36Kr Exklusivmeldung丨Ein Unternehmen für lithiumreiche Manganbatterien hat eine Finanzierung in Höhe von mehreren zehn Millionen Yuan abgeschlossen, liefert bereits serienmäßig im Drohnenbereich aus und hat die Rentabilität erzielt.
Autor | QIAO Yujie
Redakteur | YUAN Silai
Dieser Text umfasst etwa 2600 Wörter, die empfohlene Lesezeit beträgt 6 Minuten.
Laut Hard Krypton hat Foshan Topu Technology Co., Ltd. (im Folgenden als „Topu Technology“ bezeichnet) kürzlich eine Serie-A-Finanzierung in Höhe von mehreren zehn Millionen Yuan abgeschlossen, zu den Investoren zählen Huaibei Jishan, Anhui Hennai und Chongqing Haite. Die Mittel aus dieser Finanzierung werden für die Kapazitätserweiterung der 0,5-GWh-Produktionsbasis in Huaibei, Provinz Anhui, verwendet, die im Januar 2027 in Betrieb genommen werden soll.
Topu Technology wurde 2019 gegründet und ist ein Unternehmen, das sich auf die Forschung und Industrialisierung von Technologien für Lithiumbatterien mit hoher Energiedichte und Festkörperbatterien konzentriert. Der Gründer des Unternehmens, Dr. CHEN Guangseng, verfügt über mehr als 30 Jahre Erfahrung in der Batterieforschung und -industrialisierung und war zuvor nacheinander im Forschungsinstitut einer japanischen Aktiengesellschaft, am Institut für Materialforschung in Singapur und als stellvertretender Leiter der Batterieentwicklungsabteilung bei Varta in Deutschland tätig. Im Jahr 2019 gründete CHEN Guangseng Topu Technology und legte den Schwerpunkt auf technologische Richtungen wie lithium-reiche Manganbasiskathoden, vollsiliziumhaltige Silizium-Kohlenstoff-Anoden und Festkörperelektrolyte.
Batterien mit hoher Energiedichte stehen seit jeher vor dem Problem, ein Gleichgewicht zwischen Leistung und Serienproduktion herzustellen. Einerseits erfordert die Erhöhung der Energiedichte von Batterien die Überwindung der Leistungsgrenzen von Kathoden- und Anodenmaterialien; andererseits beeinträchtigen Strukturänderungen der Materialien während des Lade- und Entladevorgangs, Grenzflächenstabilität und Zykluslebensdauer die praktische Leistungsfähigkeit der Batterie. Insbesondere das seit langem bestehende Problem der Spannungsabnahme bei lithium-reichen Manganmaterialien und das Problem der Volumenausdehnung von vollsiliziumhaltigen Anoden während des Zyklusverlaufs sind Schwierigkeiten, die die Branche bei der Förderung der Industrialisierung entsprechender Technologien lösen muss.
Dr. CHEN Guangseng erläuterte gegenüber Hard Krypton, dass Topu Technology derzeit ein relativ vollständiges technisches System aufgebaut hat, das sich um lithium-reiche Manganbasiskathoden, vollsiliziumhaltige Silizium-Kohlenstoff-Anoden, zusammengesetzte Festkörperelektrolyte und Technologien mit geringer Abnahme dreht, und die entsprechenden Produkte in die Serienproduktions- und Vermarktungsphase gebracht hat.
Unter anderem hat das Unternehmen im Bereich der quasi-festen Batterien (Elektrolyt ≤ 10 %) die serienmäßige Auslieferung realisiert, die Energiedichte der produzierten Zellen erreicht 460 Wh/kg, und es ist geplant, im Jahr 2027 als Erste die Auslieferung und Validierung von Kleinserienmustern von vollfesten Batterien mit einem Elektrolytanteil von ≤ 5 % zu realisieren, die die Anforderungen des chinesischen Nationalstandards GB/T 43568-2026 erfüllen.
