Transportasi
Tesla vs. BYD: Siapa yang Membuat Baterai Lebih Baik?
Pasar baterai global berkembang pesat seiring permintaan meningkat dan harga menurun. Menurut International Energy Agency (IEA) melalui laporan terbaru, permintaan baterai tahunan mencapai tonggak bersejarah tahun lalu karena melampaui satu terawatt-jam (TWh) sebagai respons terhadap peningkatan penjualan mobil listrik sebesar 25% menjadi 17 juta.
Rata-rata harga paket baterai untuk mobil listrik yang menggunakan baterai, sementara itu, turun di bawah $100 per kilowatt-jam. Tingkat ini biasanya dianggap sebagai ambang penting untuk bersaing dalam biaya dengan model tradisional. Mineral baterai yang lebih murah, terutama harga litium, yang turun lebih dari 85% dari puncaknya pada 2022, menjadi pendorong utama hal ini.
Menariknya, kemajuan cepat dalam industri baterai mendukung penurunan harga. Seperti yang dicatat IEA, kapasitas produksi baterai global akhirnya mencapai 3 TWh dan diperkirakan akan tiga kali lipat dalam lima tahun ke depan, asalkan semua proyek yang diumumkan dibangun.
Semua tren ini menunjukkan bahwa industri baterai memasuki fase baru dalam perkembangannya. Namun yang lebih penting, China saat ini memimpin produksi baterai, menyumbang tiga perempat dari semua baterai yang dijual di seluruh dunia. Harga rata-rata di wilayah tersebut juga turun jauh lebih cepat, hampir 30%, yang membuat mobil listrik di China jauh lebih ekonomis dibandingkan dengan pesaingnya.
Ada beberapa alasan utama untuk keunggulan harga ini, termasuk keahlian manufaktur yang luas. China telah memproduksi lebih dari 70% semua baterai yang pernah dibuat, yang melahirkan raksasa seperti CATL dan BYD.
Alasan lain meliputi integrasi rantai pasokan yang mendukung inovasi lebih cepat dan penurunan biaya manufaktur, memprioritaskan kimia baterai yang lebih murah yaitu litium-iron-fosfat (LFP), serta persaingan domestik yang sengit. Meskipun penurunan harga dapat melambat dalam waktu dekat, China diperkirakan tetap menjadi produsen baterai terbesar dalam jangka menengah.
Meskipun dominasi China, Jepang dan Korea muncul sebagai pemain utama. Negara-negara ini memiliki produksi baterai domestik yang terbatas namun melakukan investasi luar negeri yang signifikan, yang membantu perusahaan Korea mencapai hampir 400 gigawatt-jam (GWh) dibandingkan dengan 60 GWh milik Jepang.
Sebaliknya, Eropa saat ini mengalami kesulitan karena biaya produk 50% lebih tinggi dibandingkan di China. Namun, upaya sedang dilakukan untuk memproduksi baterai LFP yang lebih murah. Di sini, perusahaan Korea mulai berinvestasi dalam pembuatan baterai LFP tetapi produsen baterai China masih kemungkinan akan terus memperluas produksi.
Di AS, sementara itu, kredit pajak untuk produsen telah membantu kapasitas manufaktur baterai menggandakan sejak 2022, mencapai lebih dari 200 GWh pada 2024. Sekitar 700 GWh kapasitas tambahan saat ini sedang dalam pembangunan. Tesla (TSLA ), produsen baterai terbesar di AS, menempatkan produk penyimpanan energi sebesar rekor 31.4 GWh pada 2024, termasuk sistem Megapack dan Powerwall.
Mengembangkan kapasitas domestik untuk memproduksi komponen baterai di wilayah tersebut, bagaimanapun, berkembang cukup lambat dengan sebagian besar permintaan anoda dan katoda dipenuhi oleh impor.
