Energie
Solid‑state batterijen naderen de realiteit voor toekomstige elektrische voertuigen
Voeg Securities.io toe aan je voorkeursbronnen op Google
Het meest solide alternatief voor de veelgebruikte lithium‑ionbatterijen, met de voordelen van verbeterde veiligheid, hogere energiedichtheid, langere levensduur en snellere oplaadcapaciteit, is bijna hier.
Dit veelbelovende alternatief zijn solide‑state batterijen (SSB’s), die vloeibare elektrolyten vervangen door vaste elektrolyten, waardoor het brandrisico wordt geëlimineerd en compactere ontwerpen mogelijk zijn, evenals het ondersteunen van meer laadcycli vóór degradatie.
Een recente studie1 van de Universiteit van Californië heeft de technologie geëvalueerd en vond dat deze in staat is om niet alleen elektrische auto’s, maar ook consumentenelektronica en energieopslag te transformeren. De sleutel tot alles is chemie en engineering.
“Door de vloeistof te verwijderen en in plaats daarvan stabiele vaste materialen te gebruiken, kunnen we veilig meer elektriciteit in één keer in de batterij pompen, zonder het risico op oververhitting of brand.”
– Hoofdauteur Cengiz Ozkan, professor werktuigbouwkunde aan UCR
In tegenstelling tot de vloeistof in traditionele lithium‑ionbatterijen, die na verloop van tijd degraderen, brandgevaar opleveren en de oplaadsnelheid beperken, biedt het vaste materiaal dat in solide‑state batterijen wordt gebruikt een stabielere en veiligere omgeving, waardoor efficiënter opladen mogelijk is met minder veiligheidszorgen.
Met zijn superieure eigenschappen ten opzichte van huidige lithium‑ionbatterijen, krijgen SSB’s veel aandacht van bedrijven, maar tot nu toe blijft de technologie in de ontwikkelingsfase. Niet meer lang.
Real-World Validatie: Solide‑state batterijen in EV’s (QS/VW-demo)
Deze week heeft de ontwikkelaar van solide‑state batterijen QuantumScape (QS ), samen met zijn zakenpartner PowerCo, een live demonstratie gegeven van hun energiedichte solide‑state lithium‑metallbatterijen die een voertuig aandrijven.
PowerCo is de batterijdivisie van de Volkswagen Group, een van ‘s werelds toonaangevende autofabrikanten en de grootste autofabrikant in Europa. VW is eigenaar van merken zoals Audi, Bentley, CUPRA, Ducati, Lamborghini, Porsche, SEAT en Škoda. Het bedrijf produceert ook lichte en zware bedrijfsvoertuigen zoals MAN en Scania, terwijl CARIAD de software‑ en technologie‑eenheid is voor alle voertuigen van de Volkswagen Group.
VW Group en PowerCo zijn al lange tijd investeerders in de solide‑state technologie van QuantumScape en testen hun prototypecellen al jaren.
Nu hebben QuantumScape, PowerCo en de Volkswagen Group voor het eerst de nieuwe technologie getoond op de IAA Mobility in München, een van ‘s werelds grootste mobiliteitsbeurzen.
Door het zwarte doek van het voertuig te verwijderen, onthulden ze een aangepaste, volledig elektrische Ducati V21L racemotorfiets, die volledig wordt aangedreven door QSE-5 solide‑state cellen.
De solide‑state cellen in de motorfiets werden geassembleerd met behulp van QuantumScape’s eigen productieplatform (Cobra-productieproces), dat snellere warmtebehandeling mogelijk maakt, minder vloeroppervlak vereist en bepaalde materiaallagen elimineert. Het eerste batterij‑systeem in zijn soort is ondertussen ontworpen door specialisten bij Audi, specifiek voor QS SSB‑cellen.
De demonstratie markeert een grote prestatie niet alleen voor de betrokken bedrijven, maar ook voor de elektrische‑voertuigsector, aangezien het de eerste keer was dat de anode‑vrije cellen van QuantumScape van de productiefaciliteit naar een echt voertuig werden gebracht voor de wereld om te zien.
“Vandaag hebben we de drempel van mogelijkheid naar realiteit overschreden.”
– QuantumScape CEO en president Dr. Siva Sivaram
De samenwerking van het bedrijf met PowerCo, aldus hij, positioneert QuantumScape om hun transformerende technologie op te schalen naar gigawatt‑uur (GWh) productie, en samen zullen ze “een nieuw tijdperk van geëlektrificeerd transport inluiden.”
