A armadilha do estado sólido

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A China pensa que está a vencer a guerra das patentes.
Provavelmente não são.

Os avisos oficiais sugerem que, apesar de deter uma grande parte do pipeline de investigação, Pequim corre o risco de ser ultrapassada na corrida global pelas baterias totalmente de estado sólido. O documento estratégico é contundente: a tecnologia está a atingir um muro de industrialização, enquanto os EUA, a Europa, o Japão e a COREIA do Sul estão a acelerar as suas redes de apoio e a implantação de patentes. É uma corrida onde ter mais documentos não garante o carro mais rápido.

O jogo dos números

Veja o volume.
A China detém cerca de 35% do mercado de patentes de baterias de estado sólido. Suas patentes de eletrólitos atingiram 39% em todo o mundo, o número mais alto de qualquer país. A produção de pesquisa disparou, saltando de 21 artigos em 20155 para 562 em 2023. Instituições como a Academia Chinesa de Ciências e a Universidade de Tsinghua estão citando grandes avanços na engenharia de interface sólido-sólido, o próprio gargalo que mantém a comercialização sob controle.

“Não surgiu nenhum caminho técnico dominante único.”

No entanto, quando se olha para a qualidade e não apenas para a quantidade, o Japão continua a ser o criador de reis. Eles detêm cerca de 37% dos registros relacionados à tecnologia, contra 30% da China. A disparidade na concentração da elite é gritante.

Concentração Corporativa

Quem realmente detém as cartas?

As empresas japonesas dominam as 30 principais instituições globais, ocupando 17 posições. A China tem 7. A Coreia do Sul 5. A Europa administra apenas 1.
Todo o top 10?
É tudo japonês ou sul-coreano.

A Toyota é a baleia neste lago, detendo quase 40% de todas as patentes de baterias de estado sólido em todo o mundo. Gigantes chineses como CATL, BYD, SVOLT estão se movendo rapidamente. Eles registraram mais de 500 patentes somente em 20232, mas a quantidade ainda não se traduziu nesse status de elite. O volume absoluto é suficiente para superar a vantagem estrutural arraigada?

Piloto para produção

A indústria está mudando.
Estamos passando do desenvolvimento piloto para pequenos lotes limitados. A fabricação antecipada está prevista para 2027. Uso comercial generalizado? Provavelmente 20302.

Os protótipos chineses estão ultrapassando limites. Uma revelação recente reivindicou densidade de energia de 451,5Wh/kg com capacidade de carregamento de três minutos. A Ganfeng Lithium, apoiada pela Changan, relatou uma célula sobrevivendo a 1.1000 ciclos a 400Wh/kg, visando 500Whkg para produção posterior. A CATL está aprimorando compostos de lítio contendo flúor para melhorar a estabilidade térmica, enquanto a Gotion High-tech projetou uma linha de 2 GWh, com um piloto de 0,2 GWh já realizando testes em veículos.

O objetivo não é apenas alcance; é resiliência.

Além dos carros

Os veículos elétricos ainda são o principal caso de uso, obviamente. Mas o mapa de aplicações está se expandindo para robôs humanóides, aeronaves eVTOL, eletrônicos de consumo e armazenamento de energia. Ainda não existem cronogramas de implantação firmes. Estas são exigências emergentes, à espera de sistemas de alta densidade energética que realmente funcionem.

A atual estrutura do mercado de VE na China permanece rígida. CATL liderou com 29,0 GWh instalados, uma participação de mercado de 472%. A BYD seguiu com 105 GWh (172%), e Gotion ficou em terceiro com 40 GWh. Alguns fornecedores dominam o cenário.

As duras verdades

Persistem três caminhos técnicos: sistemas de sulfeto, óxido e polímero.
Nenhum está ganhando. Cada um vem com compensações em condutividade, custo, capacidade de fabricação ou estabilidade.

As principais dores de cabeça não resolvidas permanecem:
– Formação de dendritos de lítio
– Mecanismos de transporte de íons
– Modos de falha da bateria
– Lacunas de engenharia de interface

O relatório aponta outra vulnerabilidade crítica. As empresas chinesas registam menos patentes internacionais do que os seus pares japoneses ou sul-coreanos. Embora as empresas chinesas dominem os registos nacionais, a implantação no estrangeiro está atrasada nos EUA, na Europa e no Sudeste Asiático. Isso é um buraco na armadura.

No final de 2024, o primeiro padrão nacional da China para estas baterias, “Termos e Classificação”, está aberto para consulta. Ele divide as categorias em líquido, híbrido e estado sólido.

A definição está definida. A linha de chegada não é.