Tesla vs. BYD: Wie maakt de betere batterij?

De wereldwijde batterijenmarkt ontwikkelt zich snel terwijl de vraag stijgt en de prijzen dalen. Volgens het rapport van het Internationaal Energieagentschap (IEA) recent rapport, bereikte de jaarlijkse batterievraag vorig jaar een historisch mijlpaal doordat deze meer dan één terawattuur (TWh) overschreed als reactie op een stijging van 25% in de verkoop van elektrische auto’s tot 17 miljoen.

De gemiddelde prijs van een batterijpakket voor een elektrisch voertuig met batterij viel ondertussen onder $100 per kilowattuur. Dit niveau wordt algemeen gezien als een belangrijke drempel om qua kosten te concurreren met traditionele modellen. Goedkopere batterijmineralen, vooral de lithiumprijzen, die met meer dan 85% zijn gedaald ten opzichte van hun piek in 2022, zijn hier een belangrijke drijvende factor voor geweest.

Interessant genoeg ondersteunen de snelle ontwikkelingen in de batterijsector de prijsdaling. Zoals de IEA opmerkte, heeft de wereldwijde productiecapaciteit van batterijen eindelijk 3 TWh bereikt en zal naar verwachting in de komende vijf jaar verdrievoudigen, mits alle aangekondigde projecten worden gerealiseerd.

Al deze trends wijzen erop dat de batterijindustrie een nieuw ontwikkelingsfase ingaat. Maar belangrijker nog, China leidt momenteel de batterijproductie en is goed voor drie kwart van alle wereldwijd verkochte batterijen. De gemiddelde prijzen in de regio zijn ook veel sneller gedaald, met bijna 30%, waardoor elektrische voertuigen in China veel economischer zijn dan hun huidige tegenhangers.

Er zijn verschillende belangrijke redenen voor dit prijsvoordeel, waaronder uitgebreide productie‑expertise. China heeft meer dan 70% van alle ooit geproduceerde batterijen vervaardigd, wat heeft geleid tot reuzen zoals CATL en BYD.

Andere redenen zijn de integratie van de toeleveringsketen die snellere innovatie ondersteunt en een daling van de productiekosten, met de voorkeur voor goedkopere batterijchemie, d.w.z. lithium‑ijzerfosfaat (LFP), en felle binnenlandse concurrentie. Terwijl de prijsdalingen op korte termijn kunnen vertragen, wordt verwacht dat China op de middellange termijn de grootste batterijproducent blijft.

Ondanks de dominantie van China komen Japan en Korea op als belangrijke spelers. Deze landen hebben beperkte binnenlandse batterijproductie, maar doen aanzienlijke buitenlandse investeringen die Koreaanse bedrijven hebben geholpen bijna 400 gigawattuur (GWh) te bereiken in vergelijking met de 60 GWh van Japan.

Europa daarentegen worstelt momenteel omdat de productiekosten 50% hoger zijn dan in China. Er worden echter inspanningen geleverd om goedkopere LFP‑batterijen te produceren. Hier beginnen Koreaanse bedrijven te investeren in de productie van LFP‑batterijen, maar Chinese batterijfabrikanten zullen waarschijnlijk blijven uitbreiden.

In de VS hebben belastingkredieten voor producenten de batterijproductiecapaciteit sinds 2022 verdubbeld, waardoor deze in 2024 meer dan 200 GWh bereikte. Momenteel wordt bijna 700 GWh extra capaciteit gebouwd. Tesla (TSLA ), de grootste Amerikaanse batterijfabrikant, leverde in 2024 een recordbrekende 31,4 GWh aan energieopslagsystemen, waaronder Megapack‑ en Powerwall‑systemen.

Het ontwikkelen van binnenlandse capaciteit voor de productie van batterijcomponenten in de regio verloopt echter traag, waarbij het grootste deel van de vraag naar anodes en kathodes wordt gedekt door import.

Klik hier om te leren hoe batterijfabrikanten zich haasten om aan de toekomstige vraag te voldoen.

