Słowo kluczowe dla rynku motoryzacyjnego w 2025 roku: Bateria stała

W 2025 roku, w sektorze pojazdów zasilanych nową energią, baterie stałe bez wątpienia stały się najbardziej olśniewającą "gwiazdą".

Przez lata baterie stałe w dużej mierze pozostawały w sferze koncepcyjnych zachwytów, ograniczając się do badań laboratoryjnych lub służąc jako efektowne punkty prezentacji na wydarzeniach premierowych producentów samochodów w celu przyciągnięcia uwagi. Jednak w 2025 roku technologia ta przełamała swoje ograniczenia i faktycznie zrobiła kluczowy krok od prototypów do produktów, od demonstracji do masowej produkcji.

W październiku 2025 roku CCTV News poinformowało, że chińscy naukowcy dokonali znaczącego przełomu w technologii stałych baterii litowo-metalowych, skutecznie rozwiązując kluczowe wyzwania w zakresie poprawy wydajności baterii. Oznacza to, że zasięg stałych baterii ma skoczyć z dotychczasowego poziomu 500 km na 100 kg baterii do przekroczenia progu 1000 km.

Zespół badawczy pod kierownictwem Huang Xuejie z Instytutu Fizyki Chińskiej Akademii Nauk, we współpracy z zespołami z Uniwersytetu Nauki i Technologii Huazhong oraz Instytutu Technologii Materiałowych i Inżynierii Ningbo, opracował technologię "samonaprawiającą się" opartą na jonach jodu. Podczas pracy baterii, jony jodu tworzą bogaty w jod interfejs pod wpływem pola elektrycznego, automatycznie wypełniając szczeliny i pory między elektrodą a elektrolitem niczym "przesuwający się piasek". Ta innowacja całkowicie eliminuje zależność od zewnętrznego sprzętu wysokociśnieniowego, pokonując największą przeszkodę utrudniającą praktyczne zastosowanie baterii całkowicie stałych. Tymczasem inne zespoły badawcze kontynuują prace nad innowacjami w zakresie elastyczności i bezpieczeństwa.

Wykraczając poza materiały z pierwszego etapu produkcji, producenci baterii z drugiego etapu oraz główne firmy zajmujące się nowymi pojazdami energetycznymi również przyspieszyły swoje wysiłki w tej dziedzinie.

Konkretnie, CATL przyjęło strategię „najpierw dążenie do półstałych, jednocześnie pracując nad technologią całkowicie stałych” na arenie baterii stałych. Ich skondensowane baterie półstałe osiągnęły masową produkcję na dużą skalę w I kwartale 2025 r., a pierwsza na świecie linia pilotażowa baterii całkowicie stałych na bazie siarczków została uruchomiona w Hefei w maju ubiegłego roku, z planami małoskalowej produkcji masowej do 2027 r. W październiku 2025 r. Sunwoda wprowadziła na rynek swoją polimerową baterię stałą „Xinbixiao”, a linia pilotażowa baterii całkowicie stałych o mocy 0,2 GWh ma zostać ukończona w marcu bieżącego roku, również z myślą o małoskalowej produkcji masowej do 2027 r.

Wśród producentów pojazdów zasilanych nową energią, technologia baterii w pełni stałych "Golden Bell Cover" firmy Changan Automobile przeszła od laboratorium do walidacji w rzeczywistych pojazdach, z planami wejścia do weryfikacji integracji pojazdów w 2026 roku i osiągnięcia masowej produkcji na skalę do 2027 roku. Geely Auto zamierza zakończyć weryfikację integracji pojazdów z bateriami w pełni stałymi w 2026 roku, a następnie masową produkcję na skalę w 2027 roku. SAIC Motor podkreślił w swoim planie nowych pojazdów na rok 2026, że baterie w pełni stałe przejdą testy prototypów pojazdów w ciągu roku. Obecnie wprowadzono już do sprzedaży wersję MG4 z półstałymi bateriami "Anxin". GAC Group ogłosił w listopadzie ubiegłego roku, że jako pierwszy zbudował w Chinach pierwszą linię produkcyjną na skalę pilotażową dla baterii w pełni stałych o dużej pojemności. Do 2026 roku oczekuje się, że modele marki Hyper będą w pełni wyposażone w baterie stałe, a masowa produkcja będzie stopniowo wdrażana w latach 2027-2030.

