Von den Kälte Tests bis hin zur Massenproduktion: Halbfeste Batterien werden in diesem Jahr wahrscheinlich in mehreren neuen Fahrzeugen verbaut werden. Die Hersteller machen sich bereit, und es ist ein Jahr der Iteration für die Technologie der Traktionsbatterien.

Im extrem kalten Testgelände bei minus 20 Grad Celsius peitscht der eiskalte Wind mit Eiskörnern gegen die Testfahrzeuge. Die Ingenieure von SAIC-GM-Wuling fixieren die Datenendgeräte fest. Die auf dem Bildschirm springenden Parameter sind von entscheidender Bedeutung für die Umsetzung einer Schlüsseltechnologie – das Testfahrzeug mit Halbfestkörperbatterie wird der ultimativen Prüfung der Langsamfahrt im Kältezustand und der Lade- und Entladestabilität unterzogen.

Als das Fahrzeug den gesamten Testablauf erfolgreich abschließt, ertönt ein kurzer Jubel am Ort der Sache. Diese Prüfungsergebnisse bieten nicht nur die Datenbasis für die Strategiepräsentation der Halbfestkörperbatterie des Unternehmens in drei Monaten, sondern bestätigen auch einen Branchentrend: Die einst als "Übergangslösung" angesehene Halbfestkörperbatterie steht kurz vor der Serienproduktion.

Bis heute haben mehrere Unternehmen den Fortschritt bei der Einbindung und Lieferung von Halbfestkörperbatterien in Fahrzeuge bekannt gegeben. Das Jahr 2026 wird zum Schlüsselzeitpunkt. Die Halbfestkörperbatterie hat sich aufgrund ihrer hohen Sicherheit, starken Umweltanpassungsfähigkeit, Kompatibilität mit der Produktionslinie und Fähigkeit zur Kostenkontrolle zuerst durchgesetzt, steht aber auch vor technischen Kontroversen. Der beschleunigte Markteintritt der Halbfestkörperbatterie löst eine tiefgreifende Veränderung in der Lieferkette aus, und die Batteriebranche tritt in eine Phase umfassender und tiefgreifender Veränderungen ein.

1 Wettlauf um die Serienproduktion: Der Durchbruch von der Kälteprüfung bis zur Montage von zehntausenden Fahrzeugen

"In der extremen Kälte befürchteten wir am meisten, dass die Batterie bei niedrigen Temperaturen versagt." Bei der Erwähnung der Wintertests spricht Zhao Yifan, stellvertretender Generaldirektor von SAIC-GM-Wuling, noch immer mit einem gewissen Grauen in der Stimme. Das Kernziel dieser Tests war es, die Fähigkeit der Halbfestkörperbatterie zu überprüfen, die "Angst vor der Winterreichweite von Elektromobilen" zu beseitigen. Schließlich hat das Testfahrzeug mit seiner stabilen Lade- und Entladeleistung und der über den Erwartungen liegenden Reichweite die Entwicklerteam beruhigt.

Dieser Durchbruch in der Kälte ist nur ein Spiegelbild des Wettlaufs um die Kommerzialisierung der Halbfestkörperbatterie. In der Fertigungsstätte von Foton rollen kontinuierlich Lieferwagen mit maßgeschneiderten Halbfestkörperbatterien von der Fertigungsstraße. "Bereits über 10.000 Fahrzeuge sind mit diesen Batterien ausgerüstet." Ein zuständiger Vertreter von Foton gibt bekannt, dass das Unternehmen ein ganzheitliches System von der Materialauswahl bis zur Planung der Fertigungslinie aufgebaut hat. Eine spezielle Fertigungsstraße mit einer Jahreskapazität von 60.000 Fahrzeugen steht bereit, um die Kapazität zu erweitern und jederzeit auf den Marktbedarf zu reagieren.

Laut unvollständigen Statistiken eines Reporters der "Daily Economic News" haben bis heute mehrere Automobilhersteller und Batterieunternehmen, darunter SAIC Motor, Dongfeng Motor und NIO, nacheinander den Fortschritt bei der Einbindung und Lieferung von Halbfestkörperbatterien in Fahrzeuge bekannt gegeben. Die meisten von ihnen haben das Jahr 2026 als Ziel festgelegt.

