BYD voegt zich bij de groep Chinese autofabrikanten die hun routekaart naar de commercialisering van solid-state batterijen onthullen. Het bedrijf zal rond 2027 beginnen met de demonstratiefase van de technologie, in lijn met de doelstellingen van bijvoorbeeld Toyota en MG. Wat grootschalige commercialisering betreft, zullen we BYD-modellen met revolutionaire packs pas na 2030 zien.

BYD's accu business CTO, Sun Huajun, maakte de routekaart openbaar. Sun maakte de opmerkingen tijdens een industrieforum over volledig vaste accu's en benadrukte de vooruitgang in de sector.

Strijd met CATL?

Als 's werelds grootste fabrikant van batterij-elektrische voertuigen en de op één na grootste producent van energiebatterijen, is BYD het aan zijn status verplicht om zichzelf te positioneren als een belangrijke speler in de overgang naar solid-state batterijtechnologie. In 2024 bereikte de geïnstalleerde batterijcapaciteit van BYD 153,7 GWh, goed voor een wereldwijd marktaandeel van 17,2%.

Solid-state batterijtechnologie is het volgende niveau voor de adoptie van elektrische voertuigen. Het biedt veelbelovende verbeteringen ten opzichte van conventionele lithium-ionbatterijen. Deze laatste hebben hun maximale energiedichtheid bereikt met ongeveer 350 Wh/kg. Men verwacht dat volledig vaste accu's een energiedichtheid van 500 Wh/kg zullen bereiken, waardoor de actieradius, efficiëntie en oplaadsnelheden in elektrische voertuigen zullen verbeteren.

Hoewel er al jaren onderzoek wordt gedaan, blijft commercialisatie een uitdaging vanwege de complexe productie en de kosten van grondstoffen.

Maar er zijn steeds meer tekenen die wijzen op een eerste overstap. BYD sluit zich aan bij CATL, dat een jaar geleden aangaf tegen 2027 volledig vaste accu's in kleine volumes te willen produceren. BYD zal rond dezelfde tijd beginnen met het integreren van de technologie voor demonstratie- en testdoeleinden. Beide accufabrikanten zitten op één lijn.

Sinds 2013

BYD is er al een tijdje mee bezig. De afdeling voor batterijproductie van BYD is sinds 2013 bezig met onderzoek naar solid-state batterijen, waarbij de nadruk aanvankelijk lag op materiaalselectie en technologieroutes. In 2016 begon het bedrijf met het verifiëren van de technische haalbaarheid door middel van soft-pack batterijprototypes met een capaciteit van minder dan 1 Ah.

De vooruitgang versnelde in 2023 toen BYD begon met het valideren van de haalbaarheid op industriële schaal en het verfijnen van celsysteemontwerpen. Een jaar later produceerde het bedrijf al testbatterijcellen met een capaciteit van 20 Ah en 60 Ah per cel.

Sun onthulde dat BYD, net als CATL, de sulfide-route volgt voor de ontwikkeling van solid-state batterijen. Deze benadering is vooral gekozen vanwege de kostenefficiëntie en de stabiliteit van het proces. 

De andere twee primaire technologieroutes - oxide en polymeer - hebben ook aan populariteit gewonnen in de industrie. Met name de Chinese startup Talent New Energy kondigde afgelopen april aan dat het batterijcellen met een vaste stof had ontwikkeld met een energiedichtheid van 720 Wh/kg via de oxide-route.

Schaalvergroting voor betaalbaarheid

Maar, zoals hierboven vermeld, bevestigen zowel BYD als CATL - samen met andere startups zoals Storedot - dat grootschalige toepassing niet voor het einde van het decennium zal plaatsvinden. Ondanks de race naar commercialisering, waarin de Chinezen hun voorsprong willen behouden om hun dominantie op het gebied van batterijen te behouden, lijkt er binnen de branche consensus te zijn over de tijdlijn.

Kostenuitdagingen blijven een grote hindernis voor solid-state productie, maar Sun blijft optimistisch over de betaalbaarheid op de lange termijn. In het sulfidepad zijn nikkel en kobalt nog steeds de grootste kostenfactoren, die ook fundamenteel zijn voor bestaande ternaire lithium-ionbatterijen. 

De huidige hoge kosten van sulfide elektrolyten worden eerder toegeschreven aan lage productievolumes dan aan inherente materiaalkosten. Sun gelooft dat de kosten van solid-state ternaire batterijen dicht in de buurt zullen komen van die van op vloeistof gebaseerde ternaire batterijen zodra de productie opgeschaald wordt.

“Discussies over de kosten zijn in dit stadium voorbarig omdat het volume laag blijft. Zodra een bepaald niveau van industriële schaal is bereikt, zullen solid-state batterijen concurrerend geprijsd zijn in vergelijking met de huidige vloeibare ternaire batterijen”, aldus Sun.