Η Κίνα επιχειρεί να βάλει σαφείς κανόνες στον τρόπο με τον οποίο χαρακτηρίζονται και ελέγχονται οι μπαταρίες στερεάς κατάστασης (solid-state) για ηλεκτρικά αυτοκίνητα, την ώρα που οι εγχώριες εταιρείες αυξάνουν τη δραστηριότητά τους στην ανάπτυξη και την πιλοτική παραγωγή της συγκεκριμένης τεχνολογίας.
Στις 21 Αυγούστου, η International Electrotechnical Commission (IEC) ενέκρινε κινεζική πρόταση για την ανάπτυξη ενός διεθνούς προτύπου που θα αφορά τις μπαταρίες στερεάς κατάστασης για ηλεκτρικά οδικά οχήματα. Η πρόταση αφορά τις διαδικασίες εφαρμογής, τα σημεία ελέγχου και τις συνθήκες δοκιμών των συγκεκριμένων μπαταριών.
Η έγκριση, ωστόσο, δεν σημαίνει ότι το διεθνές πρότυπο έχει ήδη οριστικοποιηθεί. Η διαδικασία αναμένεται να διαρκέσει 24 έως 36 μήνες, ενώ στην ομάδα εργασίας συμμετέχουν εκπρόσωποι από την Κίνα, τη Γαλλία, την Ιαπωνία και τη Νότια Κορέα.
Η δοκιμή των έξι ωρών
Στο επίκεντρο της κινεζικής πρότασης βρίσκεται ένα συγκεκριμένο όριο για την απώλεια μάζας της κυψέλης.
Σύμφωνα με τη μεθοδολογία, η κυψέλη τοποθετείται σε θάλαμο κενού στους 120 βαθμούς Κελσίου για έξι ώρες. Εάν χάσει περισσότερο από το 0,5% της μάζας της λόγω εξάτμισης πτητικών οργανικών ουσιών, δεν πληροί τα κριτήρια που προτείνονται για την ταξινόμησή της ως μπαταρία πλήρως στερεάς κατάστασης.
Το όριο του 0,5% είχε ήδη περιληφθεί σε κινεζικό σχέδιο εθνικού προτύπου που τέθηκε σε δημόσια διαβούλευση τον Δεκέμβριο του 2025.
Η συγκεκριμένη διαδικασία έχει σημασία επειδή ορισμένες μπαταρίες που παρουσιάζονται ως solid-state χρησιμοποιούν στην πραγματικότητα ημιστερεά αρχιτεκτονική, με συνδυασμό στερεού και υγρού ηλεκτρολύτη. Μεταξύ αυτών βρίσκονται η μπαταρία της WeLion που χρησιμοποιεί η Nio, αλλά και η μπαταρία της QingTao που έχει χρησιμοποιηθεί στο IM L6.
Παράλληλα, από την 1η Ιουλίου βρίσκεται σε ισχύ στην Κίνα ένα λιγότερο αυστηρό εθνικό πλαίσιο ταξινόμησης, σύμφωνα με το οποίο μια μπαταρία με περιεκτικότητα σε υγρό έως 5% μπορεί να χαρακτηρίζεται solid-state, ενώ περιεκτικότητα έως 20% αντιστοιχεί στην κατηγορία hybrid. Πάνω από το 20% παραμένει στην κατηγορία των συμβατικών μπαταριών.
Νέοι φόροι για τις μπαταρίες
Οι εξελίξεις στην τεχνολογία συνοδεύονται και από αλλαγές στη φορολογική πολιτική της Κίνας.
Από την 1η Σεπτεμβρίου 2026, τα προϊόντα μπαταριών ιόντων λιθίου υπόκεινται σε φόρο κατανάλωσης 2%, ενώ από την 1η Σεπτεμβρίου 2027 ο συντελεστής θα αυξηθεί στο 4%.
