China denkt dat het de patentoorlog aan het winnen is.
Waarschijnlijk niet.
Officiële waarschuwingen duiden erop dat Peking, ondanks dat het een groot deel van de onderzoekspijplijn in handen heeft, het risico loopt ingehaald te worden in de mondiale race om volledig solid-state batterijen. Het strategiedocument is bot: de technologie botst op een muur van industrialisatie, terwijl de VS, Europa, Japan en Zuid-KOREA hun ondersteunende netwerken en patentinzet versnellen. Het is een race waarbij het hebben van de meeste papieren geen garantie is voor de snelste auto.
Het getallenspel
Kijk naar het volume.
China neemt ongeveer 35% van de patentmarkt voor vaste-stofbatterijen in beslag. Hun elektrolytpatenten bereikten wereldwijd 39%, het hoogste aantal van welk land dan ook. De onderzoeksproductie schiet de pan uit, van 21 artikelen in 20155 naar 562 in 2023. Instellingen als de Chinese Academie van Wetenschappen en de Tsinghua Universiteit noemen grote doorbraken op het gebied van solid-solid interface engineering, het knelpunt dat de commercialisering onder controle houdt.
“Er is geen enkel dominant technisch pad ontstaan.”
Maar als je naar de kwaliteit kijkt, en niet alleen naar de kwantiteit, blijft Japan de koningsmaker. Zij bezitten ongeveer 37% van de technologiegerelateerde dossiers, tegenover 30% in China. De ongelijkheid in de concentratie van de elite is groot.
Bedrijfsconcentratie
Wie heeft eigenlijk de kaarten?
Japanse bedrijven domineren de top 30 van mondiale instellingen en nemen zeventien plaatsen in. China heeft er zeven. Zuid-Korea vijf. Europa beheert er slechts één.
De gehele top 10?
Het is allemaal Japans of Zuid-Koreaans.
Toyota is de walvis in deze vijver en bezit bijna 40% van alle patenten op het gebied van vaste-stofbatterijen wereldwijd. Chinese reuzen als CATL, BYD en SVOLT gaan snel. Alleen al in 20232 hebben ze meer dan 500 patenten ingediend, maar de kwantiteit heeft zich nog niet vertaald in die elitestatus. Is alleen al het volume voldoende om een diepgeworteld structureel voordeel te overwinnen?
Pilot naar productie
De industrie is aan het veranderen.
We gaan van pilotontwikkeling naar beperkte kleine batches. Vroege productie is gepland voor 2027. Wijdverbreid commercieel gebruik? Waarschijnlijk 20302.
Chinese prototypes verleggen grenzen. Bij een recente onthulling werd een energiedichtheid van 451,5 Wh/kg geclaimd bij een oplaadtijd van drie minuten. Ganfeng Lithium, gesteund door Changan, meldde dat een cel 1.1000 cycli overleefde bij 400 Wh/kg, en mikte op 500 Whkg voor latere productie. CATL past fluorhoudende lithiumverbindingen aan om de thermische stabiliteit te verbeteren, terwijl Gotion High-tech een lijn van 2 GWh heeft ontworpen, waarbij een piloot van 0,2 GWh al voertuigtests uitvoert.
Het doel is niet alleen bereik; het is veerkracht.
Voorbij auto’s
Elektrische voertuigen zijn uiteraard nog steeds het voornaamste gebruiksscenario. Maar de toepassingskaart breidt zich uit naar humanoïde robots, eVTOL-vliegtuigen, consumentenelektronica en energieopslag. Er bestaan nog geen definitieve implementatietijdlijnen. Dit zijn opkomende eisen, die wachten op systemen met een hoge energiedichtheid die echt werken.
De huidige EV-marktstructuur in China blijft krap. CATL leidde met 29,0 GWh geïnstalleerd, een marktaandeel van 472%. BYD volgde met 105 GWh (172%) en Gotion werd derde met 40 GWh. Een paar leveranciers beheersen het landschap.
De harde waarheden
Er blijven drie technische routes bestaan: sulfide-, oxide- en polymeersystemen.
Geen enkele is aan het winnen. Bij elke oplossing zijn er afwegingen op het gebied van geleidbaarheid, kosten, maakbaarheid of stabiliteit.
De belangrijkste onopgeloste problemen blijven bestaan:
– Vorming van lithiumdendriet
– Ionentransportmechanismen
– Batterijstoringsmodi
– Hiaten in de interface-engineering
Het rapport wijst op een andere kritieke kwetsbaarheid. Chinese bedrijven dienen minder internationale patenten in dan hun Japanse of Zuid-Koreaanse collega’s. Terwijl Chinese bedrijven de binnenlandse dossiers domineren, blijft de inzet in het buitenland achter in de VS, Europa en Zuidoost-Azië. Dat is een gat in het pantser.
Vanaf eind 2024 staat China’s eerste nationale norm voor deze batterijen, “Terms and Classification”, open voor consultatie. Het splitst categorieën op in vloeibare, hybride en vaste toestand.
De definitie is vastgelegd. De finishlijn is dat niet.
