Fastsolidbatterier närmar sig verkligheten för framtida elbilar

Det mest solida alternativet till de allmänt använda litiumjonbatterierna, med fördelarna förbättrad säkerhet, högre energitäthet, längre livslängd och snabbare laddning, är nästan här.

Detta lovande alternativ är fastsolidbatterier (SSB), som ersätter flytande elektrolyter med fasta elektrolyter, vilket eliminerar brandrisken och möjliggör mer kompakta konstruktioner, samt stödjer fler laddningscykler innan nedbrytning. 

En nyligen studie¹ från University of California granskade teknologin och fann att den kan omvandla inte bara elbilar utan även konsumentelektronik och energilagring. Nyckeln till allt är kemi och ingenjörskonst.

“Genom att ta bort vätskan och istället använda stabila fasta material kan vi säkert trycka in mer elektricitet i batteriet på en gång, utan risk för överhettning eller bränder.”

– Huvudförfattare Cengiz Ozkan, professor i maskinteknik vid UCR

Till skillnad från vätskan i traditionella litiumjonbatterier, som försämras med tiden, medför brandrisk och begränsar laddningshastigheten, erbjuder det fasta materialet som används i fastsolidbatterier en mer stabil och säkrare miljö, vilket möjliggör mer effektiv laddning med färre säkerhetsproblem.

Med sina överlägsna egenskaper jämfört med nuvarande litiumjonbatterier har SSB:er fått stort genomslag bland företag, men hittills teknologin är fortfarande i utvecklingsstadiet. Det blir dock inte länge så.

Verklig validering: Fastsolidbatterier i elbilar (QS/VW-demo)

Den här veckan demonstrerade fastsolidbatteriutvecklaren QuantumScape (QS ), tillsammans med sin affärspartner PowerCo, en live‑demonstration av sina energitäta fastsolida litiummetallbatterier som driver ett fordon.

PowerCo är batteriverksamheten i Volkswagen Group, en av världens ledande biltillverkare och den största biltillverkaren i Europa. VW äger varumärken som Audi, Bentley, CUPRA, Ducati, Lamborghini, Porsche, SEAT och Škoda. Företaget producerar också lätta och tunga kommersiella fordon såsom MAN och Scania, medan CARIAD är mjukvaru‑ och teknikavdelningen för alla Volkswagen‑gruppens fordon. 

VW Group och PowerCo har varit långsiktiga investerare i QuantumScapes fastsolidteknik och har testat deras prototypceller i flera år.

Nu, för första gången, har QuantumScape, PowerCo och Volkswagen Group visat den nya tekniken på IAA Mobility i München, en av världens största mobilitetsträffar. 

Genom att dra bort den svarta plasten från fordonet avslöjade de en modifierad, helt elektrisk Ducati V21L‑racermotorcykel, som är helt driven av QSE‑5‑fastsolidceller.

Fastsolidcellerna i motorcykeln monterades med QuantumScapes egna tillverkningsplattform (Cobra‑produktionsprocess), som möjliggör snabbare värmebehandling, kräver mindre golvyta och eliminerar vissa materialsteg. Det unika batterisystemet designades av specialister på Audi, specifikt för QS‑SSB‑celler.

Demonstrationen markerar ett stort genombrott inte bara för de inblandade företagen utan också för elfordonssektorn, eftersom det var första gången QuantumScapes anodfria celler gick från tillverkningsanläggning till ett faktiskt fordon för världen att se.

“Idag har vi korsat tröskeln från möjlighet till verklighet.”

– QuantumScape VD och president Dr. Siva Sivaram

Företagets partnerskap med PowerCo, påpekade han, placerar QuantumScape i en position att skala sin transformerande teknik till gigawatt‑timmar (GWh) produktion, och tillsammans kommer de att “hjälpa till att inleda en ny era av elektrifierad transport.”

Enligt den officiella pressmeddelandet, representerar världens första live‑demonstration av QS fastsolid litium‑metallbatterier som driver ett EV ett betydande framsteg inom batteriteknik och ett stort steg mot kommersialisering av fastsolid‑EV‑batterier.

Med denna teknik är målet att hjälpa till att driva EV‑revolutionen, vilket PowerCo‑VD Frank Blome säger är “den största omvandlingen som bilindustrin någonsin har sett.” 

SSB:er kommer att omdefiniera vad som är möjligt för högpresterande premiumfordon, och demonstrationen är bara början, tillade han.

QuantumScapes färdplan från prototyp till produktion

Med traditionella litiumjonbatterier som når gränserna för möjlig energitäthet och säkerhet när bärbara elektronik, elbilar och förnybara energinät blir allt mer utbredda och krävande, har QuantumScape vänt sig till fastsolidbatterier för att erbjuda större energitäthet, snabbare laddning och förbättrad säkerhet för att stödja övergången till en lägre koldioxidframtid.