Auch die Batterieunternehmen in der oberen Wertschöpfungskette sind sehr aktiv. In der Produktionsstätte von Honeycomb Energy ist eine spezielle Fertigungsstraße für 2,3 GWh Halbfestkörperbatterien bereits abgeschlossen und in Betrieb genommen. Die Anlagen in der Werkhalle werden derzeit noch vor der Serienproduktion endgültig optimiert. "Ab diesem Herbst können wir die Serienproduktion starten. Derzeit haben wir bereits Bestellungen von ausländischen Luxusmarken und chinesischen Eigenmarken erhalten." Ein Mitarbeiter von Honeycomb Energy gibt einem Reporter bekannt, dass die Halbfestkörperbatterien in 3 bis 4 neuen Modellen einer chinesischen Eigenmarke verbaut werden sollen, von denen eines noch in diesem Jahr vorgestellt werden soll.

Bildquelle: Offizielle WeChat-Account von Honeycomb Energy

In den Laboratorien von Haichen Pharmaceutical haben die Parameter der Produkte der Pilotproduktionslinie für Lithiumsulfid die Standards erfüllt. Dies ist der Schlüsselrohstoff für Halbfestkörper- und Vollfestkörperbatterien.

"Wir haben bereits Proben an Automobilhersteller gesandt und werden auch die Kapazitätserweiterung und die Vorbereitung der Lieferfähigkeit vorantreiben." Ein Mitarbeiter von Haichen Pharmaceutical gesteht ein, dass obwohl die interne Prüfungszeit der Kunden noch nicht feststeht, diese Strategie zur Sicherung der Kernmaterialien darauf abzielt, die Marktchancen bei der Masseneinführung von Festkörperbatterien in Fahrzeuge zu nutzen.

Von den Grenztests und der massenhaften Montage in Fahrzeugen durch die Automobilhersteller über die Aufbau der Produktionslinien und die Bestellungen der Batterieunternehmen bis hin zur technischen Forschung und Entwicklung und der Probenabgabe der Materialhersteller wird eine eng verzahnte Lieferkette für Halbfestkörperbatterien immer schneller ausgebaut. Dies treibt die Branche von der Demonstrationsanwendung hin zur Massenverbreitung voran und richtet den Zeiger der Zeit für die "Einführung in Fahrzeuge" auf das Jahr 2026.

"Dieses Jahr ist das Jahr des Markteintritts der Halbfestkörperbatterie in Fahrzeuge, aber das Marktvolumen muss noch überprüft werden." Zhao Yifan meint, dass die Integration der Halbfestkörperbatterie in das SAIC MG4-Modell den Beginn der kommerziellen Nutzung dieser Technologie markiert, und dies ist nur der Anfang einer Branchenexplosion.

Foton gibt eine klarere Zeitlinie an: "Der Startschuss für die massenhafte Integration von Halbfestkörperbatterien in Fahrzeuge ist gefallen, aber es wird noch 1 bis 2 Jahre Übergangszeit geben, bis die Branche in vollem Umfang explodiert. Angetrieben von der Skaleneffizienz der Lieferkette und der technologischen Weiterentwicklung im Jahr 2026 wird 2027 das optimale Zeitfenster für das Gleichgewicht zwischen Kosten und Leistung sein."

2 Der Schlüssel zum Durchbruch: Warum setzt sich die Halbfestkörperbatterie zuerst durch?

"Warten auf die Vollfestkörperbatterie ist nicht so sinnvoll wie auf die Halbfestkörperbatterie." Die Meinung von Yang Hongxin, Vorsitzender von Honeycomb Energy, trifft die allgemeine Einstellung der Branchenakteure. In einer Zeit, in der die Vollfestkörperbatterie von den Investoren heiß diskutiert wird, hat die Halbfestkörperbatterie mit ihrem pragmatischen technischen Ansatz die Tür zur Kommerzialisierung zuerst geöffnet.

