Tesla vs. BYD: Quem Produz a Bateria Melhor?

O mercado global de baterias está avançando rapidamente à medida que a demanda aumenta e os preços caem. De acordo com o relatório recente da Agência Internacional de Energia (IEA) relatório recente, a demanda anual por baterias atingiu um marco histórico no ano passado, ultrapassando um terawatt-hora (TWh) em resposta a um aumento de 25% nas vendas de carros elétricos, que chegaram a 17 milhões.

O preço médio de um pacote de bateria para um carro elétrico equipado com bateria, por sua vez, caiu para menos de $100 por quilowatt-hora. Esse nível é comumente visto como um ponto de referência crucial para competir em custo com modelos tradicionais. Minerais de bateria mais baratos, especialmente o preço do lítio, que caiu mais de 85% em relação ao pico de 2022, têm sido um importante impulsionador disso.

Curiosamente, os rápidos avanços na indústria de baterias estão apoiando a redução de preços. Como a IEA observou, a capacidade global de fabricação de baterias finalmente atingiu 3 TWh e deve triplicar nos próximos cinco anos, desde que todos os projetos anunciados sejam construídos.

Tudo isso indica que a indústria de baterias está entrando em uma nova fase de desenvolvimento. Mas, mais importante, a China está atualmente liderando a produção de baterias, respondendo por três quartos de todas as baterias vendidas mundialmente. Os preços médios na região também caíram muito mais rápido, quase 30%, o que tornou os veículos elétricos na China muito mais econômicos que seus equivalentes atuais.

Existem várias razões principais para essa vantagem de preço, incluindo ampla expertise em manufatura. A China produziu mais de 70% de todas as baterias já fabricadas, o que deu origem a gigantes como a CATL e a BYD.

Outras razões são a integração da cadeia de suprimentos que apoia inovação mais rápida e a redução dos custos de fabricação, priorizando química de bateria mais barata, ou seja, fosfato de ferro e lítio (LFP), e a competição doméstica feroz. Embora a queda de preços possa desacelerar no futuro próximo, espera‑se que a China continue sendo a maior fabricante de baterias no médio prazo.

Apesar do domínio da China, Japão e Coreia do Sul estão emergindo como players importantes. Esses países têm produção doméstica limitada de baterias, mas estão fazendo investimentos significativos no exterior que ajudaram as empresas coreanas a alcançar quase 400 gigawatt-horas (GWh) em comparação com os 60 GWh do Japão.

A Europa, por outro lado, está atualmente lutando devido ao custo dos produtos ser 50% maior que o da China. No entanto, esforços estão sendo feitos para produzir baterias LFP mais baratas. Aqui, empresas coreanas estão começando a investir na produção de baterias LFP, mas os fabricantes chineses ainda provavelmente continuarão a expandir.

Nos EUA, enquanto isso, créditos fiscais para produtores ajudaram a capacidade de fabricação de baterias a dobrar desde 2022, atingindo mais de 200 GWh em 2024. Cerca de 700 GWh de capacidade adicional estão atualmente em construção. Tesla (TSLA ), a maior fabricante de baterias dos EUA, implantou um recorde de 31,4 GWh de produtos de armazenamento de energia em 2024, incluindo os sistemas Megapack e Powerwall.

Desenvolver capacidade doméstica para a fabricação de componentes de baterias na região, porém, tem progredido bastante lentamente, com a maior parte da demanda por ânodos e cátodos sendo satisfeita por importações.

Clique aqui para saber como os fabricantes de baterias estão se esforçando para atender à demanda futura.

Desmontando as Baterias da Tesla e da BYD para Encontrar a Melhor

O mercado global de baterias está certamente crescendo em ritmo acelerado, mas a questão é qual das baterias atualmente disponíveis oferece melhor desempenho. Bem, um novo estudo com apoio financeiro do Ministério Federal Alemão da Educação e Pesquisa tentou responder exatamente isso.

O foco do estudo são a bateria Blade da BYD e a bateria 4680 da Tesla, cujas estruturas internas foram analisadas para comparar seu design e desempenho. Esses dois fabricantes, afinal, dominam o mercado de veículos elétricos. A BYD é a principal produtora de EVs na China, enquanto a Tesla lidera na América do Norte e na Europa.

A BYD começou como fabricante de células de bateria e ganhou participação de mercado significativa nas BEVs vendidas mundialmente. De fato, as vendas totais de BEVs da BYD superaram as da Tesla no ano passado.