Volgens de officiële aankondiging is de eerste live demonstratie ter wereld van QS solide‑state lithium‑metallbatterijen die een EV aandrijven een belangrijke vooruitgang in batterijtechnologie en een grote stap richting commercialisering van solide‑state EV’s.
Met deze technologie is het doel de EV‑revolutie te bevorderen, wat PowerCo‑CEO Frank Blome zegt “de grootste transformatie die de auto‑industrie ooit heeft gezien.”
SSB’s zullen herdefiniëren wat mogelijk is voor high‑performance, premium voertuigen, en de demonstratie is slechts het begin, voegde hij toe.
QuantumScape’s Roadmap van Prototype naar Productie
Nu traditionele lithium‑ionbatterijen de grenzen van hun mogelijke energiedichtheid en veiligheid bereiken terwijl draagbare elektronica, elektrische voertuigen en hernieuwbare‑energiesystemen steeds meer verspreid en veeleisend worden, heeft QuantumScape zich tot solide‑state batterijen gewend om een grotere energiedichtheid, snellere oplaadcapaciteit en verbeterde veiligheid te bieden ter ondersteuning van de overgang naar een koolstofarme toekomst.
Het leidt momenteel de wereldwijde race in de ontwikkeling van solide‑state batterijen, klaar om zijn volledig ontwikkelde solide‑state cellen op grote schaal op de EV‑markt te brengen in de nabije toekomst.
De recente demonstratie van de technologie voor de wereld heeft de aandelenkoersen van het bedrijf met een marktkapitalisatie van $5 miljard doen stijgen. Op het moment van schrijven wordt QS verhandeld tegen $8,85, een stijging van maar liefst 70,52 % YTD, hoewel het nog ver onder zijn all‑time high (ATH) van $132,73 ligt, bereikt eind 2020.
QS Prijsgrafiek
QuantumScape heeft een EPS (TTM) van -0,91 en een P/E (TTM) van -9,76.
Wat de financiële vooruitzichten betreft, rapporteerde het kapitaaluitgaven van $8,3 miljoen in Q2 van 2025. De uitgaven ondersteunden voornamelijk faciliteiten en apparatuur aankopen terwijl QuantumScape zich voorbereidde op productie van hogere volumes van QSE-5 B1 monsters gedurende deze periode.
De GAAP operationele kosten bedroegen $123,6 miljoen, de GAAP nettoverlies $114,7 miljoen, en het aangepaste EBITDA‑verlies $63 miljoen.
Het bedrijf sloot het kwartaal af met $797,5 miljoen aan liquiditeit en verlengde haar richtlijn voor cash‑runway tot 2029.
QuantumScape verwacht daadwerkelijk binnenkort haar monstercellen voor testen te verzenden, met commerciële productie die naar verwachting binnen de komende paar jaar zal beginnen, afhankelijk van schaalvergroting van de productie en regelgevende goedkeuringen.
De B‑sample cel, genaamd QSE-5, is het eerste geplande commerciële product van QuantumScape, ontworpen om te voldoen aan de behoeften van de EV‑sector voor batterijen die moeten uitblinken in vijf cruciale prestatiemetingen: kosteneffectiviteit, energiedichtheid, oplaadsnelheid, veiligheid en levensduur.
De innovatie hier is het anode‑loze celontwerp, dat de productie vereenvoudigt en materiaalkosten verlaagt terwijl het een hoge energiedichtheid levert. In combinatie met geavanceerde separators biedt het ontwerp QuantumScape voordelen in veiligheid en efficiëntie.
Het heeft de organische separator vervangen door een niet‑brandbare en niet‑ontvlambare solide‑state separator die meer veiligheid biedt. Tegelijkertijd verhoogt het elimineren van het grafiet/silicium anode‑gastmateriaal de volumetrische en gravimetrische energiedichtheden.
QuantumScape beweert dat haar QS‑technologie een energiedichtheid van 844 Wh/L en een continue ontlading van 10C heeft. Bovendien duurt het opladen van de lithium‑metall solide‑state batterij van 10‑80 % net iets meer dan 12 minuten (12,2 min).
Als de technologie succesvol wordt opgeschaald, zou deze een standaard kunnen worden voor de volgende generatie EV’s evenals andere energieopslagoplossingen. De wereldpremière van de technologie deze maand markeert een grote mijlpaal richting dat doel, dat volgt na een reeks prestaties.
Opschalen van QSE-5: Van Pilotlijnen naar GWh-productie
Om QSE-5 zo snel mogelijk naar echte EV’s te brengen, werken QuantumScape en PowerCo nu al drie jaar samen. Het partnerschap combineert de expertise van QuantumScape met de productie‑knowhow van PowerCo.
