Baterie półprzewodnikowe wchodzą do produkcji pilotażowej

Baterie półprzewodnikowe oferują poprawę bezpieczeństwa i gęstości energii, ale nadal stoją przed poważnymi wyzwaniami, w tym wysokimi kosztami produkcji, złożonymi procesami produkcyjnymi i brakiem rozwiniętego łańcucha dostaw. Akumulatory półprzewodnikowe, obecnie stosowane w pojazdach elektrycznych, osiągnęły skalę instalacji na poziomie GWh, przy gęstości energii ogniw w zakresie 300-360 Wh/kg. Początkowa cena ogniw półprzewodnikowych przekracza 1 juana/Wh ze względu na małą skalę produkcji.

Na horyzoncie są ogniwa półprzewodnikowe (ASSB), które przechodzą od prototypowych baterii próbnych do produkcji na skalę inżynieryjną. Jednak według przewidywań ekspertów koszty produkcji będą wysokie, zwłaszcza na wczesnym etapie. To będzie skutkować wysoką początkową ceną produktu. Eksperci TrendForce przewidują, że jeżeli do roku 2030 skala zastosowań baterii półprzewodnikowych przekroczy 10 GWh, ceny ogniw prawdopodobnie spadną do około 1 joana/Wh. Do 2035 roku ceny ogniw mogą spaść do 0,6-0,7 juana/Wh przy szybkiej ekspansji rynkowej na dużą skalę.

Jak zauważa TrendForce, tlenkowe elektrolity półprzewodnikowe oferują dobrą stabilność i umiarkowane koszty, ale są trudne w przetwarzaniu. Dodatkowo kontakt „ciało stałe-ciało stałe” pomiędzy elektrolitem a materiałami aktywnymi katody/anody prowadzi do wyższej rezystancji wewnętrznej.

Z kolei SSB na bazie siarczków wykazują szczególnie duży potencjał ze względu na ich przewodnictwo jonowe, które jest najbliższe, a nawet może przekraczać przewodnictwo ciekłych elektrolitów. Ten potencjał wydajności przyciągnął uwagę wielu firm, w tym Toyota, Samsung SDI, LGES, SK On, CATL i BYD. Jednak materiały elektrolitów siarczkowych pozostają kosztowne, są niestabilne w powietrzu i bardzo wrażliwe na wilgoć, co wymaga ścisłej kontroli środowiska i zwiększa złożoność procesu produkcyjnego.

Według TrendForce rozwój technologii SSB jest jeszcze mało zaawansowany, aczkolwiek optymistyczny. Chociaż kluczowe wskaźniki wydajności, takie jak szybkość ładowania-rozładowania i żywotność cyklu, nie osiągnęły jeszcze standardów komercjalizacji - a obecne koszty pozostają niekonkurencyjne w stosunku do płynnych akumulatorów litowo-jonowych - koszty SSB ulegną znacznej poprawie wraz ze wzrostem skali produkcji, dzięki silnej polityce rządowej i inwestycjom kapitałowym.