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empresas entrevistadas por an yufei/foto proporcionada por zhai chao/cartografía

an yufei, reportero del securities times

en el camino hacia la evolución de las baterías de litio, el objetivo final son las baterías totalmente de estado sólido. recientemente, muchas empresas de baterías han lanzado productos de baterías totalmente de estado sólido, presionando el "botón de aceleración" para la industrialización de baterías totalmente de estado sólido: el 28 de agosto, penghui energy lanzó la batería totalmente de estado sólido de primera generación; el mismo día, china new aviation lanzó una batería de estado sólido llamada "unbounded" y planea lograr la verificación de carga de vehículos de pequeño volumen en 2027. catl dijo que se espera que la batería de estado sólido de la compañía lo logre; producción de pequeño volumen en 2027...

el informe de investigación de citic securities estima que la demanda mundial de envíos de baterías de estado sólido alcanzará los 643 gwh en 2030, con una tasa de crecimiento anual compuesta del 133 % entre 2024 y 2030, y un espacio de mercado total de 1,2 billones de yuanes. la industrialización de las baterías de estado sólido ha comenzado lentamente.

¿cuál es la situación del desarrollo de las baterías de estado sólido a nivel nacional? ¿cuáles son los "obstáculos críticos" que son difíciles de superar en el camino de las baterías líquidas a las semisólidas y a las totalmente sólidas? los periodistas del securities times visitaron varios fabricantes de cadenas industriales de baterías de estado sólido para buscar respuestas.

batería de estado sólido

la industrialización “abre el telón”

una botella de polvo blanco discreto contiene la "enorme energía" de las baterías de litio de líquido a sólido. este es el electrolito totalmente sólido que gac aian mostró al reportero del securities times. al entrar en la sala de exposiciones del lobby gac aian en el distrito de panyu, guangzhou, el periodista vio el electrolito de estado sólido compuesto en polvo altamente adaptable al medio ambiente empaquetado en botellas de vidrio, así como las baterías de estado sólido de metal de litio y el ánodo sin litio, todos -baterías de estado sólido producidas con él.

según el personal de gac aion, las baterías totalmente de estado sólido producidas con electrolitos de estado sólido son "tan difíciles de desarrollar como escalar el monte everest". pueden lograr un alto rendimiento de seguridad y una densidad de energía ultra alta de 400 wh/kg, lo que permite la autonomía del vehículo supere los 1.000 kilómetros. gac aian planea completar el desarrollo de baterías totalmente de estado sólido en 2026 y equiparlas por primera vez en los modelos haopin.

según estadísticas del instituto de investigación qidian, las empresas de la cadena industrial de baterías de estado sólido de china se concentran principalmente en el delta del río perla y el delta del río yangtze. desde el delta del río perla hasta el delta del río yangtze, desde empresas de baterías intermedias hasta fabricantes de equipos de baterías de litio, el periodista visitó la fábrica inteligente líder en wuxi, jiangsu. aquí se fabrican equipos de baterías de litio de gran tamaño y precisión. pioneer intelligence ha completado investigaciones técnicas sobre preparación de electrodos de estado sólido, equipos de preparación de membranas de electrolitos de estado sólido y soluciones de línea completa de baterías de estado sólido.

wang yanqing, presidente de lead intelligent, dijo a un periodista del securities times: "las baterías de estado sólido están cerca de la 'etapa comercial' en términos de madurez tecnológica. sin embargo, debido a que aún no han logrado una producción en masa a gran escala, su la rentabilidad es relativamente baja y todavía se encuentran en la etapa de exploración y verificación del mercado. ahora que los actores de alto nivel han dejado de esperar y participan activamente en el desarrollo del mercado y la construcción de baterías de estado sólido. se espera que la industria marque el comienzo de un período de rápidas oportunidades de desarrollo”.

actualmente, las baterías semisólidas, cuasi sólidas y totalmente sólidas se denominan colectivamente baterías de estado sólido. recientemente, penghui energy y zhongxin aviation han lanzado productos de baterías de estado sólido y el proceso de comercialización de baterías de estado semisólido es más rápido. modelos como lantu zhuguang y zhiji l6 ya han implementado baterías de estado semisólido. la industrialización de las baterías de estado sólido ha comenzado.

según el "libro blanco sobre desarrollo de baterías de estado sólido 2024" publicado por el instituto de investigación qidian, a finales de agosto de 2024, las empresas de la cadena industrial de baterías de estado sólido de china (excluidas las empresas de equipos) han superado las 250, incluidas 100 empresas de celdas de batería y 50 empresas de electrolitos de estado sólido. en la actualidad, la capacidad de producción de baterías de estado (semi) sólido y los planes anunciados por varias empresas han superado los 400 gwh, y el desarrollo de baterías de estado sólido se acelerará en los próximos años.

cadena de la industria de las baterías

estará "al revés"

en esta etapa, los cuatro materiales clave para las baterías de litio son los materiales catódicos, los materiales anódicos, los separadores y los electrolitos. cada eslabón material involucra a una gran cantidad de empresas de la cadena industrial.

la razón por la que las baterías totalmente de estado sólido son más seguras y tienen mayor densidad de energía que las baterías líquidas es que reemplazan el electrolito y el separador con electrolitos sólidos no inflamables, que pueden ser compatibles con materiales de electrodos positivos y negativos con volúmenes específicos más altos. esto significa que a medida que las baterías líquidas avancen hacia las baterías de estado sólido, la cadena de la industria de las baterías experimentará cambios "tremendos", y las empresas de separadores y electrolitos serán las más afectadas.