A Tesla começou a produzir células cilíndricas 4680 em 2022, obtendo células prismáticas da gigante chinesa CATL. Essas células são cerca de cinco vezes maiores em volume e capacidade que as anteriores, o que permitiu densidades de energia mais altas e redução de custos. Seu design sem abas reduz ainda mais os custos de produção.

Então há as baterias Blade da BYD, que utilizam um design de célula único para produzir células duráveis a baixo custo e alta segurança.

Apesar de capturar uma forte participação de mercado, há pouca informação disponível sobre o design interno e as propriedades dessas células de bateria. Segundo o autor principal do estudo, Jonas Gorsch, pesquisador em Engenharia de Produção de Componentes de E‑Mobilidade na RWTH Aachen University, na Alemanha:

“Há dados e análises aprofundadas muito limitados disponíveis sobre baterias de última geração para aplicações automotivas.” 

Para entender como elas funcionam e compará‑las, a equipe de pesquisa desmontou os pacotes de baterias e publicou suas conclusões na Cell Reports Physical Science.¹ Com isso, o objetivo é fornecer diretrizes de design para o desenvolvimento de baterias de próxima geração.

As principais descobertas revelaram diferenças importantes nas prioridades de design da Tesla e da BYD. As baterias da BYD utilizam materiais de baixo custo e seguem o objetivo de eficiência espacial. Em contraste, o foco das baterias da Tesla está em fornecer alta densidade de energia e desempenho.

Mais importante, o estudo constatou que o design da bateria da BYD oferece maior eficiência geral graças a um melhor gerenciamento térmico.

Entre outras descobertas importantes, o estudo observou que a Tesla usa soldagem a laser para as conexões dos eletrodos, enquanto a BYD combina métodos a laser e ultrassônicos. Além disso, a célula Blade da BYD mostrou metade das perdas de energia por volume da célula cilíndrica 4680 da Tesla à mesma taxa C.

Segundo Gorsch, o estudo destaca que as baterias tanto da Tesla quanto da BYD são dois designs “altamente inovadores” que são “fundamentalmente diferentes” entre si.

“As descobertas fornecem tanto à pesquisa quanto à indústria um benchmark para designs de células de grande formato, servindo como base para análises e otimizações futuras de células,” disse Gorsch, que acredita que seus dados podem ajudar outros desenvolvedores de células de bateria a fazer escolhas melhores e mais informadas ao decidir sobre tamanho, formato e materiais ativos.

Ainda, são necessários mais estudos para entender o efeito de diferentes designs mecânicos de células no desempenho dos eletrodos em baterias de EVs e a longevidade das células da BYD e da Tesla.

Avaliando o que Torna uma Bateria “Melhor”

Quando se trata de design e seleção de baterias para EVs, há um trade‑off entre fatores como custo, densidade de energia, capacidade de potência, longevidade e segurança.

Agora, diferentes químicas de célula atendem a diferentes aplicações. Por exemplo, baterias de fosfato de ferro e lítio (LFP) são econômicas e oferecem longevidade, o que as torna ideais para segmentos de veículos acessíveis. Químicas de alto níquel como NMC811, por outro lado, fornecem densidade de energia superior, sendo adequadas para segmentos de desempenho e custo mais elevados.

Escolher entre essas duas químicas depende do foco, seja desempenho, autonomia ou custo.

Portanto, com o objetivo de fornecer dados sobre células avançadas usadas em aplicações automotivas, o estudo compara as duas principais baterias de íons de lítio comerciais — a célula Tesla 4680, que tem um design orientado ao desempenho, e a célula BYD Blade, que tem um design focado no custo.

Os engenheiros analisaram as dimensões e densidades de energia das células, designs mecânicos, bem como desempenhos elétrico e térmico das células, distribuição de material em cada componente da célula e as composições dos materiais dos seus eletrodos. Além disso, foram capazes de deduzir os custos dos materiais usados e dos processos empregados pelas empresas para montar as células.

Ao investigar as características específicas de design e desempenho das duas células de bateria, o estudo mencionou seu formato como a principal diferença entre elas; a célula Tesla 4680 é uma grande célula cilíndrica com volume significativamente menor, enquanto a BYD usa um grande formato de célula prismática, o que ilustra a tendência de aumento de tamanhos de células e da abordagem célula‑para‑pacote.

A célula da BYD tem terminais laterais rosqueados, que permitem que as juntas célula‑a‑célula sejam destacadas facilmente. Isso só é possível graças ao formato prismático da célula. A carcaça de alumínio da célula também é isolada com uma folha adesiva de poliéster tereftálico (PET), enquanto a da Tesla não possui isolamento direto ao nível da carcaça da célula.

