito da un gruppo di scienziati dell'Università del Colorado. La società ha iniziato esplorando nuovi materiali e design a stato solido che potrebbero sovraperformare le tradizionali batterie agli ioni di litio. Inizialmente, Solid Power ha ricevuto supporto dall'Aeronautica degli Stati Uniti e dalla National Science Foundation per sviluppare la sua tecnologia di base.
- 2017: Solid Power ha partecipato al suo primo accordo di partenariato significativo con BMW. Questa collaborazione ha permesso all'azienda di accelerare lo sviluppo di prototipi a batteria a stato solido per il mercato automobilistico.
- 2018: La società ha ampliato il suo focus di ricerca introducendo un secondo prodotto di base: una batteria a stato solido ad alta densità di energia utilizzando una combinazione unica di catodi NCM (nichel cobalt manganese) e anodi a base di silicio. Questo sviluppo ha attirato l'interesse di altre case automobilistiche, tra cui l'innovazione Ford e SK.
- 2022: Solid Power ha installato la sua linea di produzione pilota per batterie a stato solido a base di solfuro. Con una capacità annuale di 15.000 celle a batteria, questa struttura ha permesso all'azienda di produrre le sue prime celle prototipo per i test e un'ulteriore ottimizzazione. Durante quest'anno, Solid Power ha anche iniziato a lavorare a stretto contatto con BMW e Ford per integrare la sua tecnologia della batteria nelle loro piattaforme di veicoli elettrici.
- 2023: A novembre, Solid Power ha annunciato di aver prodotto il suo primo lotto di batterie a stato solido A-Sample, che sono state consegnate alla BMW per i test iniziali e la qualificazione automobilistica. Questa pietra miliare ha segnato l'ingresso dell'azienda nella fase di certificazione del veicolo, con piani per utilizzare queste batterie nei progetti dimostrativi della BMW. Inoltre, BMW ha ricevuto una licenza per sviluppare le batterie a stato solido di Solid Power nelle sue strutture, approfondendo ulteriormente la partnership.
- 2025: L'energia solida mira a iniziare la produzione su larga scala di prototipi a batteria a stato solido, concentrandosi sul miglioramento della densità di energia e sull'estensione della durata del ciclo. Questa fase implicherà anche l'ottimizzazione dell'integrazione delle sue celle a stato solido in varie piattaforme automobilistiche.
- 2026: La società prevede di aumentare la produzione per fornire le sue batterie a stato solido per uso commerciale in veicoli ibridi ed elettrici. Entro il 2026, le capacità di produzione di Solid Power saranno ampliate in modo significativo per soddisfare la crescente domanda dei suoi partner.
- 2030: L'energia solida prevede di raggiungere la produzione di massa su vasta scala entro il 2030, con un obiettivo di densità di energia di 560 WH/kg. Questo livello di prestazioni collocherebbe le batterie a stato solido di Solid Power tra le soluzioni a densità di alta energia disponibili, rendendole un forte concorrente nei mercati EV e di accumulo di energia.
Soluzione energetica LG
PanoramicaLG Energy Solution, una consociata di LG Chem, è uno dei principali produttori globali di batterie. La società si concentra fortemente sulle tecnologie a batteria agli ioni di litio e allo stato solido ed è ben nota per le sue batterie di alta qualità utilizzate nei veicoli elettrici (EV) e sui sistemi di accumulo di energia. Recentemente, LG Energy Solution ha fatto passi da gigante nello sviluppo della batteria a stato solido, in particolare nei settori semi-solidi e completamente solidi.Cronologia di sviluppo- 2013: LG Energy Solution ha iniziato la sua 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: A settembre, LG Energy Solution ha annunciato la costruzione di una linea di produzione di batterie semi-solide nel suo impianto di energia di Ochang, prendendo di mira la produzione commerciale entro il 2026. Questa nuova struttura si concentrerà su batterie semi-solide con una densità di energia di circa 650 WH/L, fornendo una produzione di energia più elevata rispetto alle tradizionali batterie agli ioni di litio. Alla World Power Battery Conference nel 2023, LG Energy Solution ha rivelato prima il suo piano per commercializzare batterie semi-solide e successivamente la transizione alla tecnologia a stato solido completo.
- 2024: Alla mostra "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 di massa di queste batterie entro il 2027. Allo stesso tempo, LG Energy Solution sta lavorando su due percorsi a batteria a stato solido: una batteria a stato solido polimerico e una batteria a stato solido a base di solfuro. Questa doppia strategia consente all'azienda di soddisfare le varie esigenze di mercato e garantire un'applicazione più ampia dei suoi prodotti a stato solido.