"en términos de fabricación, si la batería de estado sólido adopta un proceso húmedo, el equipo general actual para baterías de litio líquido no se puede utilizar. si se utiliza un proceso seco, dos tercios del equipo actual para baterías de litio líquido no se pueden utilizar. "por lo tanto, es necesario rediseñar los procesos y equipos de producción de baterías de estado sólido, como la tecnología de preparación de electrodos secos", dijo wu yulong, director de investigación del instituto de investigación qidian.

el profesor zhang yongzhu de la universidad central sur dijo que fabricar productos semisólidos y totalmente sólidos requiere modificar y ajustar la línea de producción actual, lo que lleva algún tiempo. en la nueva industria energética, se han invertido billones de yuanes en líneas de producción de baterías líquidas. las empresas deben recuperar primero su inversión en baterías líquidas tradicionales y luego pasar a los estados semisólidos y totalmente sólidos. en los próximos 3 a 5 años, las fábricas de equipos, de software y de chips necesitarán dedicar tiempo a la industrialización semisólida y totalmente sólida para reducir costos.

en camino a la producción en masa

aún quedan "pasos peligrosos"

el instituto de investigación qidian predice que el desarrollo mundial de baterías de estado sólido se acelerará en los próximos dos años. de 2025 a 2030 será el período de introducción de baterías de estado semisólido y productos de baterías de estado cuasi sólido, y de 2030 a 2030. 2035 será el período de introducción de productos de baterías totalmente de estado sólido. aunque muchas empresas de automóviles han logrado la "incorporación" de baterías de estado semisólido, el desarrollo de la industria de las baterías de estado sólido todavía enfrenta múltiples dificultades, como la tecnología, las rutas, los materiales y los costos.

desde un punto de vista técnico, es necesario resolver el principal problema de la "interfaz sólido-sólido". en los electrolitos sólidos, el contacto de la interfaz entre el electrodo y el electrolito cambia de un contacto sólido-líquido a un contacto sólido-sólido, y el área de contacto es pequeña, lo que forma una mayor resistencia de la interfaz. esto conduce a problemas como un ciclo de vida deficiente y un rendimiento deficiente de la carga rápida de las baterías de estado sólido. "cómo resolver el problema de la interfaz en las baterías de estado sólido se ha convertido en la clave para saber si las baterías de estado sólido se pueden aplicar a gran escala. cómo tener en cuenta la conductividad, reducir las reacciones secundarias y reducir la impedancia siguen siendo las direcciones que sigue el la industria está trabajando actualmente", dijo wu yulong.

desde la perspectiva de los materiales, los sistemas de baterías de estado sólido utilizan materiales de electrodos positivos y negativos de alto rendimiento, que a menudo involucran metales raros de alto precio, y el costo de las materias primas es mucho mayor que el de las baterías líquidas. "la mayoría de los materiales de electrodos y electrolitos necesarios para las baterías de estado sólido son materiales nuevos de alta tecnología. además, la cadena industrial aún no está completa, algunas materias primas no se han producido en masa y el costo general de la cadena industrial es relativamente alto, lo que también ha restringido el mercado en cierta medida", dijo wang yanqing a los periodistas.

desde el punto de vista del precio, los datos proporcionados a los periodistas por el instituto de investigación qidian muestran que las baterías de estado semisólido vendidas por una empresa de baterías de estado sólido a empresas de automóviles tienen un precio de más de 2 yuanes/wh, y las cuasi sólidas las baterías de estado sólido vendidas por una empresa emergente de baterías de estado sólido a una empresa de aviones se venden por más de 2 yuanes/wh. el precio supera los 7 yuanes/wh. durante el mismo período, el precio de las baterías ternarias líquidas para automóviles fue de 0,5 yuanes a 0,6 yuanes/wh, y el precio de las baterías de fosfato de hierro y litio fue de 0,3 yuanes a 0,45 yuanes/wh. se puede observar que el precio de las baterías de estado sólido es actualmente varias veces mayor que el de las baterías líquidas. la reducción de costos se convertirá en un obstáculo clave que deberá superarse antes de la comercialización a gran escala de baterías de estado sólido.

sin embargo, como la densidad de energía de las baterías de litio líquido está cerca del límite de seguridad, el desarrollo de baterías de estado sólido debe superarse incluso si enfrenta muchos peligros. wang yanqing cree: “con la mejora de la tecnología de producción y el avance de la producción a gran escala, el costo de las baterías totalmente de estado sólido disminuirá gradualmente y eventualmente tendrán competitividad en el mercado para competir con las baterías semisólidas e incluso con las tradicionales. baterías líquidas”.