Membongkar Baterai Tesla dan BYD untuk Menemukan yang Terbaik
Pasar baterai global memang tumbuh dengan cepat namun pertanyaannya adalah baterai mana yang saat ini tersedia menawarkan kinerja yang lebih baik. Sebuah studi baru dengan dukungan keuangan dari Kementerian Federal Pendidikan dan Penelitian Jerman telah mencoba menjawab hal itu.
Fokus studi ini adalah baterai Blade milik BYD dan baterai 4680 milik Tesla, yang struktur internalnya dianalisis untuk membandingkan desain dan kinerjanya. Kedua produsen ini, bagaimanapun, mendominasi pasar EV. BYD adalah produsen EV teratas di China sementara Tesla memimpin di Amerika Utara dan Eropa.
BYD memulai sebagai produsen sel baterai dan memperoleh pangsa pasar yang signifikan untuk BEV yang terjual di seluruh dunia. Bahkan, total penjualan BEV BYD melampaui Tesla tahun lalu.
Tesla mulai memproduksi sel silinder 4680 pada 2022 dengan memperoleh sel prisma dari raksasa China CATL. Sel-sel ini sekitar lima kali lebih besar dalam volume dan kapasitas dibandingkan yang sebelumnya, yang memungkinkan densitas energi lebih tinggi dan pengurangan biaya. Desain tanpa tabnya lebih lanjut mengurangi biaya produksi.
Selanjutnya ada baterai blade BYD, yang menggunakan desain sel unik untuk menghasilkan sel tahan lama dengan biaya rendah dan keamanan tinggi.
Meskipun memperoleh pangsa pasar yang kuat, informasi tentang desain internal dan sifat sel baterai ini masih sedikit. Menurut penulis utama studi, Jonas Gorsch, peneliti di Production Engineering of E-Mobility Components di RWTH Aachen University, Jerman:
“Data dan analisis mendalam yang sangat terbatas tersedia untuk baterai mutakhir dalam aplikasi otomotif.”
Untuk memahami cara kerjanya dan membandingkannya, tim peneliti membongkar paket baterai dan mempublikasikan temuan mereka di Cell Reports Physical Science. Dengan ini, tujuan mereka adalah memberikan panduan desain untuk pengembangan baterai generasi berikutnya.
Temuan utama mengungkap perbedaan penting dalam prioritas desain Tesla dan BYD. Baterai BYD menggunakan material yang hemat biaya dan mengikuti tujuan efisiensi ruang. Sebaliknya, fokus baterai Tesla adalah menyediakan densitas energi tinggi dan kinerja.
Yang paling penting, studi menemukan desain baterai BYD menawarkan efisiensi keseluruhan yang lebih tinggi berkat manajemen termal yang ditingkatkan.
Di antara temuan kunci lainnya, studi mencatat bahwa Tesla menggunakan pengelasan laser untuk sambungan elektroda, sementara BYD menggabungkan metode laser dan ultrasonik. Selain itu, sel Blade BYD menunjukkan setengah kehilangan energi per volume dibandingkan sel Tesla 4680 pada laju C yang sama.
Menurut Gorsch, studi menyoroti bahwa baterai dari Tesla dan BYD merupakan dua desain “sangat inovatif” yang “fundamentally berbeda” satu sama lain.
“Temuan ini memberikan baik peneliti maupun industri patokan untuk desain sel format besar, berfungsi sebagai dasar untuk analisis dan optimasi sel lebih lanjut,” kata Gorsch, yang percaya data mereka dapat membantu pengembang sel baterai lain membuat pilihan yang lebih baik dan lebih terinformasi saat memutuskan ukuran, format, dan material aktif.
Namun, studi lebih lanjut diperlukan untuk memahami efek desain sel mekanik yang berbeda terhadap kinerja elektroda dalam baterai EV serta umur panjang sel BYD dan Tesla.
Mengevaluasi Apa yang Membuat Baterai “Lebih Baik”
Ketika membahas desain dan pemilihan baterai untuk EV, terdapat kompromi antara faktor-faktor seperti biaya, densitas energi, kemampuan daya, umur panjang, dan keamanan.
