Percakapan dengan Xu Hangyu dari Weiland New Energy: Produksi Massal Baterai Solid-State Dapat Terjadi Setelah 2030, Liquid, Hybrid Solid-Liquid, dan All-Solid-State akan Coexist dalam Jangka Panjang

“Penerapan massal baterai solid-state kemungkinan besar akan terjadi setelah tahun 2030,” jelas Xu Hangyu, Direktur Teknologi Beijing Weilan New Energy Technology Co., Ltd., dalam wawancara dengan wartawan Daily Economic News di Pameran Teknologi Baterai dan Penyimpanan Energi Internasional Asia baru-baru ini.

Sumber gambar: Foto dari penyelenggara

Dalam satu tahun terakhir, kemajuan di bidang baterai solid-state semakin pesat. Rantai industri dari hulu ke hilir mengusung berbagai solusi terkait masalah antarmuka solid-solid, termasuk pengenalan ion iodin dalam elektrolit LiPSCl, iterasi berkelanjutan perangkat tekanan setara, serta teknologi ALD (Atomic Layer Deposition) untuk modifikasi antarmuka. Dengan proses pembuatan yang semakin matang dan upaya penurunan biaya di seluruh rantai industri, proses produksi massal baterai solid-state diperkirakan akan semakin cepat.

Diketahui bahwa saat ini, baterai solid-state berada pada tahap penting dari laboratorium dan uji kecil menuju pengiriman pilot skala menengah.

Menurut Xu Hangyu, saat ini industri lebih fokus menyelesaikan serangkaian masalah kunci dalam proses pembuatan sel baterai solid-state. Dari sisi peralatan proses, produsen sudah mampu menyediakan prototipe, tetapi tingkat kematangan beberapa bagian masih perlu ditingkatkan. Bagaimana seluruh rangkaian peralatan dapat benar-benar terintegrasi secara sistematis menjadi fokus utama berikutnya. Selain itu, penurunan biaya bahan baku dan akumulasi pengalaman manufaktur skala besar tidak terjadi dalam semalam, melainkan harus didorong secara stabil melalui praktik oleh perusahaan hulu dan hilir.

“Beberapa segmen seperti kecerdasan tubuh, elektronik medis, dan lainnya memiliki sensitivitas biaya yang relatif rendah dan berpotensi digunakan terlebih dahulu. Waktu untuk industrialisasi besar baterai solid-state masih bergantung pada kinerja keseluruhan, biaya, dan pasar. Apakah industri dapat memproduksi massal baterai solid-state pada tahun 2030 masih merupakan perkiraan, dan masih membutuhkan upaya bersama seluruh industri,” ujar Xu Hangyu.

Fokus pada jalur ‘Oksida + Polimer’

Elektrolit solid adalah bahan kunci dari baterai solid-state. Berdasarkan bahan yang berbeda, terdapat berbagai jenis elektrolit solid seperti sulfida, oksida, polimer, halida, dan nitrida. Dari berbagai jenis elektrolit ini, dapat dikembangkan berbagai jalur teknologi yang berbeda.

Ketika membahas keunggulan dan kelemahan berbagai jalur teknologi, Xu Hangyu berpendapat bahwa elektrolit sulfida memiliki konduktivitas ion tertinggi, sehingga dapat memberikan keunggulan dalam performa daya dan kecepatan pengisian. Secara teori, baterai solid-state sulfida memiliki performa komprehensif terbaik. Namun, biaya litium sulfida murni sangat tinggi, dan proses pembuatan jalur sulfida berbeda jauh dari baterai cair tradisional, memerlukan banyak perangkat khusus, sehingga biaya sel pada tahap awal industri cukup tinggi.

“Dari jalur teknologi ‘Polimer + Oksida’ atau elektrolit anorganik lainnya, inti dari pendekatan ini adalah menggabungkan keunggulan polimer dan elektrolit anorganik. Meskipun konduktivitas ion elektrolit polimer pada suhu kamar masih jauh dari elektrolit cair tradisional, keunggulannya terletak pada bobot yang ringan dan fleksibilitas bahan polimer, sehingga masalah antarmuka solid-solid menjadi lebih mudah diatasi,” jelas Xu Hangyu.

