Notícias da SMM de 12 de janeiro:
Pontos-chave: As baterias de estado sólido no exterior apresentam um padrão com sulfetos como principal tecnologia, óxidos visando aplicações de alta gama e polímeros explorando caminhos alternativos. Empresas japonesas e sul-coreanas possuem a tecnologia mais madura, com Toyota, Samsung e SK On planejando produção em massa a partir de 2026-2029, embora isso provavelmente sofrerá atrasos; empresas norte-americanas são impulsionadas por capital, mas carecem de caminhos claros de comercialização; a Europa foca em aplicações de alta gama. Os principais gargalos estão na degradação da impedância da interface, desempenho em baixas temperaturas e custos de produção em massa, com a batalha final pelas rotas tecnológicas esperada após 2030.
A corrida global pelas baterias de estado sólido saiu do estágio de validação de conceito em laboratório, entrando em uma janela crítica de "engenharia-industrialização". A partir do planejamento de cerca de 30 empresas estrangeiras, o setor apresenta três características principais: rotas tecnológicas diversificadas, facções regionais e cronogramas de produção em massa altamente convergentes. Originalmente, a primeira leva de produtos comerciais era esperada entre 2026-2029, mas devido à maturidade técnica e controle de custos, isso agora está projetado para ser adiado para 2030-2035.
I. Rotas Tecnológicas: Sulfetos Dominam, Óxidos Almejam Alta Gama, Polímeros Exploram Novos Cenários
As empresas estrangeiras apresentam claramente um padrão de "sulfetos como principal, óxidos para alta gama e polímeros buscando seu nicho".
As rotas baseadas em sulfetos, representadas por Toyota, Samsung SDI, LG Chem, Nissan e Honda, respondem por mais de 60%. Esta rota possui a maior condutividade iônica, próxima à dos eletrólitos líquidos (10⁻³ S/cm), suportando densidades de energia superiores a 500Wh/kg. No entanto, sofre com baixa estabilidade química, requer produção em atmosfera inerte e enfrenta desafios no controle da impedância da interface. Em outubro de 2025, a Toyota obteve aprovação de produção no Japão para sua bateria de estado sólido à base de sulfeto, que possui densidade de energia de 500Wh/kg, 2.000 ciclos e autonomia de 1.200 km após 10 minutos de carga. Está programada para ser usada em modelos flagship da Lexus em 2027, liderando globalmente em maturidade tecnológica. Empresas norte-americanas como Factorial Energy e Solid Power também focam em sulfetos. A primeira, em colaboração com a Mercedes, entregou baterias Solstice com capacidade de 400Ah e 2.000 ciclos, enquanto a última forneceu amostras tipo A para a BMW para testes veiculares. O desafio central para o campo dos sulfetos reside nos rigorosos processos de produção em massa – a Samsung SDI requer ambiente livre de oxigênio para encapsulamento, a LG Chem foca na transição para semi-sólido com polímeros antes de 2026, e embora a planta piloto da SK On no Tennessee esteja programada para produção em massa em 2029, a redução de custos permanece difícil.
As rotas baseadas em óxidos, lideradas pela QuantumScape, ProLogium Technology e Rimac Technology, possuem as maiores barreiras técnicas, mas oferecem a melhor segurança e longevidade. A tecnologia de separador cerâmico da QuantumScape atinge uma densidade de energia volumétrica de 1.000Wh/L e vida útil de 4 milhões de km, com laços profundos com Volkswagen e Porsche. A produção em pequena escala do QSE-5B está planejada para 2025, mas o cronograma de produção em massa não está claro, e os riscos técnicos permanecem. A ProLogium Technology usa uma estrutura cerâmica 3D para evitar sinterização em alta temperatura, atingindo densidade de energia de 260Wh/kg em colaboração com a Rimac, com planos de usá-la em VEs de alta performance até 2027. A vantagem dos óxidos é sua ampla janela eletroquímica (0-6V) adequada para cátodos de alta voltagem, mas sofrem com alta impedância de contorno de grão e fragilidade, requerendo camadas de modificação de interface, o que limita a aplicação em larga escala.
As rotas baseadas em polímeros, representadas pela francesa Bolloré, Blue Solutions e pela norte-americana Ionic Materials, buscam mercados diferenciados através de designs de filme fino e flexíveis. A Bolloré já comercializou o Bluecar, com baterias de polímero de lítio-metal oferecendo densidade de energia de 380Wh/L e vida útil de 15 anos, mas requerem temperaturas de operação de 60-80°C, limitando sua aplicação. A Blue Solutions planeja lançar um produto de quarta geração com densidade de energia de 450Wh/kg até 2030, colaborando com a PTL em equipamentos de material, visando o mercado europeu. A vantagem central dos polímeros é sua boa processabilidade, compatível com os processos existentes de bobina para bobina, mas possuem baixa condutividade em temperatura ambiente, requerendo sistemas de aquecimento, dificultando o equilíbrio entre custo e eficiência.