Företaget leder för närvarande det globala loppet om fastsolidbatteriutveckling och är redo att ta sina fullskaliga fastsolidceller till EV‑marknaden i stor skala inom en snar framtid.

Den senaste demonstrationen av tekniken för världen att se fick faktiskt aktiekurserna för det $5 miljard‑värderade företaget att skjuta i höjden. Vid skrivandet handlas QS till $8,85, upp hela 70,52 % YTD, men är fortfarande långt ifrån sin historiska topp (ATH) på $132,73 som nåddes sent 2020. 

Vad gäller den finansiella utsikterna rapporterade företaget kapitalutgifter på $8,3 miljoner under Q2 2025. Utgifterna gick främst till anläggningar och utrustningsinköp när QuantumScape förberedde sig för högre volymproduktion av QSE‑5 B1‑prover under perioden.

Deras GAAP‑driftskostnader var $123,6 miljoner, GAAP‑nettoförtlust $114,7 miljoner och justerad EBITDA‑förlust $63 miljoner.

Företaget avslutade kvartalet med $797,5 miljoner i likviditet och förlängde sin prognos för kassareserven till 2029.

QuantumScape faktiskt förväntar sig att snart skicka sina provceller för testning, med kommersiell produktion förväntad att påbörjas inom de närmaste åren, beroende på tillverkningsskalning och regulatoriska godkännanden.

B‑provcellen som kallas QSE‑5 är den första planerade kommersiella produkten från QuantumScape, som är designad för att möta EV‑sektorns behov av batterier som måste utmärka sig i fem kritiska prestandamått: kostnadseffektivitet, energitäthet, laddningshastighet, säkerhet och livslängd.

Innovationen här är den anodfria celldesignen, som förenklar tillverkning och sänker materialkostnaderna samtidigt som den levererar hög energitäthet. I kombination med avancerade separatorer ger designen QuantumScape fördelar i säkerhet och effektivitet. 

Den har ersatt den organiska separatorn med en icke‑brandfarlig och icke‑brännbar fastsolidseparator som ger mer säkerhet. Samtidigt ökar borttagandet av grafit‑/silicon‑anodvärdmaterialet den volymetriska och gravimetriska energitätheten.

QuantumScape påstår att deras QS‑teknik har en 844 Wh/L energitäthet och 10C kontinuerlig urladdning. Dessutom tar litium‑metall‑fastsolidbatteriet bara drygt 12 minuter (12,2 min) att ladda från 10‑80 %.

Om tekniken skalas framgångsrikt kan den bli en standard för nästa generations EV:er samt andra energilagringslösningar. Världspremiären av tekniken den här månaden markerar ett stort milstolpe mot det målet, som kommer efter en rad framgångar.

Skalning av QSE‑5: Från pilotlinjer till GWh‑tillverkning

För att så snabbt som möjligt föra QSE‑5 till verkliga EV:er har QuantumScape och PowerCo samarbetat i tre år nu. Partnerskapet kombinerar QuantumScapes talang med PowerCos tillverkningsexpertis.

För bara några månader sedan utökade de sitt strategiska partnerskap för att påskynda utvecklingen av QSE‑5‑batteriet, som för närvarande tillverkas på QuantumScapes pilotlinje i San Jose, vilket markerar ett betydande steg framåt i industrialiseringen av SSB‑teknik.

Detta var resultatet av ett avtal de två nådde förra året, där QuantumScape gav PowerCo en icke‑exklusiv licens för massproduktion av fastsolidtekniken. 

Det tillåter PowerCo att producera upp till 5 GWh QSE‑5‑baserade celler årligen utöver de tidigare avtalade 40 GWh med möjlighet att expandera till 80 GWh, även för kunder utanför VW‑gruppen. Den utökade kapaciteten är rapporterat tillräcklig för att utrusta cirka en miljon EV:er med fastsolidteknik per år. Avtalet ger också rätten att licensiera viss framtida QS‑teknik.

Som ett resultat kommer PowerCo att bidra med ytterligare $131 miljoner under de kommande två åren i utbyte mot att QuantumScape prioriterar QSE‑5‑celler. Kapitalet kommer att hjälpa QS att skala sin tillverkning och att leverera högvolym‑prototypceller till batteriföretaget.

QS gjorde först sina 24‑lagers fastsolidceller tillgängliga för Volkswagen Group för testning i december 2022. Året därpå rapporterade de att de överträffade prestandamålen under tester. Tidigt förra året körde PowerCo också egna uthållighetstester på QS‑celler och rapporterade “mycket uppmuntrande resultat”.