(Quelle/Unternehmen)
Auf dem Gebiet der Kathodenmaterialien legt Topu Technology den Schwerpunkt auf die Entwicklung von lithium-reichen Manganbasismaterialien. Im Vergleich zu herkömmlichen ternären Materialien weisen lithium-reiche Manganbasismaterialien eine höhere theoretische spezifische Kapazität auf und verfügen gleichzeitig über Kostenvorteile wie niedrigen Nickelgehalt und Kobaltfreiheit. Allerdings behindert das Problem der Spannungsabnahme seit langem die praktische Anwendung dieser Materialien. Topu Technology verbessert die Spannungserhaltungsfähigkeit und die Leistungsfähigkeit bei unterschiedlichen Entladeraten der Materialien durch technische Maßnahmen wie Optimierung der Materialrezeptur, Lithiumergänzungsverfahren und Oberflächenmodifizierung.
Nach Angaben des Unternehmens erreicht die spezifische Kapazität seines lithium-reichen Manganbasiskathodenmaterials 300 mAh/g, und es wurden bereits Fahrzeugqualitäts-Serienproduktionsvalidierungen durchgeführt. Das Unternehmen befindet sich bereits im technischen Dienstleistungs-Austausch mit FAW Besturn und hat eine Geheimhaltungsvereinbarung unterzeichnet.
Auf dem Gebiet der Anodenmaterialien hat das Unternehmen im Jahr 2024 die Serienproduktion der vollsiliziumhaltigen Silizium-Kohlenstoff-Anodentechnologie umgesetzt. Siliziummaterial weist eine hohe theoretische spezifische Kapazität auf, aber sein Volumen ändert sich erheblich während des Lade- und Entladevorgangs, was leicht zur Zerstörung der Elektrodenstruktur und zur Verringerung der Zykluslebensdauer führt. Um dieses Problem zu lösen, hat Topu Technology eine In-situ-Festkörperelektrolyt-Ummantelungstechnologie entwickelt, um die Grenzflächenstabilität während der Materialausdehnung zu verbessern. Nach Angaben des Unternehmens kann seine vollsiliziumhaltige Silizium-Kohlenstoff-Anode 700 stabile Zyklen erreichen. In Kombination mit dem selbstentwickelten Kathodensystem überschreitet die Gesamtzykluszahl der Zelle 500, und die Energiedichte der serienmäßig hergestellten Zelle erreicht 460 Wh/kg.
Auf dem Gebiet der Festkörperbatterien wählt Topu Technology den Weg von zusammengesetzten Elektrolyten aus Oxiden und Polymeren, um ein Gleichgewicht zwischen Sicherheit, Ionenleitfähigkeit und Anpassungsfähigkeit an vorhandene Produktionsanlagen herzustellen. Im Vergleich zum Sulfidweg erfordert dieser Weg geringere Umbaumaßnahmen für die Produktionslinie, weist eine höhere Prozesskompatibilität auf, ermöglicht eine schnellere Industrialisierung und bietet eine höhere Sicherheit der Serienproduktion. Das Unternehmen hat derzeit die entsprechende Validierung von Knopfbatterien im Labor abgeschlossen, führt derzeit Vollbatterietests durch und plant, den Gehalt an flüssigem Elektrolyten in den Zellen weiter zu senken, um zu Produkten mit einem höheren Grad an Verfestigung überzugehen.
Neben dem Materialsystem hat Topu Technology auch Technologien zur geringen Abnahme von Batteriezellen entwickelt, um die Kapazitätserhaltungsleistung der Batterie bei langfristigen Zyklen durch die koordinierte Optimierung von Materialrezeptur, Zellenstruktur, Grenzflächensteuerung und Herstellungsverfahren zu verbessern. Nach Angaben des Unternehmens wurden die entsprechenden Technologien bereits auf verschiedene Batteriematerialsysteme angewendet, mit dem Ziel, die effektive Nutzungsdauer der Zellen zu verlängern, sodass eine Kapazitätserhaltungsrate von ≥ 80 % nach 500–700 Zyklen erreicht werden kann.