Enkele maanden geleden hebben de twee hun strategische partnerschap uitgebreid om de ontwikkeling van de QSE-5 batterij te versnellen, die momenteel wordt geproduceerd op de pilotlijn van QuantumScape in San Jose, een belangrijke stap vooruit in de industrialisatie van SSB‑technologie.
Dit was het resultaat van een overeenkomst die de twee vorig jaar bereikten, waarbij QuantumScape PowerCo een niet‑exclusieve licentie gaf om de solide‑state technologie massaal te produceren.
Het stelt PowerCo in staat om jaarlijks tot 5 GWh aan QSE-5‑cellen te produceren, naast de eerder overeengekomen 40 GWh met de mogelijkheid om uit te breiden tot 80 GWh, inclusief voor klanten buiten de VW‑Group. De uitgebreide capaciteit zou volgens berichten genoeg zijn om ongeveer één miljoen EV’s per jaar uit te rusten met solide‑state technologie. De overeenkomst geeft PowerCo ook het recht om bepaalde toekomstige QS‑technologie te licentiëren.
Als gevolg hiervan zal PowerCo de komende twee jaar extra $131 miljoen bijdragen in ruil voor prioriteit van QS voor QSE-5‑cellen. Het kapitaal zal QS helpen bij het opschalen van haar productie en het leveren van hogere‑volume prototypecellen aan het batterijbedrijf.
QS maakte haar 24‑laag solide‑state cellen voor het eerst beschikbaar voor de Volkswagen Group voor testen, in december 2022. Het jaar daarop rapporteerde ze dat ze de prestatiedoelstellingen tijdens de tests hadden overtroffen. Begin vorig jaar voerde PowerCo ook eigen duurgietstests uit op QS‑cellen en rapporteerde “zeer bemoedigende resultaten.”
De batterijafdeling van de Volkswagen Group bevestigde dat de solide‑state batterijcellen van QS meer dan 1.000 laadcycli behaalden met meer dan 95 % capaciteitsbehoud.
De tests werden uitgevoerd in de Salzgitter batterijlabs van PowerCo in Duitsland. De tests toonden aan dat een elektrische auto met een WLTP‑reikwijdte van 500‑600 km (311‑373 mijl) uitgerust met QS‑cellen ongeveer 500.000 kilometer (meer dan 310.000 mijl) kan rijden zonder verlies van bereik.
Met deze indrukwekkende resultaten streeft Volkswagen ernaar een “wereldwijde technologische drijver in de auto‑industrie” te worden, maar er is nog een lange weg te gaan voordat een marktklare oplossing kan worden gecommercialiseerd.
Dat kan de rest van het decennium duren ondanks de recente veelbelovende resultaten. Dat komt omdat de eerste elektrische motorfiets die op de IAA Mobility werd gepresenteerd uitgebreid is aangepast met een batterijsysteem dat specifiek is ontworpen om te passen bij de behoeften van solide‑state batterijen, waardoor de Ducati kan worden uitgerust met tot 980 QSE-5‑cellen.
Desondanks is Volkswagen vastbesloten dit door te zetten en zal “de volgende stap naar serieproductie” nemen, aldus Thomas Schmall, lid van de Group Board voor Technologie. Met het uniforme celconcept van Volkswagen, dat al geschikt is voor QS‑cellen, zal de focus nu liggen op het verfijnen en opschalen van de productieprocessen.
Schmall merkte op dat met hun nieuwe interne uniforme cel ze “de perfecte match” hebben gecreëerd, aangezien deze “solid‑state‑klaar” is en een snelle technologische overdracht naar de voertuigen van het bedrijf mogelijk maakt, zodra de solide‑state batterij klaar is.
Klaar om te debuut maken in de komende kleine elektrische auto’s van VW, Cupra en Skoda, heeft het uniforme cel een energiedichtheid van ongeveer 660 Wh/l en een geheel nieuw ontwerp waarbij de cellen direct in het pack worden geïnstalleerd.
Op het evenement zei Volkswagen dat de uniforme cel in de toekomst in tot 80 % van haar eigen EV’s zal worden gebruikt. Terwijl het celtype hetzelfde blijft, kan de celchemie variëren, waardoor het “uitgerust kan worden met verschillende celchemieën van LFP en natrium‑ion tot NMC en solid‑state.”
PowerCo en QuantumScape werken momenteel aan de integratie van solide‑state technologie in de eenheidscel en daarmee in de auto. Tegelijkertijd wordt een race‑klare motorfiets ontwikkeld voor testen op het circuit.
