Nell'ottobre 2025, le principali case automobilistiche nazionali a nuova energia hanno presentato ufficialmente lo sviluppo di una nuova generazione di batterie allo stato solido-in occasione di una conferenza tecnologica. Il sistema di batterie segue un percorso elettrolitico solforato e ha una densità di energia di 420 Wh/kg. La berlina di medie dimensioni-alimentata a batteria ha un'autonomia combinata di oltre 1.200 chilometri e prevede di produrre in serie e installare il modello di punta del produttore nel quarto trimestre del 2025. La notizia ha scosso il settore, con la svolta vista come un segno chiave dell'era dell'industria delle celle energetiche nell'era dello stato solido, in un momento in cui la densità energetica delle batterie agli ioni di litio liquidi si sta avvicinando al limite di 350 Wh/kg.
I. IL NUCLEO DELLA TECNOLOGIA: la logica alla base delle innovazioni con un'autonomia di 1.200 km
I vantaggi principali della nuova generazione di batterie allo stato solido- derivano dalle innovazioni in tre tecnologie chiave, con indicatori di prestazione che superano significativamente quelli delle tradizionali batterie a liquido:
(1) Doppie scoperte negli elettroliti solforati.
La batteria adotta elettroliti solidi al solfuro sviluppati dalla stessa per risolvere la contraddizione tra conduttività ionica e stabilità nell'elettrolita tradizionale. Secondo il direttore tecnico del produttore, l'elettrolita ha una conduttività ionica a-temperatura ambiente pari a 1,2 × 10 − 2S/cm, più di tre volte quella degli elettroliti liquidi tradizionali. Allo stesso tempo, la tecnologia di modifica dei nano-compositi riduce l'impedenza dell'interfaccia del 60%. Questa innovazione consente alla batteria di mantenere la potenza all’85% della capacità anche a temperature fino a meno 20 gradi Celsius, affrontando il punto dolente dell’attenuazione dell’autonomia invernale per gli utenti della Cina settentrionale.
(2) I materiali catodici compositi aumentano la densità di energia.
L'elettrodo positivo della batteria era composto da un sistema composito di "materiali a base di litio-ricchi di manganese-" e la struttura a gradiente è stata costruita mediante la tecnologia di deposizione di strati atomici, aumentando il rapporto a 280 mAh/g. Il sistema è stato combinato con un anodo composito di silicio-carbonio (con una capacità di 1.800 mAh/g) e una tecnologia di rivestimento metallico al litio per ottenere una densità energetica di 420 Wh/kg. Si tratta di un valore ben superiore ai 350 Wh/kg delle batterie-allo stato solido che Zhong Ji sta attualmente producendo-in serie, e più di quanto Dongfeng Motor abbia annunciato in precedenza.
(3) Progettazione della sicurezza, ricostruzione e sistema di protezione.
Grazie alla non-infiammabilità dell'elettrolito solido, la batteria elimina completamente gli elettroliti liquidi, eliminando sostanzialmente il rischio di perdita di calore. I test di penetrazione dei chiodi condotti presso la sede della conferenza hanno dimostrato che le celle non hanno prodotto fuoco o fumo dopo essere state infilzate su chiodi d'acciaio, con una temperatura superficiale massima di soli 52 gradi. Inoltre, il pacco batteria ha una struttura tampone a nido d'ape tre volte più resistente dello standard nazionale e rimane intatta anche dopo aver superato un test di caduta da 10 metri.
ii. Progressi nella produzione di massa: l'analisi di fattibilità per il 2025
Per quanto riguarda la tempistica della produzione di massa del 2025, i produttori hanno reso noto un piano completo che copre la verifica della tecnologia e lo sviluppo delle capacità-, nonché i sistemi di supporto della catena industriale sottostante:
(1) I dati della linea di produzione pilota forniscono la base per la produzione di massa.
Attualmente, la batteria ha completato più di 5.000 cicli di test sulla linea di produzione pilota da 2 GWh auto-costruita dal produttore, raggiungendo più di 3.000 cicli di vita (equivalenti a oltre 600.000 km di autonomia), con un tasso di attenuazione inferiore al 20%. I test sulle prestazioni di ricarica rapida mostrano che a 4°C è possibile caricare fino all’80% in 12 minuti, con un’efficienza di rifornimento energetico vicina a quella di un’auto a benzina. Questi indicatori soddisfano i requisiti per la produzione in serie di batterie per veicoli.
(2) Eliminare tempestivamente i colli di bottiglia nel layout della catena di fornitura.
Per affrontare la sfida della produzione di massa di batterie-allo stato solido, i produttori stanno collaborando con aziende a monte come BTR ed Enjie per creare una catena di fornitura esclusiva. Tra questi, i compositi porosi 3D di litio-carbonio forniti da BTR affrontano la crescita dei dendriti di litio, mentre la nuova linea di produzione di elettroliti solforati della filiale di Enjie può produrre 1.000 tonnellate all'anno, garantendo una fornitura di materiali di base. Il costo di una singola batteria è attualmente limitato a 1,8 MWh, ha affermato il produttore. Sebbene questa cifra sia superiore agli 0,5-0,55 yuan per le batterie a liquido, si tratta di una diminuzione del 40% rispetto al 2024.
(3) La costruzione della linea di produzione entra nello sprint finale.