Der Durchbruch bei der Sicherheit und der Umweltanpassungsfähigkeit ist ihr Kernvorteil. Herkömmliche Flüssigbatterien wie Lithium-Ionen-Batterien mit ternären Metalloxiden als Kathodenmaterial und Lithium-Eisenphosphat-Batterien haben aufgrund der brennbaren Elektrolytlösung immer das Problem der thermischen Überlastung. Die Halbfestkörperbatterie hingegen reduziert durch die Optimierung des gemischten Fest-Flüssig-Elektrolytsystems das Wachstum von Lithiumdendriten erheblich und senkt die Wahrscheinlichkeit der thermischen Überlastung deutlich. Gleichzeitig liegt die Energiedichte der Zellen herkömmlicher Flüssigbatterien im Bereich von 220 - 300 Wh/kg (ternäre Lithium-Ionen-Batterien) bzw. 160 - 220 Wh/kg (Lithium-Eisenphosphat-Batterien), während die Energiedichte der Zellen von Halbfestkörperbatterien etwa zwischen 300 - 450 Wh/kg liegt und mit zunehmender Reife der Branche weiter steigen wird. Darüber hinaus ist die Halbfestkörperbatterie in der praktischen Anwendung sowohl bei niedrigen als auch bei hohen Temperaturen gut anpassungsfähig.

Bildquelle: Grafik von Huang Xinxu, Reporter der Daily Economic News

Zum Beispiel kann das Produkt von Foton in einem breiten Temperaturbereich von -30°C bis 65°C stabil arbeiten. Bei Raumtemperatur erreicht die Zelle eine Zyklenlebensdauer von 6.400 Zyklen, was den hohen Betriebsanforderungen von Nutzfahrzeugen entspricht.

Die Kompatibilität mit der bestehenden Produktionslinie hat die größte Hürde für die Serienproduktion der Halbfestkörperbatterie beseitigt. Im Gegensatz zu den revolutionären Anforderungen der Vollfestkörperbatterie an die Produktionsprozesse ist die Halbfestkörperbatterie in hohem Maße kompatibel mit den bestehenden Produktionslinien. "Unser Halbfestkörperkonzept unterscheidet sich in Material und Prozess von den Branchenstandards. Es erhöht keine Kosten und erfordert keine Umrüstung der Produktionslinie. Somit kann die Serienproduktion schneller erfolgen, und die Akzeptanz bei den Kunden ist höher." Zhang Fangnan, stellvertretender Generaldirektor und Leiter des Technologiezentrums von Honeycomb Energy, erklärt, dass seine Produktionslinie die Mischproduktion von ternären Lithium-Ionen-Batterien, Lithium-Eisenphosphat-Batterien und Halbfestkörperbatterien ermöglicht. Ohne enorme Umrüstungskosten kann die Produktion schnell rampenförmig gesteigert werden, so dass das Unternehmen schnell auf den Marktbedarf reagieren kann.

Zhao Yifan ist ebenfalls der Ansicht, dass sich die Herstellungsprozesse von Halbfestkörper- und Vollfestkörperbatterien erheblich unterscheiden. Die Halbfestkörperbatterie erfordert nur geringfügige Umrüstungen an der bestehenden Produktionslinie, und die zusätzlichen Kosten aufgrund der Prozessanpassungen sind vernachlässigbar.

Die Fähigkeit zur Kostenkontrolle bestimmt, ob die Halbfestkörperbatterie von einer "Exklusivanwendung" zu einer "Massenlösung" werden kann. "Die Kosten der Vollfestkörperbatterie sind so hoch wie Gold, und sie ist noch nicht für die kommerzielle Nutzung geeignet." Ein nicht namentlich genannter Batterieexperte sagt, dass die gegenwärtigen Kosten der Halbfestkörperbatterie ähnlich denen von ternären Lithium-Ionen-Batterien sind. Obwohl sie noch nicht niedriger als die von Lithium-Eisenphosphat-Batterien sind, zeigt sich ein klarer Optimierungspfad.