- 2026: LG Energy Solution prevede la produzione su scala commerciale delle sue batterie semi-solide. L'azienda si sta concentrando sull'ottimizzazione di anodi di metallo di silicio o litio per aumentare ulteriormente la densità di energia, rendendo queste batterie più adatte per EV e applicazioni ad alte prestazioni.
- 2028: LG Energy Solution mira a lanciare una batteria a stato solido polimerico con una densità di energia di 750 WH/L e completare la sua ricerca su una batteria a base di solfuro ad alta capacità entro quest'anno. Queste batterie offriranno un sostanziale aumento della capacità di accumulo di energia e della sicurezza, posizionando LG come leader nella tecnologia della batteria ad alta densità di energia.
- 2030: La piena commercializzazione delle batterie a stato solido a base di solfuro a base di solfuro di LG Energy Solution è prevista per il 2030. L'obiettivo dell'azienda è quello di 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 la soluzione di energia LG passa da una tecnologia semi-solida a quella di batteria a stato solido, garantendo la sua posizione di una delle migliori società di batterie a stato solido a livello globale.
Toyota
PanoramicaLa Toyota, una delle più grandi case automobilistiche al mondo, è stata in prima linea nella ricerca sulla batteria a stato solido per decenni. L'attenzione dell'azienda sulla tecnologia a stato solido fa parte della sua più ampia strategia per guidare il mercato dei veicoli elettrici e ridurre la dipendenza dalle tradizionali batterie agli ioni di litio. Le batterie a stato solido di Toyota sono note per la loro alta densità di energia, capacità di ricarica rapida e una maggiore sicurezza. Sfruttando il suo ampio portafoglio di brevetti e le partnership, Toyota mira a portare batterie a stato solido alla produzione di massa entro i prossimi anni.Cronologia di sviluppo- 1990: Toyota ha iniziato a ricercare la tecnologia a batteria a stato solido, rendendola una delle prime aziende a esplorare quest'area. Le prime ricerche si sono concentrate sulla comprensione delle proprietà fondamentali degli elettroliti solidi e del loro potenziale per sostituire gli elettroliti liquidi nelle batterie convenzionali.
- 2008: Toyota ha collaborato con Ilika, una società di innovazione per i materiali con sede nel Regno Unito, per co-sviluppo di batterie a stato solido. Questa collaborazione ha aiutato Toyota a far avanzare la sua comprensione dei materiali a stato solido e ha portato allo sviluppo dei suoi primi prototipi a stato solido.
- 2019: Toyota ha messo in mostra i suoi primi campioni di batterie a stato solido e ha dimostrato un veicolo prototipo alimentato da questa tecnologia. Nello stesso periodo, Toyota e Panasonic hanno stabilito una joint venture per accelerare la commercializzazione di batterie a stato solido. Entro la fine del 2019, la Toyota ha detenuto oltre 1.300 brevetti relativi alla tecnologia a batteria a stato solido, rendendolo un leader nella proprietà intellettuale in questo campo.
- 2023: A luglio, Toyota ha annunciato di aver sviluppato una svolta nella tecnologia a batteria a stato solido, superando il problema dell'espansione del volume che in genere accorcia la durata di queste batterie. Questa nuova tecnologia consente alle batterie a stato solido di Toyota di essere completamente caricate in meno di 10 minuti e consegnare una gamma fino a 1.200 chilometri con una singola carica. In ottobre, Toyota ha collaborato con Idemitsu Kosan, una delle principali società chimiche giapponesi, per stabilire una linea di produzione su piccola scala per elettroliti a stato solido presso la fabbrica di Idemitsu nella prefettura di Chiba, in Giappone. Questa partnership mira a commercializzare le batterie a stato solido a base di solfuro di Toyota entro il 2027.
- 2025: Toyota prevede di introdurre le sue batterie a stato solido di prima generazione nei veicoli elettrici ibridi (HEV) entro il 2025. Ciò fungerà da fase di prova per la tecnologia, consentendo alla Toyota di perfezionare i suoi progetti e ottenere feedback di mercato prima di lanciare veicoli elettrici completi con batterie a stato solido.