Tesla- en BYD-batterijen demonteren om de beste te vinden

De wereldwijde batterijenmarkt groeit zeker in een snel tempo, maar de vraag is welke van de momenteel beschikbare batterijen betere prestaties biedt. Wel, een nieuwe studie met financiële steun van het Duitse Federale Ministerie van Onderwijs en Onderzoek heeft geprobeerd precies dat te beantwoorden.

De focus van de studie ligt op de Blade‑batterij van BYD en de 4680‑batterij van Tesla, waarvan de interne structuren werden geanalyseerd om hun ontwerp en prestaties te vergelijken. Deze twee fabrikanten domineren immers de EV‑markt. BYD is de grootste EV‑producent in China, terwijl Tesla leidt in Noord‑Amerika en Europa. 

BYD begon als batterijcelproducent en verwierf een aanzienlijk marktaandeel voor verkochte BEV’s wereldwijd. In feite overtroffen de totale BEV‑verkopen van BYD die van Tesla vorig jaar. 

Tesla begon in 2022 met de productie van 4680 cilindrische cellen door prismatische cellen van de Chinese gigant CATL te betrekken. Deze cellen zijn ongeveer vijf keer groter in volume en capaciteit dan hun vorige, wat hogere energiedichttes en kostenreducties mogelijk maakte. Het tabloze ontwerp verlaagt bovendien de productiekosten.

Dan zijn er de Blade‑batterijen van BYD, die een uniek celontwerp gebruiken om duurzame cellen te produceren tegen lage kosten en met hoge veiligheid.

Ondanks het veroveren van een sterk marktaandeel is er weinig informatie beschikbaar over het interne ontwerp en de eigenschappen van deze batterijcellen. Volgens de hoofdonderzoeker, Jonas Gorsch, onderzoeker bij Production Engineering of E‑Mobility Components aan de RWTH Aachen University in Duitsland:

“Er is zeer beperkte diepgaande data en analyse beschikbaar over state‑of‑the‑art batterijen voor automotive toepassingen.” 

Om te begrijpen hoe ze werken en te vergelijken, heeft het onderzoeksteam de batterijpakketten gedemonteerd en hun bevindingen gepubliceerd in Cell Reports Physical Science.¹ Het doel is om ontwerprichtlijnen te bieden voor de ontwikkeling van volgende‑generatie batterijen.

De belangrijkste bevindingen toonden belangrijke verschillen in de ontwerpprioriteiten van Tesla en BYD. De batterijen van BYD gebruiken kosteneffectieve materialen en volgen het doel van ruimte‑efficiëntie. Daarentegen richt Tesla zich op het leveren van hoge energiedichtte en prestaties.

Het belangrijkste is dat de studie vond dat het batterijontwerp van BYD een grotere algehele efficiëntie biedt dankzij verbeterd thermisch beheer.

Naast andere belangrijke bevindingen merkte de studie op dat Tesla laserlassen gebruikt voor elektrodeverbindingen, terwijl BYD laser‑ en ultrasone methoden combineert. Bovendien vertoonde de BYD Blade‑cel de helft van de energieverliezen per volume van de Tesla 4680‑cel bij dezelfde C‑rate. 

Volgens Gorsch benadrukt de studie dat batterijen van zowel Tesla als BYD twee “hoog innovatief” ontwerpen zijn die “fundamenteel verschillend” van elkaar zijn.

“De bevindingen bieden zowel onderzoek als industrie een benchmark voor grootschalige celontwerpen, die dienen als basis voor verdere celanalyse en optimalisatie,” zei Gorsch, die gelooft dat hun data andere batterijcelontwikkelaars kan helpen betere en beter onderbouwde keuzes te maken bij het bepalen van grootte, formaat en actieve materialen.

Desondanks zijn verdere studies nodig om het effect van verschillende mechanische celontwerpen op de prestaties van elektroden in EV‑batterijen en de levensduur van BYD‑ en Tesla‑cellen te begrijpen.

Evalueren wat een batterij “beter” maakt

Als het gaat om batterijontwerp en -selectie voor EV’s, is er een afweging tussen factoren zoals kosten, energiedichtte, vermogenscapaciteit, levensduur en veiligheid.

