De belofte van solid-state batterijen neemt niet af, zelfs nu de acceptatie van elektrische voertuigen meer tegenwind ondervindt nu de EU haar verbod voor 2035 heeft herzien.
Zowel in China als in de VS is er tastbare vooruitgang geboekt, zoals blijkt uit de meest recente resultaten van bedrijven als QuantumScape en WeLion. Hongqi, een autofabrikant, heeft zich ertoe verbonden om de technologie tegen 2027 op de markt te brengen. Maar tegen welke prijs?
Solid-state batterijen worden opnieuw aangekondigd als de technologie die elektrische voertuigen opnieuw zal definiëren, met het potentieel om lichtere accu's, een groter bereik en verbeterde veiligheid te bieden.
Het afgelopen jaar wijzen aankondigingen uit China, de VS en Europa op een echte impuls. Maar achter de gewaagde cijfers en het optimisme gaat een voorzichtiger beeld schuil. Het is nog onduidelijk of het succes in laboratoria en proefproductielijnen zal leiden tot betaalbare, in massa geproduceerde cellen.
China en de VS
Maar de claims over nieuwe mijlpalen blijven zich opstapelen. Deze komen voornamelijk uit 's werelds grootste automarkten. In China heeft batterijontwikkelaar Welion laboratoriumresultaten bekendgemaakt die wijzen op energiedichtheden die ruim boven die van de huidige lithium-ionbatterijen (en concurrerende solid-state batterijen) liggen.
De onderzoekers zeggen dat ze onder testomstandigheden meer dan 800 Wh per kilogram hebben bereikt en beweren op schema te liggen om cijfers tot wel 1.000 Wh per kilogram te halen.
Dat is een opvallende bewering, aangezien de meeste elektrische voertuigen tegenwoordig gebruikmaken van cellen die ongeveer een derde van die prestaties leveren. De reputatie van Welion geeft deze aankondiging extra gewicht.
Het bedrijf is voortgekomen uit een toonaangevend staatsonderzoeksinstituut en heeft al halfvaste batterijen geleverd voor het 150 kWh-batterijpakket van Nio, dat nu in productie is. Dit is dus niet zomaar een laboratorium dat op zoek is naar publiciteit.
Eerste leveringen bij MG
Maar een halfvaste toestand is eenvoudiger dan een vaste toestand. De materialen die nodig zijn voor vaste elektrolyten op basis van sulfide blijven duur, en de eerste toepassingen zullen waarschijnlijk beperkt blijven tot niches waar veiligheid of gewicht belangrijker zijn dan de prijs.
Dit blijkt duidelijk bij MG, dat donderdag in China zijn eerste semi-solid-state versie van de MG4 voor de massamarkt leverde voor 68.800 RMB (12.466 euro). De auto haalt een actieradius van 530 kilometer met een klein accupakket van 53,9 kWh. Voor een volledig solid-state MG kijkt het bedrijf echter naar de Cyberster, die een veel kleiner publiek aanspreekt.
Aan de andere kant van de oceaan heeft het in Californië gevestigde QuantumScape zich minder gericht op de veelbesproken energiedichtheid – die momenteel 301 Wh/kg bedraagt – en meer op gestage industriële mijlpalen.
Het bedrijf richt zich op het sluiten van ontwikkelingsovereenkomsten met grote autofabrikanten. Volkswagen is al meer dan tien jaar investeerder en blijft de meest zichtbare partner. Het bedrijf test al prototypes van cellen op een Ducati-motorfietsplatform. Maar het bedrijf heeft nu aangekondigd dat een tweede autofabrikant uit de top tien zich bij het project aansluit, hoewel de officiële naam nog geheim blijft.
Nieuwe partner voor QuantumScape
QuantumScape streeft een strategie na waarbij het zelf geen grote fabrieken bouwt, aangezien het opschalen van de productie van solid-state technologie een van de grootste hindernissen blijft. In plaats daarvan geeft het licenties voor zijn technologie aan gevestigde fabrikanten zodra de proefproductie succesvol is gebleken.
Die proeffase krijgt steeds meer vorm. De installatie van geautomatiseerde apparatuur op de nieuwste productielijn van QuantumScape markeert een verschuiving van handgemaakte monsters naar productie op grotere schaal. Het bedrijf benadrukt dat dit eerder een basis is dan een doorbraak, bedoeld om aan te tonen dat zijn cellen consistent kunnen worden geproduceerd.
In het kielzog van Nio en MG positioneren de traditionele autofabrikanten in China zich. FAW Group heeft aangegeven dat zijn premium merk Hongqi, het oudste automerk van het land, tegen 2027 zou kunnen worden uitgerust met solid-state batterijen, te beginnen met kleine series.
De verwachte energiedichtheid is bescheidener (350-400 Wh/kg) dan sommige laboratoria beweren, maar waarschijnlijk realistischer voor voertuigen op korte termijn. Hongqi is een luxemerk, met prijzen in België die variëren van 55.000 euro tot 70.000 euro. Deze klantenkring zal eerder bereid zijn om een meerprijs te betalen voor de volgende generatie batterijtechnologie.
Kortom, deze ontwikkelingen wijzen op een sector die volwassen wordt, maar nog niet is getransformeerd. Solid-state batterijen verlaten de onderzoekslaboratoria en vinden hun weg naar proefproductielijnen, samenwerkingsverbanden en beperkte productieplannen.