De wereldwijde race naar SSB‑doorbraken
Volkswagen maakt duidelijk grote stappen in het leiden van solide‑state batterijtechnologie, maar ze staan hier niet alleen in. Deze week kondigde Mercedes‑Benz ook records aan.
Een ‘licht aangepaste’ Mercedes EQS uitgerust met een solide‑state batterij legde een afstand van 1.205 km (748,7 mijl) af op één lading. Na een reis van Stuttgart, Duitsland naar Malmö, Zweden, had hij nog 137 km (85,12 mijl) bereik over.
Dit nieuwe record verbrak het vorige, gezet door de Vision EQXX, met drie kilometer. De wegrijtesten maken deel uit van het uitgebreide validatieprogramma van het bedrijf voor solide‑state batterijtechnologie onder real‑world omstandigheden op openbare wegen.
“De solide‑state batterij is een echte game‑changer voor elektrische mobiliteit. Met de succesvolle langeafstandsrace van de EQS laten we zien dat deze technologie niet alleen in het laboratorium, maar ook op de weg presteert. Ons doel is om innovaties zoals deze tegen het einde van het decennium in serieproductie te brengen en onze klanten een nieuw niveau van bereik en comfort te bieden.”
– Markus Schäfer, lid van de Raad van Bestuur van Mercedes‑Benz Group AG, Chief Technology Officer, Development & Procurement
Voor haar batterij leverde Factorial Energy (FAC ) de lithium‑metallcellen die gebaseerd zijn op Factorial Electrolyte System Technology.
Swipe to scroll →
| Bedrijf | Fase | Laatste mijlpaal | Belangrijkste specificaties/claims | Doel timing |
|---|---|---|---|---|
| QuantumScape + PowerCo/VW | Live-demo & pilot | Ducati V21L-demo op IAA Mobility; ≥1.000 cycli/95 % behoud (PowerCo) | 844 Wh/L; 10C; ~12,2 min 10–80 % | B-sample opschaling; commercialisatie later dit decennium |
| Mercedes-Benz (MBG.DE ) + Factorial | Validatie op de weg | EQS reed 1.205 km op één lading (licht aangepast) | Lithium‑metallcellen (FEST‑platform) | Doel serieproductie tegen eind decennium |
| Toyota | Pre-productieplanning | SSB prototypeprogramma; uniform celconcept bij VW is “SS‑ready” (context) | Claims +20 % bereik; 10–80 % < 10 min | Doel massaproductie 2027–2028 |
| Honda | Pilotlijn | Sakura pilotlijn operationeel (¥43 mrd capex) | Mogelijk 35 % lichter; 50 % kleiner dan Li‑ion | Massaproductie in de tweede helft van het decennium |
| Ford + Solid Power (SLDP ) | Gezamenlijke ontwikkeling | Investering 2019; Serie B 2021 met BMW (gelijke aandelen) | Sulfide ASSB; streeft naar gebruik van Li‑ion lijnen | Commercialisatie laat in het decennium |
| Huawei (patent) | Patent/vroeg R&D | Stikstof‑gedoopte sulfide SSB‑patent | 400–500 Wh/kg; 3.000 km; 5‑min volledige lading (onbewezen) | Geen aangekondigde productietijdlijn |
Het door Porsche‑eigendom gekochte Kroatische bedrijf Rimac is nog een voorbeeld dat aantoont dat SSB’s het vermogen kunnen verhogen, het gewicht kunnen verlagen en de bereikproblemen van huidige batterijen kunnen oplossen. De nieuwe batterij is ontwikkeld in samenwerking met Mitsubishi Chemical Group en ProLogium.
Gepresenteerd op de IAA Mobility 2025 in München, beweert Rimac dat haar pouch‑cell SSB een vermogensdichtheid heeft van 1.000 watt per pond, 847 pond weegt en meer dan 95 % van haar energie behoudt bij -20 °C (-7 °F).
Onder de anderen die aan de voortgang van de technologie werken, bevindt zich Toyota (TM ), die in 2020 als eerste de wereldwijde prototype‑EV die op SSB draaide onthulde, maar een paar jaar later meldde dat een Toyota‑hybride waarschijnlijker een SSB zal krijgen dan een EV.
Het best verkopende automerk wereldwijd verwacht eigenlijk de massaproductie van haar eerste solide‑state batterij te starten in 2027‑2028. Toyota claims dat haar solide‑state batterij een toename van 20 % in de actieradius zal leveren en in minder dan 10 minuten van 10‑80 % kan opladen.