Selain itu, Xu juga menyatakan bahwa jalur polimer memiliki keunggulan biaya. “Meskipun biaya awal dari polimer dan elektrolit oksida tidak rendah, dengan promosi berkelanjutan dari baterai hibrida cair-solid dan perkembangan industri baterai solid-state secara umum, biaya bahan kedua elektrolit ini telah menurun secara signifikan dalam beberapa tahun terakhir. Dari sudut pandang biaya, jalur elektrolit polimer-komposit memiliki keunggulan kompetitif tertentu,” tambahnya.

Diketahui bahwa Weilan New Energy memfokuskan jalur ‘Oksida + Polimer’ dalam pengembangan baterai solid-state. Untuk mengatasi masalah kontak antarmuka solid-solid, perusahaan menggunakan teknologi ‘solid-state in situ’, yang mampu mencapai kontak antarmuka atom tingkat.

Sumber gambar: Weilan New Energy WeChat Official Account

Xu Hangyu mengungkapkan, “Kami juga terus mengembangkan baterai solid-state sulfida dan telah mendirikan anak perusahaan, Zhongke Chaoneng di Shenzhen, yang khusus bertanggung jawab atas pengembangan baterai solid-state sulfida dan saat ini sudah memiliki kemampuan pilot skala menengah.”

Selain itu, Weilan New Energy juga memiliki rencana di jalur baterai hibrida cair-solid. “Produk baterai hibrida cair-solid perusahaan menggabungkan elektrolit oksida, elektrolit polimer, dan elektrolit cair tradisional. Sejak 2020, produk sel baterai hibrida cair-solid ini telah mulai digunakan di bidang drone, kendaraan listrik baru (seperti NIO ET7, ES6 dan model pengganti baterai lainnya), serta penyimpanan energi baru,” ujar Xu Hangyu.

Belum Memiliki Kondisi Komersialisasi yang Sesungguhnya

Saat ini, biaya baterai hibrida cair-solid masih lebih tinggi dibandingkan baterai lithium cair tradisional. Namun, pandangan utama industri adalah bahwa kurva biaya baterai hibrida cair-solid akan mengikuti jejak sejarah baterai lithium-ion, dengan tren penurunan biaya yang terus berlanjut.

“Pada tahap awal, biaya elektrolit oksida, elektrolit polimer, dan bahan katoda serta anoda generasi baru (seperti katoda ultra-nikel seri 9 dan anoda silikon nano-karbon) cukup tinggi karena skala penggunaannya terbatas, hanya digunakan dalam jumlah kecil di drone dan sepeda motor listrik kelas atas,” kata Xu Hangyu. “Saat ini, baterai hibrida cair-solid sudah mencapai pengiriman dalam skala GWh, dan biaya mereka menunjukkan tren penurunan yang signifikan.”

Dia menjelaskan lebih lanjut, “Biaya elektrolit terus menurun, harga bahan katoda dan anoda generasi baru juga menurun dari tahun ke tahun, ditambah dengan peningkatan yield produksi sel, sehingga tren penurunan biaya sangat jelas. Di bidang penyimpanan energi, baterai hibrida cair-solid kami, yang menggunakan katoda lithium besi fosfat dan anoda grafit, sudah sangat dekat dengan biaya baterai cair tradisional.”

Namun, Xu juga mengakui, “Skala industri baterai hibrida cair-solid masih kecil. Banyak perusahaan, termasuk kami, masih memiliki jarak besar dengan perusahaan raksasa seperti CATL dan BYD. Kekuatan tawar di hulu juga terbatas. Tetapi, seiring dengan peningkatan skala secara bertahap, biaya bahan di hulu masih memiliki ruang penurunan, dan biaya manufaktur, R&D, serta manajemen akan tersebar, sehingga jalur penurunan biaya baterai hibrida cair-solid menjadi semakin jelas.”