Αντίθετα, οι μπαταρίες στερεάς κατάστασης, οι μπαταρίες ιόντων νατρίου και οι κυψέλες καυσίμου εξαιρούνται από τον συγκεκριμένο φόρο έως τις 31 Δεκεμβρίου 2028, υπό την προϋπόθεση ότι πληρούν τις αντίστοιχες εθνικές κανονιστικές απαιτήσεις.
Η φορολογική μεταχείριση των ημιστερεών μπαταριών δεν μπορεί να προσδιοριστεί αποκλειστικά από την εμπορική ονομασία τους, καθώς απαιτείται να καθοριστεί σε ποια κατηγορία ταξινομούνται με βάση το ισχύον κανονιστικό πλαίσιο.
Αυξάνεται η πιλοτική παραγωγή
Την ίδια στιγμή, οι κινεζικές εταιρείες προχωρούν στην ανάπτυξη μεγαλύτερων κυψελών και πιλοτικών γραμμών παραγωγής.
Η Sunwoda Electronic ανακοίνωσε ότι η ειδική γραμμή παραγωγής δειγμάτων για μπαταρίες στερεάς κατάστασης τέθηκε σε λειτουργία τον Αύγουστο. Η γραμμή έχει σχεδιασμένη ετήσια δυναμικότητα 0,2 GWh.
Η εταιρεία έχει θέσει ως στόχο ενεργειακή πυκνότητα 400 Wh/kg για την πρώτη γενιά της πολυμερούς χημείας στερεάς κατάστασης, ενώ οι δοκιμές σε οχήματα τοποθετούνται χρονικά στα τέλη του 2026 και μέσα στο 2027. Η τιμή των 400 Wh/kg αποτελεί προς το παρόν στόχο ανάπτυξης και όχι επιβεβαιωμένο αποτέλεσμα μαζικής παραγωγής.
Η EVE Energy, από την πλευρά της, επιβεβαίωσε την ολοκλήρωση της παραγωγής μιας πρωτότυπης κυψέλης 60 Ah από τη σειρά solid-state μπαταριών Longquan. Η εταιρεία έχει αναφέρει ότι η συγκεκριμένη κυψέλη για ηλεκτρικά αυτοκίνητα μπορεί να λειτουργεί με πίεση στοίβαξης έως 5 MPa.
Η ανάπτυξη κυψελών 20 Ah, 40 Ah και 60 Ah δείχνει ότι οι κατασκευαστές εξετάζουν πλέον μεγέθη που μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε εφαρμογές αυτοκινήτου. Ωστόσο, η χωρητικότητα μιας κυψέλης από μόνη της δεν αποτελεί ένδειξη ετοιμότητας για μαζική παραγωγή.
Δοκιμές με καρφί
Σημαντικά στοιχεία προκύπτουν και από τις δοκιμές μηχανικής καταπόνησης των νέων κυψελών.
Η Gaoneng Digital ανέφερε ότι μια κυψέλη στερεάς κατάστασης 20 Ah, η οποία βρισκόταν στο 100% της κατάστασης φόρτισης, δεν παρουσίασε θερμική διαφυγή ή ανοιχτή φλόγα κατά τη διάρκεια 60λεπτης παρατήρησης μετά τη διάτρησή της με χαλύβδινη ακίδα διαμέτρου 4 mm.
Η Greater Bay Technology ανακοίνωσε αντίστοιχα ότι μια κυψέλη 40 Ah ολοκλήρωσε δοκιμή διείσδυσης με καρφί, σύμφωνα με το πρότυπο GB 38031-2025 και με την μπαταρία στο 100% της φόρτισης, διατηρώντας συνεχή έξοδο 12V.
Οι συγκεκριμένες δοκιμές προσομοιώνουν ένα εσωτερικό βραχυκύκλωμα που μπορεί να προκληθεί από μηχανική καταπόνηση. Τα αποτελέσματα αφορούν όμως τις συγκεκριμένες κυψέλες και τις συγκεκριμένες συνθήκες δοκιμής και δεν αποτελούν από μόνα τους απόδειξη για την ασφάλεια μιας πλήρους συστοιχίας ή ενός οχήματος σε περίπτωση σύγκρουσης.