Volkswagen Groups batteriarm bekräftade att QS:s fastsolidbattericeller uppnådde över 1 000 laddningscykler med mer än 95 % kapacitetsbehållning. 

Tester genomfördes i PowerCos Salzgitter‑batterilab i Tyskland. Tester visade att en elbil med WLTP‑räckvidd på 500‑600 km (311‑373 miles) utrustad med QS‑celler kan köra omkring 500 000 kilometer (mer än 310 000 miles) utan att förlora räckvidd.

Med dessa imponerande resultat siktar Volkswagen på att bli “en global teknologidrivare i bilindustrin”, men det återstår fortfarande en lång väg innan en marknadsklar lösning kan kommersialiseras.

Det kan ta resten av decenniet trots den senaste lovande demonstrationen. Det beror på att den första elektriska motorcykeln som presenterades på IAA Mobility var omfattande modifierad med batterisystemet designat specifikt för att passa behoven hos fastsolidbatterier, vilket gjorde att Ducati kunde utrustas med upp till 980 QSE‑5‑celler.

Trots detta är Volkswagen fast beslutna att se detta igenom och kommer att ta “nästa steg mot serieproduktion”, sade Thomas Schmall, gruppledamot för teknik. Med Volkswagens enhetliga cellkoncept redan lämpligt för QS‑celler, kommer fokus nu att ligga på att förfina och skala tillverkningsprocesserna.

Schmall noterade att med deras nya interna enhetliga cell, har de “skapat den perfekta matchen” eftersom den är “fastsolid‑klar” och möjliggör snabb tekniköverföring till företagets fordon, så snart fastsolidbatteriet är redo.”

Klar att göra sin debut i kommande små elbilar från VW, Cupra och Skoda, har den enhetliga cellen en energitäthet på omkring 660 Wh/l och en helt ny design där cellerna installeras direkt i paketet.

Vid evenemanget sade Volkswagen att den enhetliga cellen kommer att användas i upp till 80 % av sina egna EV:er i framtiden. Även om celltypen förblir densamma kan cellkemin variera, vilket möjliggör att den “utrustas med olika cellkemier från LFP och natrium‑jon till NMC och fastsolid”. 

PowerCo och QuantumScape arbetar för närvarande med att integrera fastsolidteknik i enhetscellen och därmed i bilen. Samtidigt utvecklas en tävlingsklar motorcykel för testning på banan. 

Det globala loppet mot genombrott för fastsolidbatterier

Volkswagen gör tydligt stora framsteg i ledningen av fastsolidbatteriteknik, men de är inte ensamma i detta arbete. Denna vecka meddelade även Mercedes‑Benz record egna rekord.

En “lätt modifierad” Mercedes EQS utrustad med ett fastsolidbatteri körde en sträcka på 1 205 km (748,7 miles) på en laddning. Efter att ha färdats från Stuttgart, Tyskland till Malmö, Sverige, hade den fortfarande 137 km (85,12 miles) räckvidd kvar. 

Detta nya rekord slog det tidigare som sattes av Vision EQXX med tre kilometer. Vägtesterna har varit en del av företagets omfattande valideringsprogram för fastsolidbatteriteknik under verkliga förhållanden på offentliga vägar.

“Fastsolidbatteriet är en verklig spelväxlare för elektrisk mobilitet. Med den framgångsrika långdistanskörningen av EQS visar vi att tekniken levererar inte bara i laboratoriet utan också på vägen. Vårt mål är att föra innovationer som denna till serieproduktion senast i slutet av decenniet och erbjuda våra kunder en ny nivå av räckvidd och komfort.”

– Markus Schäfer, styrelsemedlem för Mercedes‑Benz Group AG, Chief Technology Officer, Development & Procurement

För sitt batteri levererade Factorial Energy (FAC ) till företaget litium‑metallceller som baseras på Factorial Electrolyte System Technology.
Swipe to scroll →

Porsche‑ägda den kroatiska företaget Rimac är ytterligare ett exempel på att SSB:er kan öka kraften, sänka vikten och lösa räckviddsproblemen som nuvarande batterier står inför. Det nya batteriet utvecklas i samarbete med Mitsubishi Chemical Group och ProLogium.

Presenterat på Münchens IAA Mobility 2025, hävdar Rimac att deras pouch‑cell SSB har en effekt­densitet på 1 000 watt per pund, väger 847 pund och behåller över 95 % av sin energi vid -20 °C (-7 °F).

