Dans les coulisses du brevet de BYD et de la course sino-japonaise à la batterie solide

BYD a relancé la course mondiale à la batterie tout-solide avec un nouveau dépôt de brevet qui révèle des progrès concrets sur l'un des problèmes les plus épineux de cette technologie : la membrane électrolytique. Ce brevet, combiné à un calendrier national agressif en Chine, dessine une trajectoire de progrès rapide. Pourtant, la course est loin d'être jouée. L'emprise du Japon sur la propriété intellectuelle fondamentale et les défis industriels persistants signifient que la bataille pour la prochaine génération de batteries pour véhicules électriques reste totalement ouverte.

Le nouveau brevet de BYD : une approche composite pour les électrolytes sulfure

Le dernier brevet de BYD (CN121983643A), publié par l'Administration nationale chinoise de la propriété intellectuelle en mai 2026, porte sur une membrane électrolytique solide composite et sa méthode de préparation pour les batteries tout-solide à base de sulfure . La demande, déposée initialement en octobre 2025, décrit une structure en couches qui combine des électrolytes solides inorganiques de différentes tailles de particules pour améliorer la conductivité ionique et la stabilité mécanique .

Ce brevet s'inscrit parfaitement dans la stratégie technique globale de BYD. L'entreprise associe des cathodes monocristallines à haute teneur en nickel avec une anode en silicium à faible expansion et un électrolyte solide sulfure (LPSC) . Cette combinaison spécifique vise à équilibrer une densité énergétique élevée avec l'intégrité structurelle nécessaire pour supporter les cycles de charge-décharge.

La filiale de BYD, FinDreams Battery, a divulgué publiquement son électrolyte solide pour la première fois fin 2025, révélant une cellule tout-solide de 60 Ah avec une densité énergétique d'environ 400 Wh/kg — soit environ le double des packs lithium-ion à électrolyte liquide actuels . La même cellule supporterait des démarrages à froid jusqu'à −40 °C et une charge ultra-rapide 5C permettant de récupérer environ 80 % de capacité en 10 minutes environ . Le scientifique en chef de BYD a reconnu en avril 2026 que la technologie était à une « phase critique de percée », tout en avertissant que la commercialisation restait contrainte .

Le calendrier chinois : des lignes pilotes aux vitrines

La feuille de route chinoise pour le solide se précise, mais elle est plus nuancée que ce que les gros titres laissent entendre. Le consensus se décompose en phases distinctes :

2025–2027 (Phase 1) : Cette phase se concentre sur les batteries à anode en graphite ou à faible teneur en silicium avec des densités énergétiques de 200 à 300 Wh/kg. La priorité est de construire l'ensemble de la chaîne technologique — matériaux, processus de fabrication et protocoles de test — plutôt que de viser une densité énergétique maximale . Des véhicules d'essai sont attendus sur les routes chinoises entre fin 2026 et 2027 .

2027 (Jalon de la production pilote) : Plusieurs constructeurs automobiles ont fixé une production en petite série à 2027. BYD vise une installation sur véhicules en petite série dans cette fenêtre . SAIC Motor, avec son partenaire Qingtao Power, vise également une livraison en série de batteries tout-solide d'ici 2027 . Geely prévoit d'avoir 1 000 véhicules de démonstration en circulation la même année .

2027–2030 (Phase 2) : Le passage aux anodes à haute teneur en silicium devrait pousser la densité énergétique vers 400 Wh/kg pour les véhicules de tourisme de nouvelle génération. Le groupe GAC prévoit des tests sur véhicules en petite série d'ici 2026 et une montée en cadence progressive de la production de masse entre 2027 et 2030 .

2030 et au-delà : Le grand expert chinois des batteries, Ouyang Minggao, a publiquement averti que la véritable production de masse était encore à au moins trois à cinq ans à compter du début 2026 . La propre feuille de route de BYD vise à atteindre la « parité solide-liquide » — équivalence de coût avec les cellules lithium-ion liquides actuelles — d'ici 2030, avec un déploiement sur environ 40 000 véhicules .

La première norme nationale chinoise pour les batteries tout-solide entre en vigueur en juillet 2026, classant formellement les cellules selon leur teneur en électrolyte : 5 à 10 % d'électrolyte liquide qualifient une batterie hybride solide-liquide ; moins de 5 % sont définis comme tout-solide . Cette norme va encadrer la manière dont les entreprises communiquent leurs progrès et ce qui peut être qualifié de véritable produit solide.

Les défis techniques qui restent majeurs

Malgré la vague de brevets et les annonces de lignes pilotes, quatre défis fondamentaux restent obstinément difficiles :

L'ingénierie de l'interface solide-solide est largement considérée comme le plus grand obstacle à la commercialisation . Contrairement aux électrolytes liquides qui mouillent naturellement les surfaces des électrodes, les électrolytes solides doivent maintenir un contact stable et à faible impédance avec les électrodes pendant des milliers de cycles de charge-décharge. Toute dégradation à ces interfaces érode rapidement à la fois la performance et la sécurité.

La stabilité de l'électrolyte sulfure aggrave le problème d'interface. Les électrolytes à base de sulfure — la voie choisie par BYD, Toyota et beaucoup d'autres — sont très sensibles à l'humidité et peuvent se dégrader rapidement à l'air ambiant . Leur fabrication exige des environnements de type salle anhydre qui engendrent des coûts d'investissement et d'exploitation considérables.