Nu passen verschillende celchemistrieën bij verschillende toepassingen. Bijvoorbeeld, lithium‑ijzerfosfaat (LFP)‑batterijen zijn kosteneffectief en bieden een lange levensduur, waardoor ze ideaal zijn voor betaalbare voertuigsegmenten. Hoog‑nikkel chemistrieën zoals NMC811 daarentegen bieden superieure energiedichtte, waardoor ze geschikt zijn voor hogere prestatie‑ en kostensegmenten.

De keuze tussen deze twee chemistrieën hangt af van de focus, of dat nu prestaties, bereik of kosten zijn.

Dus, met het doel data te bieden over geavanceerde cellen die in automotive toepassingen worden gebruikt, vergelijkt de studie de twee belangrijkste commerciële lithium‑ion batterijen — de Tesla 4680‑cel, die een prestatiegericht celontwerp heeft, en de BYD Blade‑cel, die een kosten­gericht celontwerp heeft. 

De ingenieurs analyseerden de afmetingen en energiedichttes van de cellen, mechanische ontwerpen evenals elektrische en thermische prestaties van de cellen, materiaalverdeling over elk celcomponent, en de materiaalsamenstellingen van hun elektroden. Bovendien konden ze de kosten van de gebruikte materialen en de processen die de bedrijven gebruiken om de cellen te assembleren afleiden.

Terwijl de studie de specifieke ontwerp‑ en prestatiekenmerken van de twee batterijcellen onderzocht, noemde de studie hun formaat als het belangrijkste verschil tussen de twee; de Tesla 4680‑cel is een grote cilindrische cel met een aanzienlijk lager volume, terwijl BYD een groot prismatisch celformaat gebruikt, wat de trend van toenemende celgroottes en de cel‑naar‑pakket benadering illustreert.

De cel van BYD heeft geschroefde zijkantterminals, waardoor de cel‑naar‑cel verbindingen gemakkelijk losgekoppeld kunnen worden. Dit is alleen mogelijk dankzij het prismatische celformaat. De aluminium behuizing van de cel is ook geïsoleerd met een kleefstof van polyethyleentereftalaat (PET) folie, terwijl de Tesla‑behuizing geen directe isolatie op het niveau van de celbehuizing heeft.

Volgens de studie gebruikt de Blade‑cel lithium‑ijzerfosfaat (LFP) als elektrode materiaal, wat resulteert in een energiedichtte van 160 Wh/kg en 355,26 Wh/l op celniveau. De Tesla 4680‑cel gebruikt NMC811 (nikkel, mangaan en kobalt), wat resulteert in een energiedichtte van 241,01 Wh/kg en 643,3 Wh/l.

Het team ontdekte ook dat beide bedrijven nieuwe methoden gebruiken om de elektrodeplaten op hun plaats te houden, in tegenstelling tot de meeste fabrikanten in de industrie.

De methode die BYD Blade gebruikt omvat een elektrode‑stack met een nieuw verwerkingsstap om de randen van de separator te lamineren. De separator bevindt zich tussen de anode en de kathode. Tesla gebruikt ook een nieuw bindmiddel voor zijn batterij, een stof om de actieve materialen in de elektroden bij elkaar te houden. Onderzoekers hebben polyethyleenoxide (PEO) en polyacrylzuur (PAA) geïdentificeerd als bindmiddelen.

Op celniveau overtreft de energiedichtte van de Tesla 4680‑cel die van de BYD Blade‑cel met marges van 1,8× in volume en 1,5× in massa.

Wat de kosten betreft, profiteert de grotere BYD Blade‑cel van het kostenvoordeel van LFP‑batterijen, die €10/kWh goedkoper zijn tegen de huidige prijsniveaus. Volgens de studie is de kostprijs van het anode‑actieve materiaal (AAM) per kWh voor BYD hoger dan die van Tesla, aangezien Tesla AAM met een hogere energiedichtte gebruikt.

De studie heeft ook vastgesteld dat de batterijen aanzienlijke verschillen vertonen in de snelheid waarmee een batterij wordt opgeladen of ontladen ten opzichte van zijn maximale capaciteit.

Hoewel batterijen van Tesla en BYD zeer verschillend zijn, delen ze ook onverwachte overeenkomsten. Beide fabrikanten gebruiken een ongebruikelijke manier om hun dunne elektrodefolies te verbinden. Terwijl ultrasoon lassen door velen in de industrie wordt gebruikt, maken zij gebruik van laserlassen.