- 2027: Toyota inizierà le batterie a stato solido che producono in serie per i suoi veicoli elettrici. L'obiettivo dell'azienda è offrire veicoli con una gamma significativamente più lunga, una ricarica più rapida e una maggiore sicurezza rispetto alle tradizionali batterie EV. Questa sequenza temporale vedrà l'introduzione di batterie a stato solido nei modelli di fascia alta della Toyota, stabilendo ulteriormente il suo dominio nel mercato dei veicoli elettrici.
- 2030: Toyota mira a raggiungere una capacità produttiva in grado di equipaggiare 3,5 milioni di veicoli all'anno con batterie a 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 a batteria a stato solido.
SK attivo
PanoramicaSK ON, una consociata dell'innovazione SK della Corea del Sud, sta sviluppando attivamente le tecnologie a batteria a stato solido per supportare il futuro dei veicoli elettrici (EV) e dei sistemi di stoccaggio di energia. L'approccio dell'azienda si concentra su due principali tipi di batterie a stato solido: batterie composite di ossido di polimero e batterie a base di solfuro. Attraverso partnership con istituti di ricerca e investimenti significativi in R&S, SK su obiettivi per ottenere la commercializzazione precoce dei suoi prodotti a stato solido entro la fine di questo decennio.Cronologia di sviluppo- 2023: SK On ha annunciato di aver sviluppato con successo un nuovo elettrolita solido a base di ossido con la più alta conduttività agli ioni di litio al mondo. Questo elettrolita, creato in collaborazione con la Dankook University, ha raggiunto una conducibilità ionica di 1,7 ms/cm, che rappresenta un miglioramento del 70% rispetto ai materiali esistenti. Il nuovo elettrolita utilizza llzo (litio lantanum di ossido di zirconio) come materiale di base, aumentando il trasporto di ioni e fornendo un'eccellente stabilità chimica. Ciò impedisce reazioni indesiderate con materiali catodici e aiuta a sopprimere la formazione di pericolosi dendriti di litio, consentendo l'uso di anodi metallici al litio anziché di grafite convenzionale.
- 2024: SK ON è destinato a completare la costruzione del suo nuovo centro di ricerca sulla batteria a Daejeon, in Corea del Sud. Questa struttura diventerà un hub fondamentale per far avanzare lo sviluppo della batteria a stato solido dell'azienda. Il centro di ricerca si concentrerà sulla raffinazione della microstruttura di elettroliti solidi e sul miglioramento della sicurezza e della durata dei progetti di batterie a stato solido di SK.
- 2025 - 2026: SK sui piani per produrre il suo primo prototipo di batterie a stato solido. Questi primi modelli includeranno sia le batterie composite di ossido di polimero che le batterie a base di solfuro, ciascuno di cui mirano a segmenti diversi del mercato dei veicoli elettrici. Entro il 2026, SK sugli obiettivi per completare i test del prototipo iniziale e iniziare a ridimensionare la produzione per prepararsi alla prossima fase di sviluppo.
- 2028: SK ON prevede di iniziare la produzione commerciale delle sue batterie a stato solido di prima generazione, concentrandosi su EV e applicazioni di stoccaggio di energia di fascia alta. I prodotti commerciali offriranno una migliore densità di energia, velocità di ricarica più rapide e una maggiore sicurezza rispetto alle tradizionali batterie agli ioni di litio.
- 2029: La commercializzazione su vasta scala è prevista per entrambi i tipi di batterie a stato solido, consolidando la posizione di SK come leader nella tecnologia a stato solido. Con le sue forti capacità di ricerca e sviluppo e partenariati strategici, SK ON è pronto a diventare uno dei miglioriAziende produttrici di batterie allo stato solidoGuidare il futuro dello stoccaggio di energia.
Energia fattoriale
PanoramicaFactorial Energy, una startup americana fondata nel 2020, si sta rapidamente facendo un nome nel settore delle batterie a stato solido. La tecnologia unica dell'azienda, la tecnologia del sistema elettrolitico fattoriale (FEST), integra materiali elettrolitici a stato semi-solidi e a stato solido nelle linee di produzione delle batterie agli ioni di litio esistenti. Questo approccio riduce significativamente i costi di produzione migliorando al contempo la densità e la sicurezza dell'energia. Le batterie a stato solido di fattoriale Energy mirano a offrire intervalli di guida più lunghi, una migliore sicurezza e compatibilità con i processi di produzione standard, rendendole un forte concorrente sul mercato.Cronologia di sviluppo- 2020: L'energia fattoriale è stata fondata a Woburn, nel Massachusetts, per commercializzare la sua tecnologia del festival proprietaria. La società inizialmente si è concentrata sullo sviluppo di un processo di produzione scalabile ed economico per l'integrazione di elettroliti a stato solido in celle a batteria agli ioni di litio. Utilizzando FEST, fattoriale mirava a creare batterie che offrono un raggio del 20-50% in più rispetto alle tradizionali batterie agli ioni di litio senza compromettere la sicurezza o la durata del ciclo.