Le passage à l'échelle industrielle consiste à passer des piles bouton de laboratoire à des lignes de production de plusieurs gigawattheures, là où le rendement, la constance de la qualité et les coûts deviennent des problématiques majeures . Les processus de production des batteries solides — matériaux, équipements, méthodes de test et assemblage — sont fondamentalement différents de ceux utilisés pour les batteries à électrolyte liquide .

Le coût reste le sujet qui fâche. Les batteries solides coûtent actuellement beaucoup plus cher par kilowattheure que les technologies lithium-ion éprouvées. BYD viserait une réduction des coûts d'un facteur 15 à 20 d'ici 2027 et la parité des coûts d'ici 2030, mais y parvenir en maintenant la performance constitue un défi d'ingénierie colossal .

Chine vs. Japon : une course de volume contre profondeur

En surface, le paysage concurrentiel ressemble à un simple récit Chine contre Japon. La réalité est plus nuancée.

Le volume des brevets penche en faveur de la Chine. En 2025, les nouveaux brevets chinois publiés pour les batteries tout-solide représentaient 44 % du total mondial, dépassant le Japon en nombre de nouveaux dépôts annuels . La Chine détient désormais l'un des plus grands pipelines de recherche au monde et le plus grand marché pour les demandes de brevets .

La qualité et la profondeur des brevets penchent en faveur du Japon. Le Japon représente encore environ 37 % du total des dépôts de brevets mondiaux, contre environ 30 % pour la Chine, et domine en matière de brevets institutionnels à forte valeur ajoutée et de dépôts originaux fondamentaux . Toyota détient à elle seule plus de 1 300 brevets sur les batteries solides et poursuit cette technologie avec une coordination au niveau national depuis au moins 2018 . Ses brevets fondateurs sur les matériaux d'électrolyte sulfure sont considérés comme plus profonds et plus fondamentaux que la majeure partie des dépôts incrémentaux de la Chine .

Ceci crée un fossé entre « brevets d'usage contre brevets d'origine » : la Chine dépose plus de brevets au total mais détient moins de brevets fondateurs couvrant les matériaux de base — en particulier les électrolytes sulfure — qui deviennent les plus précieux au moment du démarrage de la production de masse .

Les experts chinois sont ouvertement inquiets. Malgré le rythme effréné des brevets et des lignes pilotes en Chine, des personnalités de haut rang ont publiquement averti que le pays courait un risque réel d'être dépassé dans la course mondiale aux batteries solides, car les positions de propriété intellectuelle originales plus profondes du Japon pourraient s'avérer décisives durant la phase d'industrialisation .

La vitesse de commercialisation pourrait favoriser la Chine. Le Japon et la Corée du Sud — Toyota, Samsung SDI, SK On — prévoient une production de masse entre 2026 et 2029, bien que la plupart des analystes s'attendent à des reports . L'avantage de la Chine réside dans son infrastructure de production massive et sa chaîne d'approvisionnement très rapide, ce qui lui donne un avantage pour réduire les coûts et monter en échelle, même si le Japon détient les brevets sous-jacents les plus solides .

Parallèlement, les entreprises américaines sont décrites comme mues par le capital mais sans voie claire de commercialisation, et l'Europe se concentre principalement sur des applications de niche haut de gamme . Le tableau mondial n'est pas un duel à deux, mais le centre de gravité reste fermement ancré en Asie de l'Est.

Une perspective réaliste

Le nouveau brevet de BYD et la poussée de la Chine vers une production pilote en 2027 représentent un progrès réel et mesurable. Une cellule tout-solide de 60 Ah avec 400 Wh/kg et une charge à 5C n'est pas un concept sur diapositives — elle existe sous forme d'échantillon. SAIC, Geely, Chery et GAC mènent tous des programmes en parallèle, et la norme nationale chinoise sur les batteries solides, attendue mi-2026, imposera des définitions plus claires et une plus grande responsabilisation.

Pourtant, le fossé entre la production pilote et la véritable commercialisation de masse reste grand. Le délai de trois à cinq ans évoqué par Ouyang Minggao constitue un contrepoids qui donne à réfléchir face aux annonces plus optimistes de certaines entreprises. L'ingénierie des interfaces, la stabilité des sulfures, l'économie des salles anhydres et le coût pur du passage à l'échelle ne sont pas des problèmes qui disparaissent avec un seul brevet. Ils se résolvent par des années d'itération sur les chaînes de production, pas seulement dans les laboratoires.

La profondeur des brevets japonais est une véritable douve stratégique. Les brevets fondateurs de Toyota sur les sulfures pourraient façonner le paysage des licences et l'accès aux technologies durant la phase d'industrialisation. Mais la puissance industrielle de la Chine et ses chaînes d'approvisionnement intégrées — des matières premières aux packs de batteries finis — lui confèrent un autre type d'avantage que les brevets seuls ne peuvent neutraliser.

La course à la batterie solide n'est pas un sprint vers 2027. C'est un combat en deux phases : la première (2025-2030) déterminera qui maîtrise la production pilote et la réduction des coûts ; la seconde (post-2030) déterminera qui détient l'avantage de la voie technologique et de la propriété intellectuelle lorsque les volumes deviendront significatifs. Au vu des preuves actuelles, la Chine et le Japon ont tous deux des voies crédibles pour remporter différentes parties de cette compétition.