Hoja de ruta de la batería de estado sólido de EVE: el sistema compuesto de sulfuro + haluro lidera el camino hacia la producción en masa en 2026

Noticias de SMM el 12 de agosto:
Contenido principal: El producto de batería de estado sólido de EVE, una batería de bolsa, puede funcionar en un amplio rango de temperaturas de -20℃ a 60℃ y funcionar de manera estable bajo una presión de 20 MPa. En términos de rendimiento de ciclo, puede alcanzar más de 2000 ciclos a 45℃@1C. En cuanto al rendimiento de almacenamiento, después de estar completamente cargada y almacenada a 60℃ durante 28 días, la tasa de recuperación de la capacidad supera el 93%, con un rendimiento de almacenamiento a alta temperatura comparable al de las baterías líquidas. En términos de rendimiento de potencia, puede alcanzar una descarga de 8C. En términos de seguridad, puede pasar las pruebas de compresión y de caja caliente a 200℃.

En junio de 2025, EVE declaró que la empresa completaría la construcción de la línea de producción piloto para baterías de estado sólido en 2025, y la línea de producción real ya estaba cerca de la producción en masa. Su objetivo es lograr avances en los procesos de producción en 2026 y lanzar la batería de estado sólido 1.0 con una densidad de energía de 350 Wh/kg y 800 Wh/L. En 2028, planea lanzar productos de batería de estado sólido 2.0 de alta energía específica con una densidad de energía superior a 1000 Wh/L.

Hoja de ruta de la batería de estado sólido de EVE

I. Selección de la ruta técnica: Sistema compuesto de sulfuro + haluro

EVE ha elegido la ruta del electrolito compuesto de sulfuro + haluro en la I+D de baterías de estado sólido, con consideraciones centrales que incluyen las siguientes:

Alta conductividad iónica: La conductividad a temperatura ambiente de los sulfuros (como Li₁₀GeP₂S₁₂) puede alcanzar 10⁻² S/cm, acercándose al nivel de los electrolitos líquidos. El dopaje con haluros (como LiCl) puede optimizar aún más la continuidad de los canales iónicos y mejorar la estabilidad de la interfaz.

Compatibilidad de procesamiento: Los sulfuros pueden ser prensados en frío para darles forma (sin necesidad de sinterización a alta temperatura), lo que los hace aptos para la producción en masa a gran escala. La introducción de haluros reduce la dependencia de ambientes extremadamente secos, mejorando la viabilidad del proceso.

Adaptabilidad de la interfaz: El electrolito compuesto puede amortiguar los cambios de volumen durante la carga y descarga del electrodo (efecto de respiración), reduciendo el riesgo de grietas en la interfaz sólido-sólido y al mismo tiempo inhibiendo la penetración de dendritas de litio.

Avances tecnológicos: Se ha desarrollado una tecnología de encapsulación a nivel micronico de sulfuro, recubriendo LiNbO₃ en la superficie de las partículas de sulfuro mediante deposición de capas atómicas (ALD), reduciendo la impedancia de la interfaz a 1/3 de la de los sistemas de sulfuro tradicionales.

Se ha optimizado la proporción de dopaje de haluro (como Li₉.₅₄Si₁.₇₇P₁.₄₉S₁₁.₇Cl₀.₃), permitiendo que el electrolito funcione de manera estable bajo una presión de 20 MPa y cumpliendo con los requisitos de resistencia mecánica de las baterías de potencia.

II. Periodos y objetivos de rendimiento

La I+D de baterías de estado sólido de EVE avanza en dos etapas, con periodos claros e indicadores de rendimiento que lideran la industria:

1. Primera etapa (2026): Producción en masa de la batería de estado sólido 1.0 Densidad de energía: 350 Wh/kg (masa), 800 Wh/L (volumen), superando a las baterías de litio ternarias actuales (aproximadamente 260 Wh/kg).

Escenarios de aplicación: Vehículos híbridos eléctricos (HEV/PHEV), cumpliendo con los requisitos de alta potencia de salida (soportando una descarga de 8C), mientras que se adaptan a un amplio rango de temperaturas de -20℃ a 60℃.

Avance en el proceso: Estableciendo una línea de producción piloto de 100 MWh (que entrará en funcionamiento en 2025), logrando la producción continua de roll-to-roll de las membranas de electrolito de sulfuro, con una tasa de rendimiento aumentada a más del 90%.

Verificación de seguridad: Superando las pruebas de compresión (sin cortocircuito bajo una presión de 130 MPa), pruebas de caja caliente a 200℃ (sin fugas térmicas), cumpliendo con los estándares de seguridad de automoción.

2. Fase II (2028): Producción en masa de la batería de estado sólido 2.0

Densidad de energía: Superando a los 1000 Wh/L (volumen), soportando una autonomía de más de 1000 kilómetros para los vehículos eléctricos de batería (BEV).

Actualización tecnológica: Introduciendo un diseño estructural topológico de concentración de energía, logrando la conformación integrada de electrodos y electrolitos tridimensionales y porosos, aumentando la tasa de utilización del volumen a más del 85%.

