Solid-state batterijen houden de belofte in van meer energieopslag, een groter rijbereik en sneller opladen voor de volgende generatie elektrische voertuigen. Maar ondanks tientallen jaren onderzoek en miljarden dollars aan investeringen, lijkt de toekomst nog steeds ongrijpbaar.

Hier zijn enkele van de bedrijven die dit soort batterijen ontwikkelen. EV-marktleider Tesla, een buitenbeentje in de sector, heeft geen gedetailleerde plannen voor de ontwikkeling van solid-state batterijen.

De Amerikaanse startup QuantumScape, die overeenkomsten heeft met zes autofabrikanten waaronder Volkswagen, heeft een semi-vastestofcel zonder anode ontwikkeld die lithiummetaal, een keramische separator en vloeibaar elektrolyt gebruikt. Het bedrijf zegt dat het de actieradius van een EV kan vergroten van 350 mijl naar 400-500 mijl, een toename van 14%-43%. De verwachte toename in actieradius is lager dan eerdere schattingen van 50%-80%.

QuantumScape heeft zijn eerste prototypes eind 2022 verscheept, waaruit volgens VW bleek dat de batterij meer dan 500.000 mijl kan rijden zonder merkbaar verlies van actieradius en snel kan worden opgeladen tot 80% van de capaciteit in 15 minuten.

Het Franse Blue Solutions verkoopt al solid-state batterijen voor bussen met een oplaadtijd van vier uur, maar ontwikkelt een nieuw product voor auto's dat gebruik maakt van een polymeerelektrolyt en een ultradunne lithiummetaalanode, met als doel een oplaadtijd van minder dan 20 minuten en een actieradiusverhoging van ongeveer 30% tot bijna 1000 km.

Het bedrijf zegt tegen 2029 een gigafabriek te willen bouwen voor zijn nieuwe batterijen en heeft een gezamenlijke ontwikkelingsovereenkomst getekend met BMW.

Toyota, 's werelds grootste autofabrikant, zei in juni dat het een doorbraak had bereikt in de solid-state technologie om duurzaamheidsproblemen op te lossen. Het bedrijf zei dat het in 2027-2028 een batterij op de markt wilde brengen met een actieradius van 1000 km en een oplaadtijd van 10 minuten.

ProLogium Technology uit Taiwan zei dat het tegen het einde van 2023 prototypes van zijn semi-vastestofbatterijen wilde verschepen die een bijna-verdubbeling van de energiedichtheid van de packs mogelijk maken.

Het bedrijf, dat een samenwerkingsovereenkomst heeft met Mercedes-Benz , Stellantis en TotalEnergies, bouwt een gigafabriek in Taiwan en plant er een in Frankrijk.

De Chinese EV-fabrikant Nio heeft 150 kilowattuur (kWh) semi-solid-state batterijen op de markt gebracht voor zijn EV's, die geproduceerd worden door Beijing Welion New Energy en een bereik hebben tot 1000 km. Nio verkoopt EV's in China en Europa en exploiteert een accuwisseldienst voor zijn voertuigen.

Ganfeng LiEnergy, een dochteronderneming van Ganfeng Lithium, produceert semi-massieve batterijen die EV's aandrijven die geproduceerd worden door het Chinese Seres, zoals de Seres 5 SUV met een bereik van 530 km en een snelle oplaadtijd van 50 minuten.

Het Chinese CATL, een van 's werelds grootste batterijproducenten, onthulde vorig jaar een batterij in gecondenseerde materie, een type batterij in halfvaste toestand dat naar eigen zeggen genoeg energie zou kunnen leveren om elektrische passagiersvliegtuigen van stroom te voorzien. Het bedrijf had gezegd dat het later in 2023 zou kunnen beginnen met de massaproductie van batterijen voor EV's, maar heeft hierover nog geen update gegeven.

De Amerikaanse startup Solid Power leverde eind vorig jaar testcellen van haar semi-vaste accu met een vaste elektrolyt op basis van sulfide en een siliciumanode met een hoog gehalte aan silicium aan BMW. Het bedrijf is ook bezig met de ontwikkeling van een batterij met een lithiummetaalanode. Ford, BMW, Hyundai en SK Innovation hebben in het bedrijf geïnvesteerd.

Een andere Amerikaanse speler, Factorial Energy, heeft vorig jaar prototypes van zijn halfvaste accu aan partners uit de automobielindustrie geleverd om te testen. De startup, die streeft naar een batterijbereik van 600 mijl, heeft overeenkomsten met Mercedes-Benz, Stellantis en Hyundai.

LG Energy Solution uit Zuid-Korea zei vorig jaar dat het van plan was om op polymeer gebaseerde en op sulfide gebaseerde halfvaste accu's te ontwikkelen tegen respectievelijk 2026 en 2030.

SK On uit Zuid-Korea, de batterij-eenheid van energieconcern SK Innovation, ontwikkelt twee soorten halfgeleidercellen - composietbatterijen met hoog moleculair-oxidegehalte en batterijen op basis van sulfide - met als doel prototypes te produceren tegen 2026 en ze te commercialiseren tegen 2028.

Samsung SDI uit Zuid-Korea ontwikkelt een solid-state accu zonder anode en is vorig jaar begonnen met de productie van prototypes, vooruitlopend op de verwachte massaproductie in 2027.

Honda is van plan om in 2024 een testlijn voor solid-state batterijen te lanceren, met als doel om de batterijen in het laatste deel van dit decennium in modellen te gebruiken. Honda heeft ook geïnvesteerd in SES AI om samen semi-massieve accu's te ontwikkelen.

Nissan is van plan om tegen het fiscale jaar 2028 een EV op de markt te brengen met een zuivere solid-state batterij die het bedrijf zelf heeft ontwikkeld. (Verslaggeving door Eric Onstad; Aanvullende rapportage door Zoey Zhang in Shanghai; Bewerking door Pravin Char)