Quando as baterias de estado sólido darão o próximo passo? Gotion High-tech: Baterias quase de estado sólido serão lançadas no mercado dentro de cinco anos

Um ano após o lançamento de seus produtos de bateria de estado sólido, a Gotion High-tech (002074.SZ) realizou recentemente sua Conferência Global de Tecnologia 2025, anunciando a conclusão da construção de uma linha-piloto de 0,2 GWh para baterias totalmente sólidas e o lançamento de seis novos produtos, incluindo a bateria quase sólida da Gotion. Segundo informações, mais de quatro clientes já instalaram essa bateria quase sólida em seus veículos para testes.

Na conferência, Zhu Baoxing, cientista-chefe da Gotion High-tech, apresentou que a densidade energética da célula de bateria na bateria quase sólida da Gotion pode atingir mais de 300 Wh/kg, e a densidade energética do sistema pode ultrapassar 235 Wh/kg. Os cenários de aplicação estão concentrados principalmente em três áreas: eVTOL, veículos elétricos (NEVs) e robôs humanóides.

Zhu Baoxing disse à Cailian Press que os padrões para baterias quase sólidas são a segurança, bem como a alta capacidade e a longa autonomia por trás dela. Portanto, as montadoras selecionadas pela empresa para testes de instalação em veículos são todas marcas internacionais e nacionais bem conhecidas, cujos produtos têm autonomias mais longas e modelos de carros mais recentes, capazes de atingir 1.000 quilômetros em termos de autonomia. "Várias montadoras devem anunciar a instalação da bateria quase sólida da Gotion em seus veículos este ano."

Maturidade tecnológica, controlabilidade de custos e garantia de segurança são consideradas as três condições necessárias para que as baterias quase sólidas sejam introduzidas no mercado. Sobre quando as baterias quase sólidas podem ser introduzidas no mercado, Zhu Xingbao afirmou em trocas pós-conferência que elas devem ser rapidamente introduzidas no mercado dentro de cinco anos. No entanto, alcançar a comercialização em grande escala ainda levará algum tempo.

Baterias quase sólidas enfrentam o desafio de "ter tudo"

Como uma solução de "compromisso" para baterias totalmente sólidas, as baterias quase sólidas são altamente antecipadas pela indústria por suas vantagens de alta densidade energética e longa autonomia, bem como por sua melhor capacidade de lidar com os problemas de risco de termovazamento das baterias de lítio líquido. Isso a tornou uma pista competitiva para os produtores de baterias domésticos.

No entanto, Zhu Xingbao observou que a produção em massa e a instalação de baterias quase-sólidas em veículos não são tarefas fáceis. Em termos tecnológicos, a tecnologia de baterias verdadeiramente sólidas envolve uma mudança fundamental no método de transporte de íons. Durante o processo de industrialização da produção de baterias quase-sólidas, é necessário transformar as linhas de produção originais de baterias de lítio líquido. Isso exige uma exploração contínua para determinar quais equipamentos precisam ser adicionados, quais precisam ser substituídos, quais podem ser mantidos, e ajustes significativos nos parâmetros. A proporção de mudanças ultrapassa as expectativas.

Na sua opinião, as baterias quase-sólidas já têm as condições para serem implementadas no momento presente, mas isso depende de quão profundamente a tecnologia é explorada. "Se apenas reduzirmos o eletrólito de 100% para 90%, a bateria certamente funcionará, mas se a segurança foi melhorada é questionável, indicando que os verdadeiros desafios não foram superados."

De acordo com Zhu Xingbao, a bateria quase-sólida da Gotion superou várias tecnologias-chave de baterias. Em termos de segurança, que tem atraído a maior atenção, seu design sólido fornece à bateria um "colete à prova de balas" em "nanoescala", permitindo que ela permaneça "incombustível e não explosiva" mesmo quando perfurada por uma agulha de aço de 3 mm.

Em termos de implementação, a Gotion High-tech planejou construir uma linha de produção de baterias quase-sólidas de 12 GWh. Atualmente, o veículo protótipo "001" equipado com a bateria quase-sólida da Gotion acumulou uma quilometragem total de mais de 10 mil quilômetros.