Dan is er Honda (HMC ), waarvan de pilotproductielijn voor solide‑state batterijen al operationeel is. Gevestigd in Sakura, Japan, heeft de autofabrikant ongeveer 43 miljard yen, of ongeveer $290 miljoen, geïnvesteerd in de faciliteit om de ontwikkeling van de volgende generatie EV‑batterijen te ondersteunen.
Volgens Honda zouden haar solide‑state cellen mogelijk 25 % goedkoper, 35 % lichter en 50 % kleiner kunnen zijn dan huidige lithium‑ionbatterijen. De Japanse autofabrikant streeft ernaar massaproductie van all‑solid‑state batterijen (ASSB) te starten in de tweede helft van dit decennium.
De $46,8 mrd marktkapitalisatie van Ford (F ) maakt het nog een autofabrikant die actief solide‑state batterijen ontwikkelt. Voor haar SSB‑inspanningen heeft Ford een partnerschap met startup Solid Power.
Het bedrijf investeerde voor het eerst in Solid Power in 2019, voordat het in 2021 een extra aandeleninvestering deed om de ontwikkeling van de technologie te versnellen. In die investeringsronde nam ook BMW Group deel en werd een gelijke aandeelhouder met Ford.
“Solide‑state batterijen tonen veelbelovend potentieel,” merkte de autofabrikant destijds op, en voegde eraan toe: “Ze kunnen ook worden vervaardigd op de huidige lithium‑ion productielijnen, waardoor Ford ongeveer 70 % van haar kapitaalinvestering in lithium‑ion productielijnen kan hergebruiken.”
Ford‑EV‑partner SK On onderzoekt de technologie ook met een aantal Koreaanse universiteiten en instellingen. Ze ontwikkelen twee soorten ASSB’s, één met een polymeer‑oxide composiet en de andere op sulfide‑basis, met hun commerciële prototypes verwacht in respectievelijk 2027 en 2029.
Het Chinese technologiebedrijf Huawei meldde ondertussen een doorbraak, die gebaseerd is op een stikstof‑gedoopte sulfide SSB. Het kan energiedichtheden bereiken tussen 400 en 500 Wh/kg, wat twee tot drie keer meer is dan die van conventionele lithium‑ion EV‑batterijen.
De solide‑state EV‑batterij van Huawei belooft een rijbereik tot 3.000 kilometer (1.864 mijl) op één lading. Bovendien heeft hij de mogelijkheid om volledig op te laden binnen vijf minuten.
Slotgedachten
Solide‑state batterijen (SSB’s) beloven de manier waarop we elektrische voertuigen (EV’s), consumentenelektronica en hernieuwbare‑energiesystemen van stroom voorzien te revolutioneren. Met hun hogere energiedichtheid, snellere oplaadsnelheden, superieure veiligheidsprofiel en langere levensduur vormen ze een ideale opvolger van lithium‑iontechnologie.
Maar ondanks miljarden dollars aan investeringen van industriële giganten blijven er aanzienlijke obstakels. Van kostenreductie tot opschaling van de productie en het waarborgen van langdurige betrouwbaarheid op de weg, blijven uitdagingen bestaan. En daarom bevinden solide‑state cellen zich nog grotendeels in de ontwikkelingsfase, met uitgebreide tests en validatie die nodig zijn voordat ze op grote schaal in de echte wereld kunnen worden ingezet.
Recente ontwikkelingen schetsen echter een veelbelovend beeld. De live demonstraties van QuantumScape, de duurgietstests van PowerCo en de recordbrekende langeafstandsraces van Mercedes‑Benz geven aan dat de industrie eindelijk dichter bij het overwinnen van deze barrières komt.
Dus, naarmate partnerschappen groeien, pilotproductielijnen uitbreiden en innovatieve ontwerpen blijven opduiken, lijken solide‑state batterijen klaar om dit decennium mainstream te worden, waarmee een nieuw tijdperk van elektrische mobiliteit en duurzame energieoplossingen wordt ontgrendeld.
Referenties:
1. Shang, R., Nelson, T., Nguyen, T. V., Nelson, C., Antony, H., Abaoag, B., Ozkan, M., & Ozkan, C. S. (2025). A comprehensive review of solid-state lithium batteries: Fast charging characteristics and in-operando diagnostics. Journal of Power Sources, (Version of Record), gepubliceerd 12 juni 2025. Ontvangen 26 februari 2025; herzien 21 april 2025; geaccepteerd 9 juni 2025. https://doi.org/10.1016/j.jpowsour.2025.235056