Pod względem harmonogramu, plany większości producentów samochodów dotyczące integracji pojazdów z bateriami półprzewodnikowymi koncentrują się w latach 2026-2030. Różne wskaźniki sugerują, że wśród głównych producentów samochodów cicho rozpoczęła się konkurencyjna rywalizacja wokół baterii półprzewodnikowych. To z kolei przyspieszy szybki rozwój baterii półprzewodnikowych.

Rozumie się, że w bateriach stałych tradycyjne, łatwopalne ciekłe elektrolity są zastępowane niepalnymi, niekorozyjnymi stałymi elektrolitami, co fundamentalnie eliminuje ryzyko wycieku, spalania i eksplozji. Nawet w ekstremalnych warunkach, takich jak wysoka temperatura, ściskanie czy przebicie, pozostają stabilne, zapewniając inherentne bezpieczeństwo i znacząco zmniejszając ryzyko ucieczki termicznej. Dzięki doskonałej stabilności, baterie stałe mogą wykorzystywać lit metaliczny jako anodę, która oferuje do dziesięciu razy większą gęstość energii w porównaniu do obecnych anod grafitowych. Dodatkowo, ich stabilna natura skutkuje mniejszą liczbą efektów ubocznych, co przedłuża żywotność baterii. Ponadto, wykazują silniejszą adaptację do zmian temperatury, działając efektywnie w szerokim zakresie od -50°C do 200°C. Co więcej, ponieważ nie ma potrzeby martwić się o wycieki, baterie stałe mogą być projektowane w bardziej elastycznych kształtach, idealnie dopasowując się do konstrukcji platform pojazdów elektrycznych, wypełniając wcześniej niewykorzystane przestrzenie i znacząco poprawiając objętościową gęstość energii baterii zasilających.

Ogólnie rzecz biorąc, przejście od baterii ciekłych do półprzewodnikowych stanowi skok pokoleniowy w technologii baterii zasilających.

Pomimo wielu zalet wydajnościowych, baterie półprzewodnikowe nadal napotykają znaczące wyzwania, zanim będą mogły faktycznie zostać zintegrowane z pojazdami.

Wśród tych wyzwań procesy produkcyjne i wymagania dotyczące sprzętu dla baterii półprzewodnikowych są znacznie bardziej wymagające niż dla baterii ciekłych. Publiczne dane pokazują, że koszt ciekłych baterii litowo-jonowych wynosi około 100–150 USD/kWh, podczas gdy baterie półprzewodnikowe kosztują od 400 do 800 USD/kWh, co czyni je od trzech do czterech razy droższymi. Dodatkowo, koszt budowy ultra-czystych, suchych warsztatów wymaganych dla baterii półprzewodnikowych jest kilkakrotnie wyższy niż w przypadku tradycyjnych linii produkcyjnych baterii ciekłych.

Pomijając koszty, baterie stałe również nie są absolutnie bezpieczne. Niektórzy eksperci branżowi zauważyli: „Ucieczka termiczna w baterii ciekłej może być jak mały petarda – zaskakująca, ale o ograniczonej sile niszczącej – podczas gdy jeśli bateria stała przekroczy swoje granice bezpieczeństwa, może być bardziej jak duża petarda, z poważniejszymi konsekwencjami”. Innymi słowy, szkody spowodowane ucieczką termiczną w bateriach stałych mogą być większe.

Obecnie wysokie koszty i niepewność co do bezpieczeństwa stanowią znaczące praktyczne przeszkody w wdrażaniu stałych baterii.

Niemniej jednak masowa produkcja i wdrożenie akumulatorów półprzewodnikowych byłoby ogromnym wsparciem dla branży pojazdów zasilanych nową energią, a wielu producentów samochodów przedstawiło już jasne harmonogramy wdrożenia tej technologii. Rok 2027 jest kluczowym kamieniem milowym dla masowej produkcji akumulatorów półprzewodnikowych w małych partiach, z liniami demonstracyjnymi, które oficjalnie rozpoczną produkcję i integrację z pojazdami. Do tego czasu stanie się jasne, czy akumulatory półprzewodnikowe to tylko szum medialny, czy też rzeczywisty postęp technologiczny.