Zhu Xingbao afirmou que algumas montadoras já introduziram baterias semi-sólidas com uma autonomia de mil quilômetros no mercado em estágios iniciais, mas a taxa de rendimento pode ser de apenas 45%. Para as empresas, isso torna a implementação comercial impossível. Os produtos introduzidos no mercado devem ser lucrativos para as empresas; caso contrário, elas não podem sobreviver.

"É necessário resolver questões científicas e técnicas e, ao mesmo tempo, alcançar a lucratividade. "Este é o principal desafio na promoção das baterias semi-sólidas", revelou ele ainda. Atualmente, as baterias semi-sólidas de segunda geração da empresa já começaram a incorporar um sistema de maior capacidade. No entanto, as questões de estabilidade ainda precisam ser resolvidas para reduzir os riscos de segurança, e é necessária mais pesquisa científica. Além disso, quando se trata de implementação comercial, também é preciso verificar se uma taxa de rendimento elevada pode ser alcançada.

Quando estarão disponíveis as baterias totalmente sólidas?

Vale ressaltar que, entre os seis produtos lançados pela Gotion High-tech desta vez, está a bateria totalmente sólida "Jinshi". De acordo com Pan Ruijun, chefe do negócio da empresa, esta bateria adota a rota do sulfeto, com uma densidade de energia de célula de 350 Wh/kg e uma capacidade de célula única de 70 Ah. Já começaram os testes de instalação em veículos.

As baterias sólidas tornaram-se um foco global de P&D devido às suas vantagens de alta segurança e densidade de energia, impulsionando as baterias de potência para uma janela crítica de iteração tecnológica. Zhu Xingbao disse a meios de comunicação como a Cailian Press que a popularidade das baterias sólidas se deve precisamente à diversidade das rotas tecnológicas, usando materiais com alta condutividade elétrica para substituir os eletrólitos.

Atualmente, a rota do sulfeto é a mais popular no mercado, mas este material apresenta requisitos mais elevados para aplicações práticas em termos de vedação, processo e custo.

Além disso, também existem rotas como compostos de borohidretos e eletrólitos sólidos de película fina. "Cada material de eletrólito tem vantagens absolutas, mas também desvantagens absolutas. Portanto, os produtores nacionais atualmente escolhem uma rota composta, buscando avanços através da otimização colaborativa de sistemas de múltiplos materiais e aprendizado mútuo", disse Zhu Xingbao.

Em termos de controlar o ritmo da industrialização, a indústria formou um consenso estratégico sobre uma abordagem "em duas etapas". As baterias semi-sólidas, como solução de transição, já têm as condições para uma rápida implementação dentro de 3 a 5 anos. Na visão da Gotion High-tech, elas podem ser rapidamente introduzidas no mercado dentro de cinco anos.

No que diz respeito às baterias totalmente sólidas, a via do sulfeto é a mais promissora, apresentando vantagens como alta condutividade iônica e boa estabilidade mecânica. No futuro, a indústria certamente continuará a pesquisar em profundidade este sistema, superando constantemente os desafios existentes. Anteriormente, especialistas do setor afirmaram que, na China, o objetivo de planejamento do setor era alcançar a estabilidade do sulfeto até 2025, permitindo sua aplicação no nível de industrialização das baterias. Até 2026, seria testado no nível das células de bateria, com a indústria continuando a intensificar seus esforços nesta área. A Gotion High-tech, que já realizou testes de estrada, fez progressos de liderança.

Analistas do setor acreditam que a janela de comercialização das baterias semi-sólidas pode surgir entre 2025 e 2028. Zhu Xingbao afirmou que a China já possui tecnologia muito avançada no campo das baterias de potência, mas também enfrenta o desafio de ser potencialmente substituída por tecnologias disruptivas no futuro, o que ressalta a necessidade de P&D em baterias sólidas. Atualmente, os Estados Unidos, o Japão e a Coreia do Sul estão apostando neste caminho. Em sua opinião, se a P&D de baterias sólidas for bem-sucedida, elas substituirão as baterias líquidas, e a tecnologia de baterias de potência da China continuará a liderar globalmente.