China riscă să fie depășită în cursa globală pentru dezvoltarea bateriilor în stare solidă (solid-state), în ciuda faptului că deține una dintre cele mai mari baze de cercetare și portofolii de brevete din lume în acest sector.
O nouă analiză de politică industrială din China descrie bateriile complet în stare solidă (all-solid-state) ca fiind o tehnologie strategică ce intră într-o fază critică de industrializare. Totuși, raportul avertizează că Statele Unite, Europa, Japonia și Coreea de Sud își accelerează sprijinul politic, coordonarea industrială și extinderea brevetelor.
Bătălia cifrelor: China versus Japonia
În prezent, China deține aproximativ 35% din piața globală de brevete pentru bateriile solid-state, fiind cel mai mare actor pe acest segment. De asemenea, brevetele chinezești legate de electroliți reprezintă circa 39% din înregistrările la nivel mondial, cea mai mare pondere din lume.
Cu toate acestea, Japonia rămâne principala sursă de tehnologie originală, reprezentând aproximativ 37% din cererile globale de brevete, comparativ cu cele aproximativ 30% deținute de China.
Volumul de cercetare a atins un vârf global
- Creștere masivă: Volumul anual de lucrări de cercetare publicate de China în acest domeniu a crescut de la doar 21 în 2015, la 562 în 2023, clasând țara pe primul loc la nivel mondial.
- Instituții cheie: Organizații precum Academia Chineză de Științe, Institutul de Cercetare a Metalelor (din subordinea Academiei) și Universitatea Tsinghua au fost evidențiate pentru progresele în ingineria interfeței solid-solid, principalul blocaj tehnic în comercializare.
- Situația globală: Până în noiembrie 2025, numărul total de brevete globale în domeniu a atins 16.429, acoperind 6.321 de familii unice de brevete. China și Japonia conduc topul aplicațiilor cu 3.341, respectiv 3.225 de cereri, urmate de SUA (2.355) și Coreea de Sud (1.544).
Concentrarea brevetelor: Giganții din Japonia și Coreea de Sud domină topul
Deși activitatea Chinei este extinsă, raportul semnalează o vulnerabilitate: lipsa de concentrare a brevetelor de top în rândul companiilor sale.
Dintre primele 30 de instituții globale care dețin brevete pentru baterii solid-state și electroliți, companiile japoneze ocupă 17 poziții, cele chinezești 7, firmele din Coreea de Sud 5, iar companiile europene o singură poziție. Mai mult, primele 10 instituții din top sunt exclusiv japoneze sau sud-coreene.
Toyota este identificată ca fiind cel mai mare deținător corporativ de brevete din sector, controlând aproximativ 40% din totalul brevetelor globale de baterii solid-state. Din rândul Chinei, companii precum CATL, BYD și SVOLT se numără printre cei mai activi solicitanți recenți, entitățile chineze înregistrând peste 500 de cereri doar în cursul anului 2023.
CATL, Ganfeng și Gotion avansează spre producția-pilot
Industria face trecerea de la faza de laborator la producția limitată în serii mici. Primele etape de fabricație sunt estimate în jurul anului 2027, în timp ce comercializarea pe scară largă este vizată pentru anul 2030.
Progresele tehnologice recente ale companiilor chineze sunt remarcabile:
- Încărcare în 3 minute: Cercetătorii chinezi au dezvăluit recent un prototip de baterie solid-state de 451,5 Wh/kg cu o capacitate de încărcare rapidă în doar trei minute.
- Ganfeng Lithium (susținută de Changan) a raportat o baterie solid-state care a atins 1.100 de cicluri de încărcare, având o densitate energetică de 400 Wh/kg, obiectivul fiind atingerea valorii de 500 Wh/kg pentru producția viitoare.
- CATL a înregistrat brevete pentru compuși de litiu pe bază de fluor și sisteme de electroliți cu sulfuri, urmărind îmbunătățirea stabilității termice și a încărcării rapide.
- Gotion High-tech a finalizat proiectarea unei linii de producție de 2 GWh pentru baterii complet solid-state, operând deja o linie-pilot de 0,2 GWh pe care se efectuează teste pe vehicule.
Aplicații dincolo de vehiculele electrice
Deși sectorul auto rămâne principalul beneficiar, tehnologia solid-state se extinde rapid către roboții umanoizi, aeronavele electrice cu decolare și aterizare verticală (eVTOL), electronicele de consum și sistemele de stocare a energiei. Acestea reprezintă noi zone de cerere pentru sisteme cu densitate energetică ridicată.
Pe piața internă a vehiculelor electrice, concentrarea rămâne uriașă. Potrivit datelor China EV DataTracker, CATL conduce detașat topul instalărilor cu 29,06 GWh și o cotă de piață de 47,2%, urmată de BYD (10,49 GWh, 17,1% cotă) și Gotion High-tech (4,05 GWh, 6,6% cotă).
Provocări structurale și lipsa prezenței internaționale
Cercetarea actuală se împarte pe trei mari rute de electroliți: sisteme pe bază de sulfuri, oxizi și polimeri. Până în prezent, nu s-a impus o singură cale tehnologică dominantă, fiecare rută având compromisurile sale în materie de conductivitate, stabilitate, costuri și ușurință în fabricație. Printre provocările tehnice majore nerezolvate se numără formarea dendritelor de litiu, mecanismele de transport al ionilor și ingineria interfeței solid-solid.
O altă problemă strategică a Chinei este lipsa brevetelor înregistrate peste hotare. Companiile chineze solicită mult mai puține brevete internaționale decât rivalii lor din Japonia și Coreea de Sud, care dețin o acoperire legală extinsă în Statele Unite, Europa, Asia de Sud-Est și India.
Ca un pas spre reglementare, primul standard național al Chinei pentru bateriile în stare solidă, intitulat „Termeni și Clasificare”, se află în prezent în consultare publică, propunând împărțirea clară a bateriilor în categorii: lichide, hibride (solid-lichid) și complet în stare solidă.