Solid-statebatterijen bereiken smartphones mogelijk tien jaar vóór elektrische auto’s

Lansing laat zien waar LG nu op inzet

De nieuwe fabriek van LG Energy Solution in Lansing, Michigan, maakt duidelijk welke productiekwestie het bedrijf momenteel prioriteit geeft. Het complex beslaat 226 acre, komt neer op een investering van meer dan 2 miljard dollar en moet bij volledige benutting jaarlijks ruim 35 GWh aan batterijcapaciteit produceren. De fabriek levert aan zowel de markt voor energieopslag als die voor elektrische voertuigen. ^NM

In Lansing maakt LG voorlopig grote lithium-ioncellen, in plaats van te wachten tot solid-state technologie volledig is uitontwikkeld. De geplande productie omvat lithium-ijzerfosfaatcellen, oftewel LFP-cellen, voor stationaire energieopslag en nikkel-mangaan-kobaltcellen, oftewel NMC-cellen, voor elektrische auto’s. Daaronder vallen batterijen voor de toekomstige volledig elektrische Toyota Highlander. ^MI

Die combinatie is veelzeggend. LG bouwt een strategie rond chemieën en productieformaten die nu al klanten kunnen bedienen, terwijl het onderzoek naar solid-statebatterijen doorgaat. Voor batterijproducenten draait de korte termijn daarom niet alleen om de vraag welke chemie het beste presteert. Minstens zo belangrijk is welke technologie constant kan worden geproduceerd, lokaal kan worden geleverd en betaalbaar genoeg is voor autofabrikanten en ontwikkelaars van energieopslag.

Verbeterde lithium-ioncellen vormen de tussenstap

LG werkt daarnaast samen met General Motors aan lithium-mangaanrijke, of LMR, prismatische cellen. De bedrijven willen in 2028 beginnen met commerciële productie in de Verenigde Staten; een eerdere fase van preproductie staat gepland. ^RI

GM zegt dat de cellen bedoeld zijn voor toekomstige elektrische trucks en grote SUV’s. De doelstelling is een actieradius van meer dan 400 mijl, terwijl de kosten in de buurt zouden komen van die van goedkopere LFP-batterijen. Volgens de berichtgeving gebruikt de chemie meer mangaan en minder nikkel en kobalt dan nikkelrijke alternatieven. ^RI

LMR vervangt solid-state technologie niet. Het is een ander antwoord op dezelfde commerciële druk: de actieradius en betaalbaarheid verbeteren met productieprocessen die dichter bij de huidige batterij-industrie staan. LG bereidt ook de productie van cilindrische cellen uit de 46-serie in Arizona voor. Dat wijst erop dat het bedrijf meerdere schaalbare lithium-ionformaten nastreeft zolang de productie van solid-statecellen op groot formaat nog niet is opgelost. ^I

Waarom aankondigingen voor 2027 het vraagstuk niet oplossen

Verschillende concurrenten hebben mijlpalen aangekondigd die eerder lijken te liggen dan de prognose van LG voor elektrische auto’s. BYD en CATL mikken op kleinschalige proef- of pilotproductie van solid-statecellen in 2027. Geely heeft gezegd dat het na validatie in 2027 voertuigen van verschillende merken met de technologie wil inzetten in een pilotprogramma. ^GTEE

Die aankondigingen zijn relevant, maar het woord pilot is cruciaal. Een pilotproductie is bedoeld om een proces op beperkte schaal te testen. Dat is iets anders dan massaproductie voor reguliere auto’s. Volgens de berichtgeving ligt grootschalige toepassing op de massamarkt bij CATL later, rond 2030 of daarna. De pilotplanning van Geely zegt evenmin wanneer solid-statebatterijen betaalbaar genoeg zijn voor grote aantallen auto’s. ^GTE

Ook andere programma’s bevinden zich nog in de fase van testen, prototypes, monsters of geplande voertuigproeven. Mercedes-Benz en BMW testen solid-statebatterijen, terwijl Stellantis proeven heeft gepland. Dat zijn ontwikkelings- en validatiestappen, geen bewijs dat grote automotive cellen al met hoge opbrengst, tegen concurrerende kosten en op grote schaal kunnen worden geproduceerd. ^I

De meest waarschijnlijke route naar de markt

De meest verdedigbare interpretatie van Lee’s opmerkingen is een gefaseerde introductie:

1. Eerst komen kleine toepassingen. Compacte elektronica en andere gespecialiseerde apparaten kunnen kleine cellen met een hoge energiedichtheid benutten voordat productie op automotive schaal klaar is. ^UT
2. Daarna volgen pilotlijnen. Fabrikanten kunnen met beperkte productie en demonstratievoertuigen materialen, interfaces, levensduur en productiestappen valideren. ^GTE
3. Massatoepassing in elektrische auto’s komt later. De doorslaggevende mijlpaal is niet een prototype of een pilot in 2027, maar herhaalbare productie van grote cellen met de kwaliteit en kostprijs die de auto-industrie vereist.

Daarmee is de positie van LG eerder voorzichtig dan tegenstrijdig. Het bedrijf wijst solid-statebatterijen niet af, maar maakt onderscheid tussen technische belofte en industriële gereedheid. De projecten in Lansing en rond LMR-, LFP-, NMC- en cilindrische cellen volgen dezelfde commerciële logica: batterijverbeteringen die op grote schaal kunnen worden geproduceerd, zullen waarschijnlijk de rest van dit decennium bepalen. Solid-statebatterijen voor elektrische auto’s blijven afhankelijk van het oplossen van het productieprobleem voor grote cellen.