"Ohne Skaleneffekte sind die Preise hoch, und hohe Preise machen eine Massenproduktion schwierig." Liu Yuncheng, Senior Analyst von Omdia, sagt gegenüber einem Reporter: "Die wirkliche Kostensenkung basiert nicht auf der Preisreduktion der Materialien, sondern auf der Vereinfachung des Prozesses und der Standardisierung des Ablaufs, um die Ausbeute (Prozentsatz der Anzahl der qualifizierten Produkte an der Gesamtproduktionsanzahl) zu erhöhen. Dies ist der Vorteil der Halbfestkörperbatterie."

3 Fortschritt im Streit: Der Ausweg aus der Situation bei unklarer Definition

Allerdings ist der Kommerzialisierungsprozess der Halbfestkörperbatterie von Anfang an von technischen Kontroversen und Meinungsverschiedenheiten begleitet.

"Wir haben fast alle auf dem Markt erhältlichen Halbfestkörperbatterien zerlegt. Die Leistung der sogenannten Halbfestkörperbatterien ist sehr unterschiedlich. Wir sind der festen Überzeugung, dass die Halbfestkörperbatterie noch immer im Kernrahmen der Flüssigbatterie bleibt und eher ein Werbetrugsakt ist, ohne einen revolutionären Durchbruch zu erzielen." Ein leitender Techniker eines Batterieherstellers spricht direkt aus der Seele. Sein Unternehmen hat sich nicht auf die Halbfestkörperbatterie spezialisiert, sondern konzentriert sich stattdessen auf die Vollfestkörperbatterie, die 2027 möglicherweise in Fahrzeugen verbaut wird.

Die unklare technische Definition ist der Kern der Kontroverse. "Im Wesentlichen gehört die Halbfestkörperbatterie immer noch zur Flüssigbatterieklasse, nur dass die Menge an Elektrolytlösung reduziert und ein Teil fester Elektrolyte hinzugefügt wird." Wu Hui von der EVTank sagt einem Reporter, dass die Branche keine einheitlichen Standards für die Schlüsselparameter wie den Anteil des festen Elektrolyts und die Restmenge an Elektrolytlösung hat, was zu einer uneinheitlichen Produktleistung führt. Bemerkenswerterweise ist der Begriff "Halbfestkörperbatterie" in dem kürzlich veröffentlichten Entwurf des "Teil 1: Begriffe und Klassifizierung von Festkörperbatterien für Elektromobile" nicht enthalten. Die Behörden bemühen sich, die technischen Grenzen zu klären.

Trotz der Kontroversen sucht die Halbfestkörperbatterie nach Lösungen in speziellen Anwendungsbereichen. "Das Gleichgewicht zwischen technischer Reife, Kosten und Nachfrage bestimmt, dass sie die beste Lösung für eine bestimmte Phase ist." Der oben erwähnte Batterieexperte meint, dass Bereiche wie die Luftfahrt im Niederbereich, die hochwertige Konsumelektronik und die Humanoidroboter aufgrund ihrer speziellen Anwendungsfälle die ersten "Testfelder" für die Kommerzialisierung der Halbfestkörperbatterie werden.

Tesla-Humanoidroboter (Bildquelle: Foto von Qu Kaiyi, Reporter der Daily Economic News)

Der Bereich der eVTOL (elektrische vertikal startende und landende Fluggeräte) ist besonders typisch. "Diese Produkte haben sehr hohe Anforderungen an die Sicherheit und die Energiedichte und sind relativ kostentolerant. Dies ist genau der Anwendungsbereich, für den die Halbfestkörperbatterie geeignet ist." Ein Mitarbeiter von Honeycomb Energy sagt, dass durch die Anwendung in eVTOL nicht nur die technische Zuverlässigkeit überprüft werden kann, sondern auch wichtige Betriebsdaten gesammelt werden können.

Darüber hinaus haben auch die Bereiche der hochwertigen Konsumelektronik und der Humanoidroboter Interesse gezeigt. Die Halbfestkörperbatterie verbessert ihre Technologie durch die Anwendung in verschiedenen Anwendungsbereichen und bereitet den Weg für die Massenproduktion. "Hochwertige Smartphones und Laptops haben immer höhere Anforderungen an die Energiedichte und Sicherheit der Batterie. Die Halbf