De acordo com o estudo, a célula Blade usa fosfato de ferro e lítio (LFP) como material dos eletrodos, o que resulta em densidade de energia de 160 Wh/kg e 355,26 Wh/L no nível da célula. A célula Tesla 4680 usa NMC811 (níquel, manganês e cobalto), o que resulta em densidade de energia de 241,01 Wh/kg e 643,3 Wh/L.

A equipe também descobriu que, para manter as folhas de eletrodo no lugar, ambas as empresas utilizam métodos inovadores diferentes dos usados pela maioria dos fabricantes da indústria.

O método usado pela BYD Blade envolve uma pilha de eletrodos que apresenta uma etapa de processamento inovadora para laminar as bordas do separador. O separador fica entre o ânodo e o cátodo. A Tesla também usa um ligante inovador para sua bateria, uma substância que mantém os materiais ativos nos eletrodos unidos. Pesquisadores identificaram o polietileno óxido (PEO) e o ácido poliacrílico (PAA) como ligantes.

No nível da célula, a densidade de energia da célula Tesla 4680 supera a da célula Blade da BYD em margens de 1,8× volumetricamente e 1,5× gravimetricamente.

Em termos de custo, a maior célula Blade da BYD se beneficia da vantagem de custo das baterias LFP, sendo €10/kWh mais barata nos níveis de preço atuais. Segundo o estudo, o custo do material ativo do ânodo (AAM) por kWh para a BYD é maior que o da Tesla, já que a Tesla usa AAM com maior densidade de energia.

O estudo também constatou que as baterias apresentam diferenças consideráveis na velocidade com que carregam ou descarregam em relação à sua capacidade máxima.

Embora as baterias da Tesla e da BYD sejam muito diferentes, elas também compartilham semelhanças inesperadas. Ambas as fabricantes utilizam um modo incomum de conectar suas finas folhas de eletrodo. Enquanto a soldagem ultrassônica é usada por muitos na indústria, elas utilizam soldagem a laser.

Além disso, a fração de componentes passivos da célula, como barras de barramento, carcaça e coletores de corrente, é semelhante em ambos os casos, apesar da célula da BYD ser muito maior que a da Tesla. Ambas as células usam ânodos de grafite (um material de ânodo popular para baterias de íon‑lítio) sem SiO2 (dióxido de silício).

“Ficamos surpresos ao não encontrar conteúdo de silício nos ânodos de nenhuma das células, especialmente na célula da Tesla, já que o silício é amplamente considerado na pesquisa como um material chave para aumentar a densidade de energia.”

– Gorsch

Empresa Inovadora

QuantumScape

Enquanto a Tesla e a BYD lideram o espaço de tecnologia de baterias, outros players também estão fazendo progressos consideráveis.

Isso inclui a QuantumScape (QS ), conhecida por sua tecnologia de bateria de lítio‑metal de estado sólido, que oferece carregamento mais rápido, densidade de energia e mais segurança. Está sendo desenvolvida para EVs e outras aplicações, como eletrônicos de consumo e armazenamento estacionário.

As células de bateria da QuantumScape não contêm os materiais hospedeiros que são usados nos ânodos existentes. Elas são realmente fabricadas sem quaisquer ânodos no estado descarregado, o que reduz peso e melhora a eficiência.

A empresa também apresentou um separador cerâmico único que é capaz de resistir à formação de dendritos em densidades de potência mais altas por cerca de 800 ciclos a aproximadamente 25 graus C. O separador é mais estável e seguro que os eletrólitos líquidos.

A QuantumScape tem uma capitalização de mercado de $2.08 billion com suas ações negociando a $3.78, queda de 26.6% até agora neste ano. Com isso, tem um EPS (TTM) de -0.94 e um P/E (TTM) de -4.05.

Essa fraqueza no desempenho de preço reflete sentimentos mais amplos do mercado de ações que têm sido atormentados por incertezas tarifárias. Mas com a QuantumScape, há mais. A empresa tem enfrentado ventos contrários no último ano com o mercado de baterias e EVs evoluindo rapidamente e a competição aumentando. Investidores também estão preocupados com a capacidade da QuantumScape de comercializar sua tecnologia e, embora a posição de caixa da empresa seja forte, ainda está por se ver se ela pode sustentá‑la.

A QuantumScape encerrou 2024 com $910.8 million em liquidez, o que se espera durar até a segunda metade de 2028.