- 2022: L'energia fattoriale ha ottenuto $ 200 milioni in finanziamenti della serie D, guidati dai giganti automobilistici Mercedes-Benz e Stellantide. 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 a stato solido. Le partnership con queste principali case automobilistiche hanno anche aperto la strada a fattoriale di testare la sua tecnologia della batteria nelle applicazioni del veicolo nel mondo reale.
- 2023: In ottobre, l'energia fattoriale ha consegnato le sue prime cellule a-campione a stato solido a stato di litio da 100 AH ai partner automobilistici per i test. Ciò ha segnato una pietra miliare significativa nello sviluppo di fattoriali, poiché questi campioni hanno dimostrato il potenziale della tecnologia FEST per offrire densità di alta energia e una lunga durata del ciclo. Contemporaneamente, la società ha annunciato progressi sulla sua catena di assemblaggio della batteria a stato solido da 200 mWh in Methuen, nel Massachusetts, che, una volta completato, sarà il più grande impianto di produzione a stato solido negli Stati Uniti
- 2025: Piani di energia fattoriale per completare l'installazione della sua linea di produzione e iniziare la produzione a basso volume di batterie semi-solide utilizzando la sua tecnologia Fest. Questa fase vedrà anche l'integrazione delle batterie di fattoriali nella prima generazione di prototipi EV da Mercedes-Benz e Stellantis, consentendo test e validazione estesi.
- 2026 - 2028: Fattoriale rampa di produzione e passerà da batterie semi-solide alle eccellenti batterie statali. Entro il 2028, la società prevede di ottenere la piena commercializzazione dei suoi prodotti a stato solido, con particolare attenzione alle celle ad alta densità di energia che offrono una sicurezza e prestazioni più eccellenti rispetto alle attuali batterie agli ioni di litio.
- 2030 e oltre: Fattoriale mira a essere un fornitore leader di batterie a stato solido per il mercato globale dei veicoli elettrici entro il 2030. Con la sua tecnologia FEST e solide partnership, piani di energia fattoriale per competere con le più grandi compagnie di batterie a stato solido offrendo batterie di alta qualità che soddisfano i rigorosi requisiti di sicurezza e prestazioni dell'industria automobilistica.
Sunwoda
PanoramicaSunwoda, uno dei principali produttori di batterie cinesi, sta sviluppando attivamente la tecnologia a batteria a stato solido per soddisfare la crescente domanda di batterie ad alta densità di energia nei veicoli elettrici (EVS) e nei sistemi di accumulo di energia. Gli sforzi della batteria a stato solido dell'azienda si concentrano sul miglioramento della densità di energia, sulla riduzione dei costi e sulla costruzione di partenariati per accelerare lo sviluppo. Sunwoda ha delineato una chiara tabella di marcia per le sue batterie a stato solido, con capacità di produzione che prevederanno intensificarsi in modo significativo entro il 2026.Cronologia di sviluppo- 2023: Sunwoda ha fatto un passo significativo firmando un accordo collaborativo con il Songshan Lake Materials Laboratory di Dongguan. La partnership mira a costruire una piattaforma di ricerca e sviluppo condivisa dedicata alle batterie a stato solido, consentendo a entrambe le parti di raggruppare le proprie risorse e competenze. Questo accordo ha segnato l'inizio dell'approccio strutturato di Sunwoda all'innovazione della batteria a stato solido.
- 2024: La società ha annunciato di aver completato lo sviluppo delle sue batterie semi-solide di prima generazione, raggiungendo una densità di energia di 300 WH/kg. L'attenzione era l'ottimizzazione dell'elettrolita a base di polimeri per garantire la sicurezza e le prestazioni mantenendo i costi competitivi. Il passo successivo è stato quello di sviluppare batterie di seconda generazione con densità di energia ancora più elevate.
- 2025: Sunwoda ha raggiunto una pietra miliare con le sue batterie semi-solide di seconda generazione che entrano nella produzione pilota. Con una densità di energia di 400 WH/kg, queste batterie hanno iniziato a sottoporsi a test di integrazione dei veicoli con partner automobilistici. La società ha anche annunciato di aver raggiunto la convalida di laboratorio per le sue batterie a stato solido di terza generazione, che utilizzano un elettrolita composito polimerico e offrono una densità di energia mirata di 500 WH/kg. Ciò ha segnato un grave salto nelle capacità tecniche di Sunwoda e lo ha posizionato per competere con altre principali compagnie di batterie a stato solido.