II. Competição Regional: Japão Tem a Tecnologia Mais Madura, EUA São Impulsionados por Capital, Coreia do Sul Expande Agressivamente, e Europa Foca em Aplicações de Alta Gama
Os quatro gigantes japoneses (Toyota, Nissan, Honda, Maxell) formam o primeiro escalão tecnológico, aproveitando sua liderança inicial em sulfetos e ciência de materiais, com uma forte barreira de patentes. A Toyota recebeu financiamento governamental e apoio político em 2025, com a Sumitomo Metal fornecendo materiais catódicos de alta durabilidade, completando uma cadeia industrial de ciclo fechado. A planta piloto da Nissan em Yokohama iniciou operações em janeiro de 2025, com densidade de energia de 400-500Wh/kg, e planos para produção em larga escala em 2028. A Maxell visa cenários industriais de alta temperatura, com amostras de baterias tolerantes a 150°C enviadas em novembro, e um investimento de 10 bilhões de ienes em uma linha de produção em Quioto até 2030. O modelo japonês é um triângulo "governo-conglomerado-montadora", sólido em tecnologia, mas conservador na comercialização.
Empresas norte-americanas exibem características duplas de "diversificação tecnológica e crescimento impulsionado por capital". QuantumScape, Factorial e Solid Power, três unicórnios, receberam investimentos significativos de montadoras tradicionais, captando mais de US$ 3 bilhões, mas seus cronogramas de produção em massa geralmente ficam atrás dos do Japão e Coreia do Sul. A Blue Current, apoiada pela Amazon com um investimento de Série D de US$ 80 milhões, foca em ânodos compostos à base de silício; a Ensurge colabora com a Corning em micro-baterias para dispositivos vestíveis. A vantagem dos EUA é um mercado de capital ativo, tolerando ciclos de P&D mais longos, mas falta integração profunda com montadoras, tornando os caminhos de comercialização pouco claros.
As três líderes sul-coreanas (Samsung SDI, LG, SK On) adotam uma estratégia de "expansão agressiva e parcerias com montadoras". A Samsung SDI tem capacidade anual de 15.000 baterias, entregando amostras para a Hyundai; a LG Chem planeja passar do semi-sólido em 2026, para lítio-enxofre em 2027, e lítio-metal em 2028; a SK On, com uma base estável de clientes incluindo Hyundai, Mercedes e Ford, iniciará a produção em sua planta piloto de 4.628 m² em Daejeon em setembro de 2025, com produção em massa antecipada para 2029. O modelo coreano prioriza eficiência, avançando tanto em plantas domésticas quanto no exterior no Tennessee e em Hesse, mas carece da originalidade da tecnologia japonesa.
A Europa busca romper com inovação tecnológica e aplicações de alta gama. A croata Rimac colabora com a ProLogium em veículos de alta performance, enquanto o Bluecar da francesa Bolloré está em operação há 15 anos, e a Blue Solutions planeja aumentar a densidade de energia em 25% com sua tecnologia de quinta geração até 2035. A Europa carece de gigantes locais de baterias, mas se posiciona a montante na cadeia de valor através da inovação em materiais (polímeros da Solvay) e desenvolvimento de equipamentos (Manz), visando setores de alto valor como aeroespacial e médico.
III. Desafios da Produção em Massa: Três Gargalos Dificultam as Metas de 2027
Apesar de cronogramas agressivos, três gargalos permanecem não resolvidos: degradação da impedância da interface, levando à retenção de capacidade abaixo de 90% após 1.000 ciclos; desempenho em baixa temperatura, com capacidade caindo mais de 30% abaixo de -20°C; e os custos atuais das baterias de sulfeto sendo 2-3 vezes superiores aos das baterias líquidas, com a redução de custos dependendo da produção de eletrólito em escala de milhares de toneladas (Tinci e Yanyi New Materials planejam alcançar isso até 2027). Adicionalmente, a validação de grau automotivo requer 2-3 anos de testes de segurança e confiabilidade. Modelos como o Hongqi Tian Gong 06 e o SAIC MG4 completaram apenas a primeira etapa de testes veiculares, com SOP em larga escala esperado após 2028.
IV. Perspectivas Futuras: 2029 Será o Ano Decisivo, com Sulfetos + NCM811 ou Ni90+ Provavelmente Dominando
No geral, a batalha final pelas rotas tecnológicas, originalmente esperada entre 2029-2030, pode se estender para 2030-2035. Nessa altura, Toyota, SK On e Solid Power terão alcançado produção em massa, com dados de custo e desempenho determinando a seleção final. A combinação de sulfetos, ternário de alto níquel e ânodos de silício/lítio-metal deve romper primeiro em modelos de alta gama, enquanto óxidos de baixo custo e baterias semi-sólidas de LFP (baterias sólido-líquido) encontrarão um nicho no setor de ESS. Se as empresas norte-americanas não conseguirem garantir parcerias com montadoras até lá, podem enfrentar o estouro de uma bolha de valuation.
De acordo com as previsões da SMM, as remessas de baterias totalmente sólidas atingirão 13,5 GWh até 2028, enquanto as de baterias semi-sólidas atingirão 160 GWh. A demanda global por baterias de íon-lítio está projetada para atingir aproximadamente 2.800 GWh até 2030, com a demanda do setor de VEs por baterias de íon-lítio mostrando um CAGR de cerca de 11% de 2024 a 2030, a demanda do setor de ESS por baterias de íon-lítio com um CAGR de cerca de 27%, e a demanda por baterias de lítio para eletrônicos de consumo com um CAGR de aproximadamente 10%. A penetração global de baterias de estado sólido é estimada em cerca de 0,1% em 2025, com a penetração de baterias totalmente sólidas esperada para atingir cerca de 4% até 2030, e a penetração global de baterias de estado sólido potencialmente se aproximando de 10% até 2035.
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