Under andra aktörer som arbetar med att driva tekniken framåt finns Toyota (TM ), som först avslöjade världens första prototyp‑EV som körde på SSB redan 2020, för att senare meddela att en Toyota‑hybrid sannolikt får ett SSB snarare än ett EV.

Det mest sålda bilmärket globalt förväntas faktiskt påbörja massproduktionen av sitt första fastsolidbatteri 2027‑2028. Toyota påstår att deras fastsolidbatteri kommer ge en 20 % ökning av körräckvidden och kan laddas från 10‑80 % på under 10 minuter.

Sen finns Honda (HMC ), vars fastsolidbatteri‑pilotproduktionslinje redan är i drift. Den ligger i Sakura, Japan, och automakaren har investerat cirka 43 miljarder yen, eller omkring $290 miljoner, i anläggningen för att stödja nästa generations EV‑batteriutveckling. 

Deras fastsolidceller, enligt Honda, kan potentiellt vara 25 % billigare, 35 % lättare och 50 % mindre än nuvarande litium‑jonbatterier. Den japanska biltillverkaren planerar att starta massproduktion av alla‑fastsolidbatterier (ASSB) under andra halvan av detta decennium.

Det $46,8 mld stora börsvärdet Ford (F ) är ytterligare en biltillverkare som aktivt utvecklar fastsolidbatterier. För sina SSB‑insatser har Ford samarbetat med startupen Solid Power.

Företaget investerade först i Solid Power 2019 innan de gjorde en ytterligare aktieinvestering 2021 för att hjälpa påskynda utvecklingen av tekniken. I den investeringsrundan deltog även BMW Group och blev lika ägare med Ford.

“Fastsolidbatterier visar stor lovande,” noterade biltillverkaren då, och tillade, “de kan också tillverkas på dagens litium‑jon‑batterilinjer, vilket gör att Ford kan återanvända omkring 70 % av sitt kapitalinvestering i litium‑jon‑tillverkningslinjer.”

Fords EV‑partner SK On forskar också på tekniken med ett antal koreanska universitet och institutioner. De utvecklar två typer av ASSB, en med polymer‑oxid‑komposit och den andra sulfid‑baserad, med kommersiella prototyper förväntade 2027 respektive 2029.

Det kinesiska teknikföretaget Huawei rapporterade under tiden ett genombrott, som baseras på ett kväve‑doppat sulfid‑SSB. Det kan nå energitätheter mellan 400 och 500 Wh/kg, vilket är två till tre gånger mer än konventionella litium‑jon‑EV‑batterier.

Det fastsolid‑EV‑batteriet från Huawei lovar en körsträcka på upp till 3 000 kilometer (1 864 miles) på en enda laddning. Dessutom har det förmågan att laddas fullt på fem minuter.

Slutsatser

Fastsolidbatterier (SSB) lovar att revolutionera hur vi driver elfordon (EV), konsumentelektronik och förnybara energisystem. Med deras högre energitäthet, snabbare laddningshastigheter, överlägsna säkerhetsprofil och längre livslängd är de en idealisk efterträdare till litium‑jon‑tekniken. 

Men trots miljarder dollar i investeringar från industrijättar kvarstår betydande hinder. Från att minska kostnader till att skala upp tillverkning och säkerställa långsiktig pålitlighet på vägen, fortsätter utmaningarna att bestå. Och det är därför fastsolidceller fortfarande till största delen befinner sig i utvecklingsfasen, vilket kräver omfattande tester och validering innan de kan utplaceras i verkligheten i stor skala.

De senaste framstegen målar dock upp en lovande bild. QuantumScapes live‑demonstrationer, PowerCos uthållighetstester och rekord‑sättande långdistanskörningar från Mercedes‑Benz signalerar att branschen äntligen närmar sig att övervinna dessa barriärer.

Så, när partnerskap växer, pilotproduktionslinjer expanderar och innovativa designer fortsätter att dyka upp, ser fastsolidbatterier ut att bli mainstream detta decennium, vilket låser upp en ny era av elektrisk mobilitet och hållbara energilösningar.

Klicka här för en lista över de bästa fastsolidbatteriaktierna att hålla utkik efter eller köpa.

Referenser:

1. Shang, R., Nelson, T., Nguyen, T. V., Nelson, C., Antony, H., Abaoag, B., Ozkan, M., & Ozkan, C. S. (2025). En omfattande översikt av fastsolid litiumbatterier: Snabbladdningskarakteristik och in‑operando‑diagnostik. Journal of Power Sources, (Version of Record), publicerad 12 juni 2025. Mottagen 26 februari 2025; reviderad 21 april 2025; accepterad 9 juni 2025. https://doi.org/10.1016/j.jpowsour.2025.235056