Was den Vermarktungsfortschritt betrifft, sind Drohnenbatterien derzeit das Hauptgeschäft von Topu Technology. Seine Batterien mit einer hohen Energiedichte von 400 Wh/kg werden seit zwei Jahren stabil geliefert, und die 460-Wh/kg-Batterien wurden bereits serienmäßig ausgeliefert. Drohnen reagieren empfindlich auf die Energiedichte, die momentane Entladeleistung und das Gewicht der Batterie, sodass sie zu dem ersten Marktsegment werden, in dem Hochleistungsbatterien zum Einsatz kommen. Im Vergleich zu Bereichen wie Elektrofahrzeugen sind die Validierungs- und Anwendungsszenarien für Drohnenbatterien relativ konzentriert, was auch einen Einstiegspunkt für die Vermarktung von Hochleistungsbatterieprodukten bietet.
Das Unternehmen hat außerdem Hochleistungsbatterien mit hoher Entladerate auf den Bereich von Hochgeschwindigkeits-Elektrorollern ausgeweitet, die entsprechenden Produkte unterstützen eine kontinuierliche 8C- und momentane 12C-Entladung, und es arbeitet mit Marken wie Kuailun Technology und Hanneng zusammen. Darüber hinaus hat das Unternehmen ultraflose Powerbanks mit hoher Energiedichte entwickelt, die entsprechenden Produkte haben die 3C-Zertifizierung bestanden. Im Jahr 2026 schätzt das Unternehmen einen Umsatz von 180 bis 200 Millionen Yuan und hat bereits die Profitabilität erreicht.
Was die Produktionskapazitätsplanung betrifft, nutzt Topu Technology derzeit Foshan als Hauptsitz und Forschungszentrum und verfügt über eine Pilotlinie für Batteriezellen und eine PACK-Produktionslinie. Die Basis in Huaibei, Provinz Anhui, ist der Schwerpunkt der Kapazitätserweiterung nach dieser Finanzierung. Hier wird eine über 20.000 Quadratmeter große Produktionslinie für die Synthese von lithium-reichen Manganbasiskathodenmaterialien und die Serienproduktion von Batteriezellen gebaut, die einen Automatisierungsgrad von 90 % erreicht, um die großskalige Auslieferung von Batterieprodukten mit hoher Energiedichte weiter zu unterstützen. Die Inbetriebnahme ist für Januar 2027 geplant.
Im Folgenden ein Auszug aus dem Gespräch zwischen Hard Krypton und dem Gründer Dr. CHEN Guangseng:
Hard Krypton: Warum wählen Sie für Vollfestkörperbatterien den zusammengesetzten Weg aus Oxiden und Polymeren anstelle des derzeit stärker beachteten Sulfidwegs? Welche Vorteile bringt die Erfahrung des Unternehmens mit lithium-reichen Manganmaterialien für die Forschung an Festkörperbatterien?
Dr. CHEN Guangseng: Verschiedene Wege von Festkörperelektrolyten haben jeweils ihre Vor- und Nachteile. Sulfidelektrolyte weisen eine hohe Ionenleitfähigkeit auf, sind aber empfindlich gegenüber Feuchtigkeit und können bei Kontakt mit Wasser giftiges Schwefelwasserstoffgas erzeugen, sodass sie hohe Anforderungen an Produktionsumgebung, Anlagen und Sicherheitsmanagement stellen, und der Industrialisierungsaufwand ist relativ groß.