Sekarang, kimia sel yang berbeda cocok untuk aplikasi yang berbeda. Misalnya, baterai litium besi fosfat (LFP) hemat biaya dan menawarkan umur panjang, menjadikannya ideal untuk segmen kendaraan terjangkau. Kimia tinggi-nikel seperti NMC811, sebaliknya, memberikan densitas energi superior, cocok untuk segmen kinerja tinggi dan biaya lebih tinggi.
Memilih antara dua kimia ini tergantung pada fokus, apakah itu kinerja, jangkauan, atau biaya.
Jadi, dengan tujuan menyediakan data tentang sel canggih yang digunakan dalam aplikasi otomotif, studi membandingkan dua baterai lithium-ion komersial utama — sel Tesla 4680, yang memiliki desain sel berorientasi kinerja, dan sel BYD Blade, yang memiliki desain sel berfokus pada biaya.
Para insinyur menganalisis dimensi dan densitas energi sel, desain mekanik serta kinerja listrik dan termal sel, distribusi material di setiap komponen sel, dan komposisi material elektroda mereka. Selain itu, mereka dapat memperkirakan biaya material yang digunakan dan proses yang dipakai perusahaan untuk merakit sel.
Ketika studi menyelidiki fitur desain dan kinerja spesifik kedua sel baterai, studi menyebut format mereka sebagai perbedaan utama; sel Tesla 4680 adalah sel silinder besar dengan volume yang jauh lebih rendah sementara BYD menggunakan format sel prisma besar, yang menggambarkan tren peningkatan ukuran sel dan pendekatan sel-ke-paket.
Sel BYD memiliki terminal samping berulir, yang memungkinkan sambungan sel-ke-sel mudah dilepas. Hal ini hanya memungkinkan berkat format sel prisma. Rumah aluminium sel juga diisolasi dengan lapisan perekat polyethylene terephthalate (PET), sedangkan sel Tesla tidak memiliki isolasi langsung pada tingkat rumah sel.
Menurut studi, sel Blade menggunakan litium besi fosfat (LFP) sebagai material elektroda, yang menghasilkan densitas energi 160 Wh/kg dan 355,26 Wh/l pada tingkat sel. Sel Tesla 4680 menggunakan NMC811 (nikel, mangan, dan kobalt), yang menghasilkan densitas energi 241,01 Wh/kg dan 643,3 Wh/l.
Tim juga menemukan bahwa untuk menjaga lembaran elektroda tetap pada tempatnya, kedua perusahaan menggunakan metode baru yang berbeda dari yang dipakai kebanyakan produsen di industri.
Metode yang digunakan oleh BYD Blade melibatkan tumpukan elektroda dengan langkah proses baru untuk melaminasi tepi separator. Separator berada di antara anoda dan katoda. Tesla juga menggunakan binder baru untuk baterainya, zat yang menahan material aktif dalam elektroda bersama. Peneliti telah mengidentifikasi polyethylene oxide (PEO) dan polyacrylic acid (PAA) sebagai binder.
Pada tingkat sel, densitas energi sel Tesla 4680 melampaui sel Blade BYD dengan margin 1,8× secara volumetrik dan 1,5× secara gravimetrik.
Dalam hal biaya, sel Blade BYD yang lebih besar mendapatkan keuntungan biaya dari baterai LFP, yaitu €10/kWh lebih murah pada tingkat harga saat ini. Menurut studi, biaya material aktif anoda (AAM) per kWh untuk BYD lebih tinggi daripada Tesla, karena Tesla menggunakan AAM dengan densitas energi lebih tinggi.
Studi juga menemukan baterai memiliki perbedaan signifikan dalam kecepatan pengisian atau pengosongan baterai relatif terhadap kapasitas maksimumnya.
Meskipun baterai dari Tesla dan BYD sangat berbeda, mereka juga memiliki kesamaan tak terduga. Kedua produsen menggunakan cara tidak biasa untuk menghubungkan foil elektroda tipis mereka. Sementara pengelasan ultrasonik digunakan oleh banyak pihak di industri, mereka menggunakan pengelasan laser.