Agora, um olhar mais profundo em suas finanças; enquanto os resultados do Q1 2025 serão divulgados em 23 de abril de 2025, para 2024, a empresa reportou um prejuízo líquido GAAP de $477.9 million, acima dos $445.1 million de 2023, e a perda de EBITDA foi de $285 million. Seus gastos de capital foram de $62.1 million durante esse período.

Em uma carta aos acionistas, a empresa chamou 2024 de “um ano decisivo”, pois alcançou quatro metas principais. Isso inclui o envio de amostras Alpha‑2, o aumento de sua (processo de tratamento térmico de separador mais rápido e eficiente) Raptor, e o lançamento de seu avançado equipamento de tratamento térmico de separador Cobra.

A última meta alcançada foi no front de produto, que foi o debut da célula QSE‑5. A empresa iniciou a produção de amostras B0 de baixo volume das células QSE‑5 que apresentam operação em baixa temperatura, potência de descarga de 10C, carregamento rápido em pouco mais de 12 minutos e densidade de energia de 844 Wh/L.

“Esta combinação de recursos de desempenho demonstra o valor atraente que nossa plataforma tecnológica pode criar: o QSE‑5 representa uma bateria de estado sólido sem concessões, incomparável na indústria,” observaram o CEO Siva Sivaram e o CFO Kevin Hettrich na carta, que afirma que sua “missão é revolucionar as indústrias de veículos elétricos e armazenamento de energia.”

Outro grande desenvolvimento do ano passado inclui a parceria da QuantumScape com a PowerCo, empresa de fabricação de baterias do Grupo Volkswagen. O foco dessa parceria é industrializar a plataforma tecnológica QSE‑5 para uso em EVs, levando à produção em escala de gigawatt‑hora (GWh) nas próprias instalações da PowerCo.

Agora, para 2025, a empresa prevê seus gastos de capital na faixa de $45 million e $75 million e perda de EBITDA ajustado entre $250 million e $280 million. Seu foco principal neste ano, entretanto, está em preparar a plataforma tecnológica para finalmente levar sua tecnologia de lítio‑metal de estado sólido ao mercado.

Os principais objetivos da QuantumScape para este ano incluem colocar a Cobra em produção de base, o que acontecerá quando todo o fluxo de produção estiver em vigor e alcançar qualidade e rendimento suficientes. A empresa também pretende alcançar produção de amostras B1 de maior volume do QSE‑5 em parceria com a PowerCo.

Uma vez que ambos os equipamentos de produção de separador e célula de maior volume estejam instalados, o próximo passo será enviar amostras B1 do QSE‑5 aos clientes para testes, objetivo da QuantumScape para 2026.

Outro foco importante este ano será expandir suas parcerias comerciais (de licenciamento), que já começaram a se concretizar com a QuantumScape em discussões ativas com duas montadoras automotivas.

“Executar esses objetivos consolidará ainda mais nossa posição como líder global em baterias de estado sólido,” afirmou a empresa, e com isso, avançará mais um passo rumo ao objetivo de longo prazo de industrializar sua tecnologia de bateria de próxima geração, revolucionar o armazenamento de energia e criar valor excepcional para os acionistas.

Conclusão

As baterias são fundamentais para a revolução contínua dos veículos elétricos que ocorre em todo o mundo. E à medida que o mercado de EVs cresce junto com a tendência crescente de eletrificação e armazenamento de energia para integração de energia renovável, o papel das baterias só aumentará ao longo do tempo.

Atualmente, a Blade da BYD e a 4680 da Tesla são as baterias líderes no mercado, mas pouco se sabe sobre sua mecânica interna. Assim, o estudo mais recente oferece uma visão rara sobre o design e desempenho dessas tecnologias de bateria de alto nível, e como as duas empresas líderes abordam o mesmo problema de maneiras diferentes.

Notavelmente, revela que o foco da BYD está em custo e eficiência, enquanto a Tesla enfatiza desempenho. A revelação de filosofias inovadoras porém divergentes desses designs de bateria tem o potencial de ajudar fabricantes e desenvolvedores de baterias de próxima geração de forma significativa.

Os insights compartilhados podem levar a baterias melhores, mais baratas, seguras e duradouras. À medida que a tecnologia de baterias evolui, veremos o desenvolvimento de células de ponta que oferecem maior eficiência e escalabilidade. Isso, por sua vez, impulsionará o futuro dos EVs a ser melhor e mais avançado.

Clique aqui para uma lista das principais ações de baterias.

Estudos Referenciados:

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