È iniziata la costruzione della base di produzione di batterie allo stato solido da 8 GWh-nel parco industriale di produzione intelligente del delta del fiume Changjiang, utilizzando apparecchiature di avvolgimento e confezionamento integrate e completamente automatizzate. Si prevede che la messa in servizio delle apparecchiature sarà completata nel secondo trimestre del 2025. La società prevede di avere una capacità produttiva iniziale di 10.000 unità al mese, dando priorità ai modelli di punta, con un aumento della produzione fino a 30 GWh entro il 2026 per coprire le linee di produzione di fascia medio-alta.
III. Onde d'urto del settore: gli effetti a catena delle scoperte tecnologiche
L'annuncio tecnico non solo rimodella il panorama competitivo per i produttori di NEV, ma ha anche avuto implicazioni di vasta portata-per l'intera catena del nuovo settore energetico:
(1) Le case automobilistiche si trovano ad affrontare una crescente concorrenza nel settore delle batterie-allo stato solido.
Changan Automobile aveva precedentemente annunciato piani per la produzione in serie e l'installazione di batterie allo stato solido da 400 Wh/kg (-(con un'autonomia di 1.500 km) nel 2026, mentre Geely intende produrre in serie un prodotto simile nel 2026. Nel mercato internazionale, Toyota e Samsung SDI hanno anche fissato date di produzione per il 2027. Gli analisti del settore affermano che il periodo 2025-2027 sarà una finestra critica per la produzione di massa di le batterie allo stato solido-e le applicazioni di bordo, nonché la scelta dei percorsi tecnologici determineranno la competitività delle case automobilistiche nel prossimo decennio.
(2) Le infrastrutture di ricarica devono affrontare sfide legate alla ricostruzione.
L'autonomia di 1.200 km significa che gli utenti devono ricaricare solo una o due volte al mese, rispetto alle 2-3 volte a settimana attuali. Secondo un sondaggio condotto da China EV100, se il tasso di penetrazione dello-stato solido raggiungesse il 30% entro il 2030, la domanda nazionale di stazioni di ricarica ultra-veloci diminuirebbe del 25%-25%. In risposta, la National Grid ha lanciato un rinnovamento della centrale elettrica con “stoccaggio e commutazione di energia fotovoltaica integrata” e ha costruito una pila pilota di ricarica ultraveloce per batterie allo stato solido nella regione del delta del fiume Yangtze.
(3) La disputa sul percorso tecnico continua.
Nonostante una chiara tempistica per la produzione di massa, l’industria rimane divisa sulla maturità della tecnologia. Zeng Yuqun, capo della China Automobile Industry Association, ha affermato in precedenza che la maggior parte delle attuali "batterie-allo stato solido" sono in realtà prodotti semi-solidi e che ci vogliono dagli otto ai 10 anni affinché tutte le-batterie allo stato solido- siano prodotte in serie-. L'analisi di smontaggio ha rivelato che la batteria pubblicata dal produttore contiene ancora il 5% di elettrolita liquido, nella categoria "quasi-solido-stato", ma ha apportato una svolta alle prestazioni principali dell'elettrolita.
IV. INTRODUZIONE Sfide future: tre ostacoli all'implementazione della produzione di massa
Dietro l'ottimismo, le applicazioni su larga scala-delle batterie allo stato solido-ancora devono affrontare molteplici sfide nel mondo-reale:
(1) Il controllo dei costi rimane una difficoltà fondamentale
Al prezzo attuale di 1,8 kWh, una batteria da 80 kWh costa circa 144.000 dollari, ovvero oltre il 40% del prezzo dei modelli tradizionali. I produttori affermano che attraverso la produzione localizzata di materiali (attualmente il 70% degli elettroliti solforati viene importato) e l'aumento della capacità produttiva, si prevede che i costi scenderanno a 1 dollaro per watt-ora entro il 2027, vicino al costo delle batterie a liquido.
(2) I sistemi standard necessitano urgentemente di miglioramenti
Al momento non esiste uno standard uniforme per le batterie-allo stato solido in termini di metodi di test di durata ciclica o criteri di valutazione della sicurezza. L’Associazione cinese dei produttori di automobili ha collaborato con 12 case automobilistiche e 20 aziende produttrici di batterie per creare un gruppo di lavoro sugli standard. Si prevede di pubblicare nel 2025 una specifica tecnica per le batterie allo stato solido nei veicoli che identificherà indicatori chiave come la densità energetica e le prestazioni di sicurezza.
(3) I sistemi di riciclaggio devono colmare le lacune.
Gli anodi di litio metallico e gli elettroliti al solfuro delle batterie allo stato solido- non sono adatti ai tradizionali processi di riciclaggio delle batterie e mancano tecnologie di riciclaggio mature. L'azienda ha collaborato con GEM per sviluppare un processo di riciclo di "estrazione mirata del litio", con l'obiettivo di recuperare oltre il 95% delle risorse di litio e nichel, con il completamento della prima linea dimostrativa previsto nel 2026.
Verdetto: le batterie allo stato solido aprono un nuovo capitolo nella rivoluzione energetica
Dai laboratori alle automobili-prodotte in serie, l'avvento delle batterie-allo stato solido, che hanno un'autonomia di 1.200 chilometri, segna l'inizio ufficiale dell'era "post-delle batterie liquide per il settore dei NEV. Come sottolinea Zhang Yongwei, vicepresidente di China EV100, le batterie allo stato solido"-verranno installate nelle auto di piccole dimensioni nei prossimi 2-3 anni, rimodellando il settore. sfide come costi e standard persistono, l'ondata di iterazioni tecnologiche è irreversibile. Il lancio di modelli prodotti in massa nel 2025 rappresenterà probabilmente un importante punto di svolta per i veicoli a nuova energia come alternativa completa ai veicoli a basso consumo di carburante.