Ook is het aandeel van passieve celcomponenten zoals busbars, behuizingen en stroomverzamelaars vergelijkbaar in beide gevallen, ondanks dat de BYD‑cel veel groter is dan die van Tesla. Beide cellen gebruiken grafiet (een populair anodemateriaal voor Li‑ion batterijen) anodes zonder SiO2 (siliciumdioxide).

“We waren verrast dat er geen siliciuminhoud in de anodes van beide cellen te vinden was, vooral niet in de cel van Tesla, aangezien silicium in onderzoek algemeen wordt beschouwd als een sleutelmateriaal voor het verhogen van de energiedichtte.”

– Gorsch

Innovatief Bedrijf

QuantumScape (QS )

Dit omvat QuantumScape, dat bekend staat om zijn solid‑state lithium‑metaal batterijtechnologie, die sneller opladen, hogere energiedichtte en meer veiligheid biedt. Het wordt ontwikkeld voor EV’s en andere toepassingen zoals consumentenelektronica en stationaire opslag. 

De batterijcellen van QuantumScape bevatten niet de gastmaterialen die in bestaande anodes worden gebruikt. Ze worden feitelijk vervaardigd zonder enige anodes in de ontladen toestand, wat het gewicht vermindert en de efficiëntie verbetert.

Het bedrijf heeft ook een uniek keramisch separator gepresenteerd dat in staat is dendrietvorming te weerstaan bij hogere vermogensdichttes voor ongeveer 800 cycli bij ongeveer 25 graden C. De separator is stabieler en veiliger dan vloeibare elektrolyten.

QuantumScape heeft een marktkapitalisatie van $2,08 billion met aandelen die handelen tegen $3,78, een daling van 26,6% tot nu toe dit jaar. Daarbij heeft het een EPS (TTM) van -0,94 en een P/E (TTM) van -4,05.

Deze zwakte in prijsperformance weerspiegelt bredere aandelenmarkt sentimenten die worden geteisterd door tariefonzekerheid. Maar met QuantumScape is er meer. Het bedrijf heeft het afgelopen jaar te maken gehad met tegenwind terwijl de batterij‑ en EV‑markt snel evolueert en de concurrentie toeneemt. Investeerders maken zich ook zorgen over het vermogen van QuantumScape om zijn technologie te commercialiseren en hoewel de kaspositie van het bedrijf sterk is, moet nog blijken of het dit kan volhouden. 

QuantumScape sloot 2024 af met $910,8 million aan liquiditeit, wat naar verwachting zal volstaan tot de tweede helft van 2028.

Nu een dieper kijkje in de financiële cijfers; terwijl de Q1 2025 resultaten op 23 april 2025 worden gepubliceerd, rapporteerde het bedrijf voor 2024 een GAAP nettoverschuld van $477,9 million, een stijging ten opzichte van $445,1 million in 2023, en een EBITDA‑verlies van $285 million. De kapitaalinvesteringen bedroegen $62,1 million gedurende deze periode.

In een brief aan aandeelhouders, het bedrijf noemde 2024 “een keerpuntjaar,” aangezien het vier belangrijke doelen bereikte. Dit omvatte het verzenden van Alpha‑2 monsters, het opschalen van zijn (snellere en efficiëntere separator hittebehandelingsproces) Raptor, en het uitbrengen van zijn geavanceerde Cobra separator hittebehandelingsapparatuur. 

Het laatste behaalde doel betrof het product, namelijk de introductie van de QSE‑5‑cel. Het bedrijf begon met de productie van low‑volume B0‑monsters van QSE‑5‑cellen die een lage‑temperatuur werking, 10C ontlaadvermogen, snel opladen in iets meer dan 12 minutes, en een energiedichtte van 844 Wh/L bieden.

“Deze combinatie van prestatiekenmerken toont de overtuigende waarde die ons technologieplatform kan creëren: QSE‑5 vertegenwoordigt een compromisloze solid‑state batterij die ongeëvenaard is in de industrie,” merkten CEO Siva Sivaram en CFO Kevin Hettrich in de brief, waarin staat dat hun “missie is om de elektrische voertuig‑ en energieopslagindustrie te revolutioneren.”

