Stellantis heeft naar eigen zeggen een belangrijke stap gezet in de batterijtechnologie voor elektrische voertuigen. Het bedrijf heeft de interne validatietests voor zijn solid-state cellen van de volgende generatie doorstaan en effent nu het pad voor een demonstratievloot tegen 2026. Maar de revolutie is misschien iets minder overwinnend dan de krantenknipsels suggereren.

De 77 Ah cellen, ontwikkeld in samenwerking met de Amerikaanse startup Factorial Energy, leveren een energiedichtheid van 375 wattuur per kilogram - ongeveer 50% hoger dan de huidige topklasse lithium-ionbatterijen. De oplaadprestaties zijn al net zo opvallend: ze kunnen in slechts 18 minuten bij kamertemperatuur van 15% naar 90% opladen.

Deze mijlpaal versterkt Stellantis’ samenwerking met Factorial ter waarde van € 66 miljoen, die voor het eerst werd aangekondigd in 2021. Mercedes gebruikt deze cellen ook, maar waar de Duitsers kozen voor de limousine eQS, zal Stellantis de batterijpakketten eerst gebruiken in prototypes van de Dodge Charger Daytona EV's voordat ze worden uitgebreid naar alle merken van de groep. 

De elektrische muscle car zal dienen als platform voor de solid-state batterij-demonstratievloot, wat de intentie van Stellantis onderstreept om high-performance erfgoed te combineren met geavanceerde EV-technologie. Sportauto's zoals deze worden gezien als de poort naar het gebruik van solid-state batterijen.

Halfvast vandaag, vast morgen

Maar dit zijn nog geen volledig vaste stof batterijen. De Factorial Electrolyte System Technology (FEST)-cellen zijn halfvast, met een klein deel (5-10% in gewicht) vloeibaar oplosmiddel in de elektrolyt. Dit zorgt voor een snel ionentransport terwijl de ontvlambaarheid aanzienlijk wordt verminderd, een cruciaal veiligheidskenmerk.

Echte solid-state batterijen daarentegen vervangen alle vloeibare componenten door vaste materialen zoals keramiek of sulfiden. Ze beloven nog hogere energiedichtheden - 450 tot 550 Wh/kg - en intrinsieke brandbestendigheid, maar de productie ervan blijft complex en duur. Volledig vaste cellen vereisen gespecialiseerde omgevingen, zoals sinteren in een droge ruimte, en hebben nog steeds te maken met technische hindernissen zoals dendrietvorming op schaal.

China's voorsprong

Hoewel de validatie van groot belang is, is Stellantis niet de eerste fabrikant die dit soort solid-state batterijen aanbiedt. Chinese autofabrikanten bewijzen echter al dat semi-solid-state technologie werkt in de echte wereld. NIO biedt sinds medio 2024 semi-massieve pakketten van 150 kWh aan via zijn accuwisselstations, die een actieradius tot 1.000 km bieden. Zeekr verkocht 1.000 001 gelimiteerde modellen met een 140 kWh semi-massief batterijpakket, terwijl IM Motors de L6 lanceerde met een 133 kWh semi-massieve batterij die in staat is om 400 kilometer bereik toe te voegen in slechts 12 minuten op een hoogspanningsplatform.

Hoewel deze eerste modellen een hoog prijskaartje hebben en slechts in beperkte oplagen worden geproduceerd, tonen ze aan dat semi-massieve fabricage sneller en goedkoper kan dan volledig massieve ontwerpen - iets wat Stellantis graag wil nabootsen, met name voor zijn zwaardere SUV's en pick-ups, waar de batterijen meer dan 900 kilogram kunnen wegen.

De weg vooruit

De kosten blijven de grootste barrière. De pilootcellen van Factorial zijn momenteel tot 30 keer duurder dan conventionele lithium-ion equivalenten. Stellantis verwacht echter dat schaalvoordelen de kosten snel zullen doen dalen, waardoor de prijzen zullen halveren bij elke tienvoudige toename van de productie.

Voor Siyu Huang, CEO van Factorial, markeert de validatie een keerpunt in het omzetten van solid-state batterijen van onderzoek naar realiteit. Ze erkent dat de weg niet gemakkelijk is geweest. De reis ging gepaard met aanzienlijke productiehordes en materiaaluitdagingen. “Het heeft ons veel tijd gekost, met veel schroot,” gaf Huang toe in een interview. De groep zal zich nu richten op het verpakken, crash-testen en valideren van deze batterijpakketten tot 2025.

De concurrentie staat niet stil. Op de Shanghai Auto Show heeft het Chinese CATL gezinspeeld op een oplaadtijd van vijf minuten en 520 km met hardware op megawatt-schaal, terwijl Toyota doorgaat met zijn eigen solid-state prototype, gericht op een oplaadtijd van 20% tot 80% in slechts tien minuten.