Το μεγάλο κόστος των θειούχων ηλεκτρολυτών
Ένα από τα σημαντικότερα εμπόδια για τις μπαταρίες στερεάς κατάστασης παραμένει το κόστος των υλικών.
Σύμφωνα με στοιχεία της Shanghai Metals Market, το Li6PS5Cl (LPSC), ένας ανόργανος θειούχος στερεός ηλεκτρολύτης τύπου αργυροδίτη, κόστιζε τον Αύγουστο περίπου 4.300 γουάν, δηλαδή περίπου 550 ευρώ, ανά κιλό.
Την ίδια περίοδο, η τιμή του υγρού ηλεκτρολύτη στην Κίνα βρισκόταν περίπου στα 30 έως 50 γουάν ανά κιλό. Με βάση αυτά τα στοιχεία, το LPSC κόστιζε περισσότερες από 80 φορές την υψηλότερη τιμή του αντίστοιχου εύρους για τον υγρό ηλεκτρολύτη.
Το κόστος, όμως, δεν είναι το μοναδικό τεχνικό πρόβλημα. Στις μπαταρίες στερεάς κατάστασης πρέπει να διατηρείται αξιόπιστη επαφή μεταξύ των στερεών υλικών στο εσωτερικό της κυψέλης.
Σε αντίθεση με τον υγρό ηλεκτρολύτη, ο οποίος μπορεί να καλύπτει τις επιφάνειες των ηλεκτροδίων, τα στερεά υλικά μπορούν να δημιουργούν κενά επαφής καθώς τα ηλεκτρόδια διαστέλλονται και συστέλλονται κατά τη λειτουργία. Για τον λόγο αυτό, ορισμένες αρχιτεκτονικές απαιτούν συνεχή μηχανική πίεση.
Η EVE Energy, για παράδειγμα, έχει αναφέρει πίεση στοίβαξης έως 5 MPa για τη δική της κυψέλη 60 Ah.
Η μαζική παραγωγή παραμένει δύσκολη
Παρά την ταχεία ανάπτυξη πρωτοτύπων και πιλοτικών γραμμών, κανένας κατασκευαστής δεν έχει περάσει ακόμη σε μαζική παραγωγή πραγματικών μπαταριών πλήρως στερεάς κατάστασης για ηλεκτρικά αυτοκίνητα.
Η αρχική εκτίμηση ότι οι υπάρχουσες γραμμές παραγωγής συμβατικών μπαταριών θα μπορούσαν να μετατραπούν σχετικά εύκολα για την παραγωγή solid-state φαίνεται πλέον λιγότερο πιθανή. Οι απαιτήσεις της νέας τεχνολογίας, ιδιαίτερα στον έλεγχο των υλικών και της επαφής μεταξύ των στερεών στοιχείων, οδηγούν σε σημαντικά διαφορετικές παραγωγικές διαδικασίες και υψηλότερες επενδύσεις.
Η Ιαπωνία αποτελεί ένα ακόμη σημείο αναφοράς. Η Toyota και η Idemitsu Kosan έχουν θέσει ως στόχο την εμπορική αξιοποίηση μπαταριών πλήρως στερεάς κατάστασης σε ηλεκτρικά αυτοκίνητα το 2027-2028 και στη συνέχεια την προετοιμασία για πλήρη μαζική παραγωγή.
Στην Κίνα, οι ευρύτερες εκτιμήσεις για εμπορική ανάπτυξη σε μεγάλη κλίμακα τοποθετούνται γύρω στο 2030 ή αργότερα.
Έτσι, οι τελευταίες εξελίξεις αφορούν προς το παρόν τρία διαφορετικά επίπεδα: τη δημιουργία διεθνών προτύπων, την αλλαγή του κανονιστικού και φορολογικού πλαισίου και την ανάπτυξη πιλοτικών γραμμών και πρωτότυπων κυψελών. Η μετάβαση από αυτά τα στάδια στη μαζική παραγωγή μπαταριών πραγματικά στερεάς κατάστασης παραμένει το μεγάλο ζητούμενο.