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entreprises interrogées par an yufei/photo fournie par zhai chao/cartographie

an yufei, journaliste au securities times

sur la voie de l’évolution des batteries au lithium, les batteries entièrement solides sont l’objectif ultime. récemment, de nombreux fabricants de batteries ont lancé des produits de batteries entièrement solides, appuyant sur le « bouton d'accélération » pour l'industrialisation des batteries entièrement solides : le 28 août, penghui energy a lancé la batterie entièrement solide de première génération ; le même jour, china new aviation a lancé une batterie entièrement solide nommée « unbounded » et prévoit de réaliser une vérification du chargement des véhicules de petit volume en 2027. catl a déclaré que la batterie entièrement solide de l'entreprise devrait atteindre cet objectif ; production en petit volume en 2027...

le rapport de recherche de citic securities estime que la demande mondiale d'expédition de batteries à semi-conducteurs atteindra 643 gwh en 2030, avec un taux de croissance annuel composé de 133 % de 2024 à 2030 et un espace de marché total de 1 200 milliards de yuans. l’industrialisation des batteries à semi-conducteurs a lentement commencé.

quelle est la situation de développement des batteries à semi-conducteurs à l’échelle nationale ? quels sont les « obstacles critiques » difficiles à surmonter lors du passage des batteries liquides aux batteries semi-solides puis entièrement solides ? les journalistes du securities times ont visité un certain nombre de fabricants de chaînes industrielles de batteries à semi-conducteurs pour chercher des réponses.

batterie à semi-conducteurs

l’industrialisation « ouvre le rideau »

une bouteille de poudre blanche discrète contient « l'énorme énergie » des batteries au lithium, du liquide au solide. il s'agit de l'électrolyte entièrement solide que gac aian a montré au journaliste du securities times. en entrant dans le hall d'exposition du hall gac aian dans le district de panyu, à guangzhou, le journaliste a vu l'électrolyte solide composite en poudre hautement adaptable à l'environnement conditionné dans des bouteilles en verre, ainsi que les batteries au lithium métal entièrement solides et l'anode sans lithium. -les batteries à semi-conducteurs produites avec.

selon le personnel de gac aion, les batteries entièrement solides produites avec des électrolytes solides sont « aussi difficiles à développer que l'ascension du mont everest ». elles peuvent atteindre des performances de sécurité élevées et une densité énergétique ultra-élevée de 400 wh/kg, ce qui permet l'autonomie du véhicule doit dépasser 1 000 kilomètres. gac aian prévoit d'achever le développement de batteries entièrement solides en 2026 et de les équiper d'abord sur les modèles haopin.

selon les statistiques de l'institut de recherche qidian, les entreprises chinoises de la chaîne industrielle des batteries à semi-conducteurs sont principalement concentrées dans le delta de la rivière des perles et le delta du fleuve yangtze. du delta de la rivière des perles au delta du fleuve yangtze, des entreprises de batteries intermédiaires aux fabricants d'équipements de batteries au lithium, le journaliste s'est rendu dans la principale usine intelligente de wuxi, jiangsu. des équipements de batterie au lithium précis et de grande taille sont fabriqués ici. pioneer intelligence a réalisé des recherches techniques sur la préparation d'électrodes entièrement solides, l'équipement de préparation de membranes électrolytiques entièrement solides et les solutions de gamme complète de batteries entièrement solides.

wang yanqing, président de lead intelligent, a déclaré à un journaliste du securities times : « les batteries entièrement solides sont proches du « stade commercial » en termes de maturité technologique. cependant, comme elles n'ont pas encore atteint une production de masse à grande échelle, leur le rapport coût-efficacité est relativement faible et ils sont encore en phase d'exploration et de vérification du marché. maintenant que les acteurs haut de gamme ont cessé d'attendre et sont activement engagés dans le développement du marché et la construction de batteries entièrement solides. l’industrie devrait ouvrir la voie à une période d’opportunités de développement rapide.

actuellement, les batteries semi-solides, quasi-solides et entièrement solides sont collectivement appelées batteries à semi-conducteurs. récemment, penghui energy et zhongxin aviation ont lancé des produits de batteries entièrement solides, et le processus de commercialisation des batteries semi-solides est plus rapide. des modèles tels que lantu zhuguang et zhiji l6 ont déjà mis en œuvre des batteries semi-solides. l’industrialisation des batteries à semi-conducteurs a commencé.

selon le « livre blanc sur le développement des batteries à semi-conducteurs 2024 » publié par le qidian research institute, à la fin du mois d'août 2024, le nombre d'entreprises chinoises de la chaîne industrielle des batteries à semi-conducteurs (à l'exclusion des sociétés d'équipement) dépassait les 250, dont 100 sociétés de cellules de batterie et 50 entreprises d'électrolytes solides. à l'heure actuelle, la capacité de production de batteries (semi-)solides et les projets annoncés par diverses entreprises dépassent les 400 gwh, et le développement des batteries à semi-conducteurs va s'accélérer dans les prochaines années.

chaîne industrielle des batteries

sera « bouleversé »

a ce stade, les quatre matériaux clés des batteries au lithium sont les matériaux de cathode, les matériaux d'anode, les séparateurs et les électrolytes. chaque maillon matériel implique un grand nombre d'entreprises de la chaîne industrielle.

la raison pour laquelle les batteries entièrement solides sont plus sûres et ont une densité énergétique plus élevée que les batteries liquides est qu'elles remplacent l'électrolyte et le séparateur par des électrolytes solides ininflammables, qui peuvent être compatibles avec des matériaux d'électrodes positives et négatives avec des volumes spécifiques plus élevés. cela signifie qu'à mesure que les batteries liquides évoluent vers les batteries à semi-conducteurs, la chaîne industrielle des batteries subira des changements « énormes », les entreprises de séparateurs et d'électrolytes en faisant les frais.