Selain itu, proporsi komponen sel pasif seperti busbar, rumah, dan kolektor arus serupa di kedua kasus meskipun sel BYD jauh lebih besar daripada sel Tesla. Kedua sel menggunakan anoda grafit (material anoda populer untuk baterai Li-ion) tanpa SiO2 (silikon dioksida).
“Kami terkejut tidak menemukan kandungan silikon dalam anoda kedua sel, terutama pada sel Tesla, karena silikon secara luas dianggap dalam penelitian sebagai material kunci untuk meningkatkan densitas energi.”
– Gorsch
Perusahaan Inovatif
QuantumScape (QS )
Sementara Tesla dan BYD memimpin bidang teknologi baterai, pemain lain juga membuat kemajuan signifikan.
Ini termasuk QuantumScape, yang dikenal dengan teknologi baterai litium-logam solid-state, menawarkan pengisian lebih cepat, densitas energi, dan keamanan lebih tinggi. Teknologi ini dikembangkan untuk EV dan aplikasi lain seperti elektronik konsumen serta penyimpanan stasioner.
Sel baterai QuantumScape tidak mengandung material host yang digunakan pada anoda yang ada. Mereka sebenarnya diproduksi tanpa anoda dalam keadaan terdischarge, yang mengurangi berat dan meningkatkan efisiensi.
Perusahaan juga memperkenalkan separator keramik unik yang mampu menahan pembentukan dendrit pada kepadatan daya lebih tinggi selama sekitar 800 siklus pada suhu sekitar 25°C. Separator ini lebih stabil dan lebih aman dibandingkan elektrolit cair.
QuantumScape memiliki kapitalisasi pasar $2,08 miliar dengan sahamnya diperdagangkan pada $3,78, turun 26,6% sejauh ini tahun ini. Dengan itu, EPS (TTM)-nya adalah -0,94 dan P/E (TTM)-nya adalah -4,05.
Kelemahan dalam kinerja harga ini mencerminkan sentimen pasar saham yang lebih luas yang terganggu oleh ketidakpastian tarif. Namun dengan QuantumScape, ada lebih banyak. Perusahaan telah menghadapi tantangan selama setahun terakhir dengan pasar baterai dan EV yang cepat berkembang dan persaingan meningkat. Investor juga khawatir tentang kemampuan QuantumScape mengkomersialkan teknologinya dan meskipun posisi kas perusahaan kuat, masih harus dilihat apakah dapat mempertahankannya.
QuantumScape menutup tahun 2024 dengan likuiditas $910,8 juta, yang diperkirakan akan bertahan hingga paruh kedua 2028.
(QS )
Sekarang, tinjauan lebih mendalam pada keuangannya; sementara hasil Q1 2025 akan dirilis pada 23 April 2025, untuk 2024, perusahaan melaporkan kerugian bersih GAAP sebesar $477,9 juta, naik dari $445,1 juta pada 2023, dan kerugian EBITDA sebesar $285 juta. Belanja modalnya sebesar $62,1 juta selama periode ini.
Dalam surat kepada pemegang saham, perusahaan menyebut 2024 “tahun penting,” karena mencapai empat tujuan utama. Ini termasuk pengiriman sampel Alpha-2, meningkatkan proses perlakuan panas separator (lebih cepat dan lebih efisien) Raptor, serta merilis peralatan perlakuan panas separator Cobra yang canggih.
Tujuan terakhir yang tercapai adalah pada bidang produk, yaitu peluncuran sel QSE-5. Perusahaan memulai produksi sampel B0 volume rendah sel QSE-5 yang menawarkan operasi suhu rendah, daya discharge 10C, pengisian cepat dalam sedikit lebih dari 12 menit, dan densitas energi 844 Wh/L.
“Kombinasi fitur kinerja ini menunjukkan nilai menarik yang dapat diciptakan oleh platform teknologi kami: QSE-5 mewakili baterai solid-state tanpa kompromi yang tak tertandingi di industri,” kata CEO Siva Sivaram dan CFO Kevin Hettrich dalam surat tersebut, yang menyatakan bahwa “misi kami adalah merevolusi industri kendaraan listrik dan penyimpanan energi.”
