Ganfeng doorbreekt 500 Wh/kg-grens met lithium-metaal anode

De Chinese lithiumproducent Ganfeng Lithium heeft de productie gestart van wat het zelf omschrijft als 's werelds eerste 10 Ah solide-staat batterij met een energiedichtheid van 500 Wh/kg. Dat is een significante stap voorwaarts vergeleken met de huidige generatie lithium-ion batterijen, die doorgaans tussen de 250 en 300 Wh/kg halen. De cel maakt gebruik van een lithium-metaal anode, een van de twee technologische routes die Ganfeng parallel ontwikkelt.

De tweede aanpak, gebaseerd op een silicium-anode, levert een energiedichtheid van 400 Wh/kg en bevindt zich in een vergevorderder stadium. Ganfeng meldt dat deze variant al meer dan 1.100 laadcycli doorstaat en klaar is voor grootschalige productie. Voor de 500 Wh/kg-cel lijkt de focus nog op kleinschalige opstartproductie te liggen.

Zero-strain lithiumlegering lost belangrijk obstakel op

Een cruciale innovatie die Ganfeng eerder dit jaar presenteerde op het All-Solid-State Battery Innovation and Development Summit Forum in China, is de ontwikkeling van een 'zero-strain' lithiumlegering als anodemateriaal. Deze legering zet slechts 3 tot 5 procent uit tijdens een volledige laad- en ontlaadcyclus — een probleem dat bij conventioneel lithium-metaal leidt tot dendrietvorming en kortsluiting.

De combinatie met een zwavelkathode verbetert volgens Ganfeng zowel de elektrochemische als thermische stabiliteit. De cellen doorstonden zowel de spijkerpenetratietest als opwarming tot 250°C zonder thermische doorgang. Dat maakt solide-staat technologie fundamenteel veiliger dan vloeibare elektrolyt-systemen, waar lithium-ion batterijen op gebaseerd zijn.

Verknocht aan vrijwel alle grote EV-fabrikanten

Ganfeng is geen onbekende in de EV-wereld. Als 's werelds grootste producent van lithiummetalen — goed voor circa 45 procent van de wereldmarkt en 70 procent in China — levert het bedrijf aan een indrukwekkende klantenlijst. Tesla, Volkswagen, Hyundai, BMW en meerdere Chinese autofabrikanten hebben toeleveringscontracten voor kritieke batterijgrondstoffen.

Het meest recente contract is een vierjarige deal met Hyundai voor lithiumhydroxide, een essentiële grondstof voor de huidige generatie EV-batterijen. Ganfeng heeft daarnaast al banden met Chinese merken als Dongfeng en Changan, die eveneens solide-staat batterijen ontwikkelen.

De race naar 2027-2028: wie komt er echt?

Ganfengs aankondiging past in een breder patroon van Chinese doorbraken. Eerder dit jaar installeerde FAW Group al de 'eerste' lithium-rijke mangaan semi-solide-staat batterij in een productievoertuig, met een celniveau van 500 Wh/kg en een pakketcapaciteit van 142 kWh — goed voor meer dan 1.000 km CLTC-actieradius.

Toch blijft de vraag wanneer echte all-solid-state batterijen (ASSB) in serieproductie komen. BYD, CATL, Volkswagen, Toyota, Mercedes-Benz en anderen mikken op kleinschalige productie rond 2027-2028, met massaproductie pas tegen het einde van het decennium. Ganfengs huidige 'kleinschalige productie' suggereert dat we de komende jaren vooral testvoertuigen en beperkte series zien, geen half miljoen eenheden per jaar.

Intussen versnelt de ontwikkeling aan de andere kant van het spectrum. BYD's Blade Battery 2.0 met Flash Charging-technologie levert al meer dan 1.000 km CLTC-bereik en laadt in vijf minuten bij — met conventionele lithium-ferrofosfaat (LFP) technologie die vele malen goedkoper is. Dat maakt de businesscase voor solide-staat complex: de prestatiewinst moet opwegen tegen hogere kosten en productiecomplexiteit.

Voor Nederlandse EV-rijders blijft de komst van solide-staat batterijen interessant, maar niet direct relevant bij de volgende aanschaf. Wie nu op zoek is naar een elektrische auto met ruim bereik, vindt op e-automarkt.nl het actuele aanbod van modellen met de grootste batterijen en snelste laadmogelijkheden — zonder de jarenlange wachttijd op technologie die nog in de laboratoriumfase verkeert.