« en termes de fabrication, si la batterie entièrement solide adopte un processus humide, l'équipement général actuel pour les batteries au lithium liquide ne peut pas être utilisé. si un processus sec est utilisé, les deux tiers de l'équipement actuel pour les batteries au lithium liquide ne peuvent pas être utilisés. être utilisé. par conséquent, la correspondance doit être repensée. processus et équipements de production de batteries entièrement solides, tels que la technologie de préparation d'électrodes sèches », a déclaré wu yulong, directeur de recherche de l'institut de recherche qidian.

le professeur zhang yongzhu de l'université central south a déclaré que la fabrication de produits semi-solides et entièrement solides nécessite une modification et un ajustement de la chaîne de production actuelle, ce qui prend un certain temps. dans le nouveau secteur énergétique, des milliers de milliards de yuans ont été investis dans les lignes de production de batteries liquides. les entreprises doivent d'abord récupérer leur investissement dans les batteries liquides traditionnelles, puis passer aux états semi-solides et entièrement solides. au cours des 3 à 5 prochaines années, les usines d'équipements, les usines de logiciels et les usines de puces devront consacrer du temps à l'industrialisation semi-solide et entièrement solide afin de réduire les coûts.

en route vers la production de masse

il y a encore des « cols dangereux »

le qidian research institute prévoit que le développement mondial des batteries à semi-conducteurs s'accélérera au cours des deux prochaines années. de 2025 à 2030 sera la période d'introduction des batteries semi-solides et des produits de batteries quasi-solides, et de 2030 à. 2035 sera la période d’introduction des produits de batteries entièrement solides. bien que de nombreux constructeurs automobiles aient réussi à « intégrer » les batteries semi-solides, le développement de l'industrie des batteries à semi-conducteurs est toujours confronté à de multiples difficultés telles que la technologie, les itinéraires, les matériaux et les coûts.

d'un point de vue technique, le problème principal de « l'interface solide-solide » doit être résolu. dans les électrolytes solides, le contact d'interface entre l'électrode et l'électrolyte passe du contact solide-liquide au contact solide-solide, et la zone de contact est petite, formant une résistance d'interface plus élevée. cela entraîne des problèmes tels qu'une mauvaise durée de vie et de mauvaises performances de charge rapide des batteries à semi-conducteurs. "comment résoudre le problème d'interface dans les batteries à semi-conducteurs est devenu la clé pour savoir si les batteries à semi-conducteurs peuvent être appliquées à grande échelle. comment prendre en compte la conductivité, réduire les réactions secondaires et réduire l'impédance sont toujours les directions que le l'industrie travaille actuellement", a déclaré wu yulong.

du point de vue des matériaux, les systèmes de batteries à semi-conducteurs utilisent des matériaux d'électrodes positives et négatives de haute performance, qui impliquent souvent des métaux rares coûteux, et le coût des matières premières est beaucoup plus élevé que celui des batteries liquides. « la plupart des matériaux d'électrode et des électrolytes nécessaires aux batteries à semi-conducteurs sont de nouveaux matériaux de haute technologie. de plus, la chaîne industrielle n'est pas encore complète, certaines matières premières n'ont pas été produites en masse et le coût global de la chaîne industrielle est relativement élevé. élevé, ce qui a également restreint le marché dans une certaine mesure. ", a déclaré wang yanqing aux journalistes.

du point de vue des prix, les données fournies aux journalistes par l'institut de recherche qidian montrent que les batteries semi-solides vendues par un fabricant de batteries à semi-conducteurs aux constructeurs automobiles coûtent plus de 2 yuans/wh, et que les batteries quasi-solides les batteries à semi-conducteurs vendues par une entreprise émergente de batteries à semi-conducteurs à une compagnie aéronautique sont vendues à plus de 2 yuans/wh. le prix dépasse 7 yuans/wh. au cours de la même période, le prix des batteries automobiles ternaires liquides était de 0,5 yuan à 0,6 yuan/wh, et le prix des batteries au lithium fer phosphate était de 0,3 yuan à 0,45 yuan/wh. on constate que le prix des batteries à semi-conducteurs est actuellement plusieurs fois supérieur à celui des batteries liquides. la réduction des coûts deviendra un obstacle majeur à surmonter avant la commercialisation à grande échelle des batteries à semi-conducteurs.

cependant, la densité énergétique des batteries au lithium liquide étant proche de la limite de sécurité, le développement des batteries à semi-conducteurs doit être surmonté même s'il se heurte à de nombreux dangers. wang yanqing estime : « avec l'amélioration de la technologie de production et l'avancement de la production à grande échelle, le coût des batteries entièrement solides diminuera progressivement, et elles finiront par être compétitives sur le marché pour rivaliser avec les batteries semi-solides et même les batteries traditionnelles. piles liquides.