Een andere belangrijke ontwikkeling van vorig jaar omvatte een samenwerking tussen QuantumScape en PowerCo, het batterijproductiebedrijf van de Volkswagen Group. De focus van deze samenwerking ligt op het industrialiseren van het QSE‑5 technologieplatform voor EV‑gebruik, met als doel productie op gigawatt‑uur (GWh) schaal in de eigen faciliteiten van PowerCo. 

Nu, voor 2025, voorspelt het bedrijf dat de kapitaalinvesteringen tussen $45 million en $75 million zullen liggen en dat het aangepaste EBITDA‑verlies tussen $250 million en $280 million zal bedragen. De belangrijkste focus dit jaar ligt ondertussen op het gereedmaken van het technologieplatform om eindelijk hun solid‑state lithium‑metaal technologie op de markt te brengen.

De belangrijkste doelen van QuantumScape voor dit jaar omvatten het in productie nemen van Cobra in baseline productie, wat zal gebeuren zodra de volledige productiestroom operationeel is en voldoende kwaliteit en opbrengst heeft bereikt. Het bedrijf streeft ook naar een hogere‑volume productie van QSE‑5 B1‑monsters in samenwerking met PowerCo.

Zodra zowel de hogere‑volume separator‑ als celproductie‑apparatuur geïnstalleerd zijn, is de volgende stap het verzenden van QSE‑5 B1‑monsters naar klanten voor testen, waarvoor QuantumScape 2026 als doel heeft.

Een andere belangrijke focus dit jaar zal liggen op het uitbreiden van hun commerciële (licentie)partnerschappen, die al vorm beginnen te krijgen met QuantumScape in actieve discussies met twee automobiel‑OEM’s.

“Het realiseren van deze doelen zal onze positie als wereldleider in solid‑state batterijen verder versterken,” verklaarde het bedrijf, en daarmee zetten ze een stap dichter bij het bereiken van het langetermijndoel om hun next‑gen batterijtechnologie te industrialiseren, energieopslag te revolutioneren en uitzonderlijke waarde voor aandeelhouders te creëren.

Conclusie

Batterijen zijn cruciaal voor de voortdurende elektrische voertuigrevolutie die overal ter wereld plaatsvindt. En naarmate de EV‑markt groeit samen met de stijgende trend van elektrificatie en energieopslag voor de integratie van hernieuwbare energie, zal de rol van batterijen in de loop van de tijd alleen maar toenemen.

Momenteel zijn de Blade van BYD en de 4680 van Tesla de leidende batterijen op de markt, maar er is weinig bekend over hun interne mechanica. Daarom biedt de nieuwste studie een zeldzaam inzicht in het ontwerp en de prestaties van deze top‑batterijtechnologieën, en hoe de twee leidende bedrijven hetzelfde probleem op verschillende manieren aanpakken. 

Opmerkelijk is dat het onthult hoe de focus van BYD op kosten en efficiëntie ligt, terwijl Tesla de nadruk legt op prestaties. Het onthullen van innovatieve maar uiteenlopende filosofieën van deze batterijontwerpen heeft het potentieel om fabrikanten en ontwikkelaars van next‑gen batterijen op een betekenisvolle manier te helpen. 

De gedeelde inzichten kunnen leiden tot betere batterijen die goedkoper, veiliger en langer meegaan. Naarmate de batterijtechnologie evolueert, zullen we de ontwikkeling zien van state‑of‑the‑art cellen die hogere efficiëntie en schaalbaarheid bieden. Dit zal op zijn beurt de toekomst van EV’s beter en geavanceerder maken.

Klik hier voor een lijst van top batterij‑aandelen.

Gerefereerde studies:

1. Gorsch, J., Schneiders, J., Frieges, M., Kampker, A., Muñoz Castro, M., & Siebecke, E. (2025). Contrasterende een BYD Blade prisma‑cel en Tesla 4680 cilindrische cel met een demontage‑analyse van ontwerp en prestaties. Cell Reports Physical Science, 6(3), 102453. https://doi.org/10.1016/j.xcrp.2025.102453