Dari sudut pandang perubahan biaya baterai solid-state, Xu Hangyu berpendapat bahwa industri rantai pasok baterai solid-state masih memerlukan waktu untuk matang. Teknologi ini belum masuk ke tahap produksi massal, sehingga saat ini belum ada statistik biaya produksi skala besar. “Sebagai contoh di pasar kendaraan listrik, jika hanya digunakan untuk aplikasi demonstrasi (seperti pengujian kendaraan), mungkin bisa tercapai sekitar tahun 2027; tetapi untuk benar-benar diterima pasar dan didorong secara besar-besaran, dibutuhkan waktu yang lebih lama untuk optimisasi berkelanjutan,” ujarnya. “Dari kondisi industri saat ini, meskipun secara teknologi sudah mampu memproduksi sel solid-state, dari sudut pandang nilai pasar, performa keseluruhan dan biaya dalam kondisi bahan dan proses saat ini masih belum kompetitif. Oleh karena itu, baterai solid-state saat ini belum memenuhi syarat untuk komersialisasi penuh.”

“Liquid, hybrid cair-solid, dan solid-state akan eksis secara bersamaan dalam jangka panjang”

Ada pandangan bahwa produksi massal baterai solid-state akan menjadi kenyataan, sementara baterai hybrid cair-solid hanyalah bentuk transisi dalam proses tersebut. Berdasarkan penilaian ini, beberapa perusahaan memilih melewati tahap hybrid cair-solid dan langsung fokus pada pengembangan baterai solid-state.

Xu Hangyu menyatakan, keuntungan dari langsung mengembangkan baterai solid-state adalah fokus pada target dan jalur yang jelas, tampaknya merupakan jalan efisien ‘satu langkah langsung’, dari sudut pandang inovasi asli tampaknya menghindari jalan berliku. Namun, dari sudut pandang industrialisasi, banyak perusahaan domestik yang mengadopsi jalur bertahap juga memiliki keunggulan tersendiri.

“Contohnya Weilan, sejak didirikan pada 2016, memilih secara bertahap beralih dari baterai hybrid cair-solid ke baterai solid-state penuh, ini didasarkan pada pertimbangan hati-hati terhadap pengendalian biaya dan kematangan rantai industri. Tanpa fondasi industri dari tahap hybrid cair-solid, antusiasme dan kepercayaan terhadap investasi baterai solid-state saat ini bisa sangat berkurang. Ingat, delapan sembilan tahun lalu, sangat sedikit perusahaan di dalam negeri yang berani mengusung target industrialisasi baterai solid-state,” tegas Xu Hangyu.

Sumber gambar: Weilan New Energy WeChat Official Account

Xu Hangyu menjelaskan, dari sudut pandang warisan rantai industri, baterai solid-state dapat mewarisi banyak hasil teknologi dan sistem bahan dari baterai hybrid cair-solid. “Dalam hal elektrolit, teknologi oksida dan polimer serta aplikasi terkait sudah berkembang selama tahap hybrid cair-solid, dan anoda berbasis silikon serta bahan pengikatnya juga semakin matang,” katanya.

“Dalam hal bahan katoda, bahan generasi baru seperti seri 9 dengan kandungan nikel tinggi, yang digunakan dalam drone, kendaraan listrik kelas atas, dan baterai hybrid cair-solid, juga mengalami perluasan skala dan optimalisasi biaya,” tambahnya. Menurut Xu Hangyu, akumulasi bertahap dalam rantai industri menjadi fondasi penting bagi keberhasilan teknologi solid-state.

Xu Hangyu juga mengakui bahwa sebelum benar-benar mencapai industrialisasi, performa dan biaya baterai solid-state masih memiliki ketidakpastian. Sebaliknya, baterai hybrid cair-solid sudah relatif matang dan saat ini sudah menunjukkan keunggulan berbeda dari baterai cair tradisional di bidang tertentu, membentuk kompetisi yang efektif dan berbeda. “Dari perspektif pola pasar masa depan, keduanya bukan sekadar pengganti satu sama lain.”

“Potensi besar di masa depan adalah keberlangsungan jangka panjang dari ketiga teknologi ini: baterai cair, hybrid cair-solid, dan solid-state. Ketiga teknologi ini akan berdasarkan karakteristik masing-masing dan menempati posisi berbeda dalam berbagai aplikasi. Misalnya, penerbangan listrik besar yang menuntut standar tinggi dalam energi, daya, dan keamanan, masih belum terpenuhi oleh baterai cair atau hybrid cair-solid,” ujarnya.