Im Vergleich dazu lässt sich das zusammengesetzte System aus Oxiden und Polymeren leichter an vorhandene Batterieherstellungsanlagen anpassen, was die Umbaukosten für die Produktionslinie in gewissem Maße senken kann. Allerdings sind oxidische Materialien an sich relativ hart, sodass leicht ein hoher Grenzflächenkontaktwiderstand zwischen ihnen und den Elektroden entsteht, der durch Polymere und Grenzflächentechnik verbessert werden muss, um den Kontakt und den Ionentransport zu optimieren. Derzeit arbeitet das Unternehmen kontinuierlich an der technischen Validierung dieser Probleme.
Der Vorteil von Topu Technology liegt darin, dass wir bereits Technologien und Erfahrung in der Serienproduktion von lithium-reichen Manganmaterialien gesammelt haben. Unabhängig davon, ob Oxid-, Halogenid- oder Sulfidelektrolyte verwendet werden, müssen Festkörperbatterien letztendlich die Probleme von Kosten und großskaliger Produktion lösen. Wir möchten lithium-reiche Manganmaterialien mit der Festkörperbatterietechnologie kombinieren, um die Energiedichte zu erhöhen und gleichzeitig die Batteriekosten weiter zu senken. Langfristig sehen wir gute Aussichten für die Industrialisierung von lithium-reichen Mangan-Festkörperbatterien und gehen davon aus, dass dies zu einem wichtigen Wettbewerbsvorteil des Unternehmens in der Zukunft werden kann.
Hard Krypton: Derzeit stammen etwa 90 % der Auslieferungen des Unternehmens von Drohnenbatterien. Welche Überlegungen gibt es künftig bei der Erweiterung der Anwendungsszenarien?
Dr. CHEN Guangseng: Derzeit legen wir den Schwerpunkt auf Drohnenbatterien, hauptsächlich weil dieser Markt gut zu den technischen Vorteilen des Unternehmens passt. Drohnen stellen hohe Anforderungen an die Energiedichte und die Leistungsfähigkeit bei unterschiedlichen Entladeraten der Batterie: Die Batterie soll möglichst leicht sein und gleichzeitig den Anforderungen an den momentanen hohen Stromentladung während des Fluges entsprechen. Unsere Technologie für Anoden mit hohem Silizium-Kohlenstoff-Anteil kann eine Energiedichte der Zelle von über 400 Wh/kg unterstützen und die Anforderungen an die Hochleistungsentladung erfüllen. Derzeit sind Drohnenbatterien das Hauptprodukt für die Auslieferung und die Gewinnquelle des Unternehmens. Im Vergleich dazu ist der Wettbewerb auf dem Markt für Elektrofahrzeugbatterien intensiver. Daher möchten wir zuerst Vorteile im Hochleistungs-Segmentmarkt aufbauen und nach weiterer Erhöhung der Produktionskapazität das Geschäft mit Fahrzeugbatterien schrittweise erweitern.
Gleichzeitig entwickeln wir auch andere Anwendungsszenarien. Zum Beispiel nutzen wir die vorhandene Batterietechnologie, um ultraflose Powerbank-Produkte zu entwickeln und den Markt für Hochgeschwindigkeits-Elektroroller weiter auszubauen. Derzeit fördert das Unternehmen entsprechende geschäftliche Kooperationen und beobachtet auch Chancen auf dem Markt in Vietnam und Südostasien.
Darüber hinaus beobachten wir aufkommende Anforderungen wie die Energiespeicherung in Rechenzentren. Mit den steigenden Anforderungen der Rechenzentren an die Stromversorgungsfähigkeit und die Energiespeichersysteme werden die Energiedichte, Sicherheit und Raumnutzungseffizienz der Batterien immer wichtiger. Wir gehen davon aus, dass eine weitere Kombination von lithium-reichen Manganmaterialien mit der Festkörperbatterietechnologie neue Wettbewerbsvorteile in diesen Szenarien schaffen kann. Insgesamt wird das Unternehmen zuerst die Vorteile der vorhandenen Technologien im Hochleistungs-Segmentmarkt nutzen und sich dann schrittweise auf Elektrofahrzeuge und andere größere Anwendungsbereiche ausweiten.