Pengembangan besar lainnya tahun lalu termasuk kemitraan QuantumScape dengan PowerCo, perusahaan manufaktur baterai milik Volkswagen Group. Fokus kemitraan ini adalah mengindustrialisasi platform teknologi QSE-5 untuk penggunaan EV, menuju produksi skala gigawatt-jam (GWh) di fasilitas PowerCo sendiri.
Sekarang, untuk 2025, perusahaan memperkirakan belanja modalnya berada dalam kisaran $45 juta hingga $75 juta dan kerugian EBITDA yang disesuaikan antara $250 juta dan $280 juta. Fokus utama tahun ini adalah menyiapkan platform teknologi untuk akhirnya membawa teknologi litium-logam solid-state ke pasar.
Tujuan utama QuantumScape tahun ini mencakup membawa Cobra ke produksi dasar, yang akan terjadi setelah alur produksi penuh tersedia dan mencapai kualitas serta hasil yang memadai. Perusahaan juga berupaya mencapai produksi sampel QSE-5 B1 volume lebih tinggi bekerja sama dengan PowerCo.
Setelah peralatan produksi separator dan sel volume lebih tinggi dipasang, langkah selanjutnya adalah mengirimkan sampel QSE-5 B1 ke pelanggan untuk pengujian, yang ditargetkan QuantumScape pada tahun 2026.
Fokus utama lainnya tahun ini adalah memperluas kemitraan komersial (lisensi), yang telah mulai terbentuk dengan QuantumScape dalam diskusi aktif dengan dua produsen otomotif OEM.
“Mewujudkan tujuan-tujuan ini akan semakin memperkuat posisi kami sebagai pemimpin global dalam baterai solid-state,” ujar perusahaan, dan dengan itu, mereka akan melangkah lebih dekat untuk mencapai tujuan jangka panjang mengindustrialisasi teknologi baterai generasi berikutnya, merevolusi penyimpanan energi, dan menciptakan nilai luar biasa bagi pemegang saham.
Kesimpulan
Baterai adalah kunci revolusi kendaraan listrik yang sedang berlangsung di seluruh dunia. Dan seiring pasar EV tumbuh bersamaan dengan tren peningkatan elektrifikasi dan penyimpanan energi untuk integrasi energi terbarukan, peran baterai akan terus meningkat seiring waktu.
Saat ini, Blade BYD dan 4680 Tesla adalah baterai terkemuka di pasar namun sedikit yang diketahui tentang mekanik internalnya. Jadi, studi terbaru menawarkan wawasan langka tentang desain dan kinerja teknologi baterai kelas atas ini, serta bagaimana dua perusahaan terkemuka menangani masalah yang sama secara berbeda.
Secara khusus, studi ini mengungkap bagaimana fokus BYD adalah biaya dan efisiensi sementara Tesla menekankan kinerja. Pengungkapan filosofi inovatif namun berbeda dari desain baterai ini berpotensi membantu produsen dan pengembang baterai generasi berikutnya secara signifikan.
Wawasan yang dibagikan dapat menghasilkan baterai yang lebih baik, lebih murah, lebih aman, dan lebih tahan lama. Seiring teknologi baterai berkembang, kita akan melihat pengembangan sel mutakhir yang menawarkan efisiensi dan skalabilitas lebih tinggi. Hal ini pada gilirannya akan mendorong masa depan EV menjadi lebih baik dan lebih maju.
Klik di sini untuk daftar saham baterai teratas.
Studi yang Dirujuk:
1. Gorsch, J., Schneiders, J., Frieges, M., Kampker, A., Muñoz Castro, M., & Siebecke, E. (2025). Contrasting a BYD Blade prismatic cell and Tesla 4680 cylindrical cell with a teardown analysis of design and performance. Cell Reports Physical Science, 6(3), 102453. https://doi.org/10.1016/j.xcrp.2025.102453