Ampliación de la aplicación: Cubriendo modelos de BEV de alta gama, aviones de despegue y aterrizaje vertical eléctricos (eVTOL) y otros escenarios, combinando ánodos de litio metálico para lograr objetivos de alta energía específica.

III. Procesos centrales y avances en la industrialización

1. Construcción de la línea de producción piloto

Estableciendo una línea de producción piloto de 100 MWh en 2025, adoptando una línea de producción continua sellada en atmósfera inerte (Ar) para abordar la sensibilidad de los sulfuros al agua/oxígeno.

Desarrollando equipos de recubrimiento especializados para baterías de estado sólido para lograr una mezcla a nanoescala de electrolitos y materiales de electrodo, reduciendo la resistencia de la interfaz a <50 Ω・cm².

2. Optimización del sistema de materiales

Materiales de cátodo: Colaborando con Easpring Technology para desarrollar cátodos compuestos de alta níquel ternaria (NCM811) + azufre, suprimiendo el efecto de shuttle del azufre mediante recubrimiento de Li₃PO₃, aumentando la vida útil del ciclo a más de 1500 ciclos.

Materiales de ánodo: Adoptando ánodos de carbono de silicio pre-litiado, formando una capa protectora de Li₂O en la superficie de las partículas de silicio mediante deposición química de vapor (CVD), aumentando la eficiencia del primer ciclo al 92%.

3. Innovación en ingeniería de interfaces

La tecnología patentada "batería de estado sólido" (CN202421848597.0) extiende la vida útil de la batería a más de 2000 ciclos aumentando el área plana del embalaje, reduciendo el espesor (C=A/B=5000-20000 mm) y equilibrando la distribución de la presión interna.

IV. Sinergia de la cadena industrial y disposición global

1. Cooperación en materiales de la cadena de suministro

Desarrollando conjuntamente sulfuro de litio ultra puro (pureza >99.99%), logrando un suministro a gran escala mediante una línea de producción piloto con una capacidad de cientos de toneladas y reduciendo los costes en un 40% en comparación con los productos importados.

Colaborando con PTL para desarrollar adhesivos específicamente para baterías de estado sólido, mejorando la unión interfacial entre electrodos y electrolitos y reduciendo la impedancia interfacial a <30 Ω・cm².

2. Implementación de aplicaciones en la cadena de suministro

Colaborando con BMW para desarrollar baterías de estado sólido grandes cilíndricas 4695, planeadas para integrarse en el nuevo modelo de automóvil iX3 en 2026, soportando una plataforma de alta tensión de 800 V y una carga rápida de 10 minutos.

Para el mercado de eVTOL, lanzando baterías semi-sólidas con una densidad de energía de 320 Wh/kg, cumpliendo con los requisitos de descarga de alta tasa de 10C y 7000 ciclos de vida útil.

3. Construcción del sistema de reciclaje

Iniciando una plataforma global de reciclaje de baterías de litio, colaborando con empresas como Huayou Cobalt y GEM para establecer un sistema cerrado de "reciclaje-regeneración" que cubre más de 30 países, con una tasa de reciclaje de recursos de litio superior al 85%.

V. Desafíos y contramedidas

Solución para el cuello de botella de la estabilidad del sulfuro: Se ha desarrollado una tecnología de recubrimiento de doble capa (capa interna de LiNbO₃ para inhibir la hidrólisis, capa externa de LiF para pasivar la superficie), extendiendo el tiempo de exposición de los sulfuros en el aire a más de 2 horas.

Estrategia alternativa para el control de costes a gran escala: Se ha reemplazado parte del Ge con Si (por ejemplo, en el sistema LSPS), reduciendo los costes del electrolito de 200 dólares/kg para LGPS a 40 dólares/kg, mientras que se optimizan las técnicas de procesamiento para reducir el consumo de energía en un 30%.

Ruta acelerada para la certificación de automoción: Colaborando con CATARC para llevar a cabo un proyecto especial sobre "certificación de seguridad de baterías de estado sólido", promoviendo la finalización de las certificaciones de estándares internacionales como ISO12405-4 para 2026.

VI. Panorama de la competencia industrial y ventajas diferenciadas

Liderazgo en el progreso tecnológico: Logrando la producción en masa un año antes que CATL (producción en pequeñas cantidades en 2027) y BYD (instalación de demostración en 2027), convirtiéndose en la primera empresa china a nivel mundial en realizar la comercialización de baterías de estado sólido.

Capacidad de cobertura integral de escenarios: Implementando simultáneamente en múltiples campos, incluidos los híbridos eléctricos, los eléctricos puros y los eVTOL, formando una matriz de productos de "alta potencia + alta energía específica" para atender a las diversas demandas del mercado. Disposición global de capacidad: Después de que la planta de Malasia (38 GWh) y la base de Hungría (30 GWh) entren en funcionamiento en 2026, se puede lograr un suministro localizado a los mercados europeo y estadounidense, evitando las barreras comerciales.

**Nota**: Para obtener más detalles o consultas sobre el desarrollo de baterías de estado sólido, por favor, contacte con:
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