- 2026: La linea di produzione della batteria a stato solido di Sunwoda dovrebbe raggiungere una capacità annuale di 1 GWH. Questa nuova struttura si concentrerà su batterie a stato solido di terza generazione con un aumento del bersaglio della densità di energia di 500 WH/kg e una capacità cellulare di 60 AH. La società 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 è destinato a introdurre le sue batterie a stato solido di quarta generazione, con un anodo in metallo al litio e una densità di energia proiettata di 700 WH/kg. Questo sviluppo migliorerà in modo significativo la gamma di guida e la velocità di ricarica delle veicoli elettrici equipaggiati con le batterie di Sunwoda. Entro il 2030, la società mira a essere una delle migliori società di batterie a stato solido in termini di tecnologia e capacità di produzione, fornendo batterie a stato solido agli OEM automobilistici globali.
Gozione Hi-Tech
PanoramicaGotion Hi-Tech, un altro produttore di batterie cinese leader, ha sviluppato attivamente la propria tecnologia a batteria a stato solido. L'obiettivo principale dell'azienda è il raggiungimento di densità ad alta energia e la lunga durata del ciclo utilizzando elettroliti solidi a base di solfuro avanzati. Il programma a stato solido di Gotion Hi-Tech, lanciato nel 2017, ha visto rapidi progressi negli ultimi anni, culminando nel lancio della sua batteria a stato solido "Jinshi" (Golden Stone) nel 2023.Cronologia di sviluppo- 2017: Gotion Hi-Tech ha iniziato ufficialmente il suo programma di sviluppo della batteria a stato solido, concentrandosi su elettroliti a base di solfuro. I primi sforzi di ricerca dell'azienda si sono concentrati sul miglioramento della stabilità e della conducibilità ionica dei materiali solfuri per consentire batterie più sicure e superiore.
- 2023: Gotion Hi-Tech ha presentato la sua prima batteria a stato solido completo, marchiato come batteria "Jinshi" a maggio. Questa batteria presenta una densità di energia di 350 WH/kg e 800 WH/L, che è di circa il 40% superiore rispetto alle batterie convenzionali agli ioni di litio ternario. La batteria "Jinshi" vanta anche una durata del ciclo di oltre 3.000 cicli, rendendola altamente competitiva in termini di prestazioni e longevità. Il lancio di questa batteria ha segnato una svolta significativa per Gotion Hi-Tech, posizionandola come un serio contendente tra le altre compagnie di batterie a stato solido.
- 2024: Dopo il successo del lancio della batteria "Jinshi", Gotion Hi-Tech ha iniziato ad aumentare la sua linea di produzione pilota. La società si è concentrata sulla raffinazione dei materiali della batteria, incluso lo sviluppo di catodi a cristallo singolo con rivestimento ultra-sottile e un anodo in silicio mesoporoso 3D. Queste innovazioni hanno contribuito a una migliore fidelizzazione energetica e capacità di ricarica più rapide, rendendo la batteria "Jinshi" adatta a una gamma più ampia di applicazioni, dai veicoli elettrici allo stoccaggio della rete.
- 2027: Gotion Hi-Tech prevede di condurre test di integrazione dei veicoli su piccola scala utilizzando le sue batterie a stato solido "Jinshi". Questa fase consentirà all'azienda di raccogliere dati sulle prestazioni della batteria in condizioni del mondo reale e apportare eventuali regolazioni necessarie prima della produzione su vasta scala. In caso di successo, Gotion Hi-Tech inizierà a prepararsi per la produzione di massa, prendendo di mira la densità energetica di 350 WH/kg come base per i suoi prodotti commerciali.
- 2030: La società mira a raggiungere la produzione di massa delle sue batterie a stato solido completo entro il 2030. Con la catena industriale che diventa più matura, Gotion Hi-Tech prevede di offrire batterie a stato solido con una densità energetica costante di 350 WH/kg attraverso la sua intera gamma di prodotti. L'obiettivo a lungo termine dell'azienda è aumentare la densità di energia a 400 WH/kg mantenendo una densità di energia a livello di sistema di 280 WH/kg, consentendo ai veicoli di ottenere una gamma fino a 1.000 chilometri con una singola carica.
