La course aux batteries solides : avantage chinois fragile

La Chine a pris une avance considérable dans la course aux batteries à l'état solide, mais même à Pékin l'ambiance est loin d'être détendue. Une nouvelle analyse du secteur avertit que le pays, malgré l'un des plus importants viviers de recherche et portefeuilles de brevets dans ce domaine, pourrait néanmoins perdre du terrain si les États-Unis, l'Europe, le Japon et la Corée du Sud renforcent leurs politiques, leur production et leur protection de la propriété intellectuelle.

Cette tension en dit long sur l'état actuel de l'industrie des batteries. Les batteries à l'état solide ne sont plus un sujet futuriste réservé aux présentations de laboratoire et aux diapositives des investisseurs. Elles entrent dans une phase industrielle décisive, où la promesse scientifique commence à heurter l'échelle, les chaînes d'approvisionnement et la dure réalité commerciale.

Sur le papier, la Chine paraît puissante. Elle détient environ 35 % du paysage mondial des brevets sur les batteries à l'état solide, la plus grande part du segment. Dans les dépôts liés aux électrolytes, sa position est encore plus marquée, avec près de 39 % des brevets mondiaux. La production scientifique a également explosé à une vitesse remarquable. En 2015, la Chine n'avait publié que 21 articles sur les batteries à l'état solide. En 2023, ce chiffre avait bondi à 562, plaçant le pays en tête au niveau mondial.

Des institutions de premier plan comme l'Académie chinoise des sciences, son Institut de recherche sur les métaux et l'université Tsinghua sont devenues des acteurs centraux pour résoudre l'une des difficultés techniques les plus épineuses du secteur : l'ingénierie des interfaces solide-solide. Cela compte car l'interface entre les matériaux de la batterie représente l'un des principaux goulots d'étranglement entre des prototypes impressionnants et une production de masse viable.

Les brevets racontent une histoire plus complexe

Pourtant, en creusant un peu, la hiérarchie mondiale apparaît moins évidente. En novembre 2025, les technologies de batteries à l'état solide représentaient 16 429 dépôts de brevets dans le monde, répartis sur 6 321 familles de brevets distinctes. La Chine et le Japon sont presque à égalité en nombre total de demandes, avec respectivement 3 341 et 3 225. Les États-Unis suivent avec 2 355, tandis que la Corée du Sud en compte 1 544.

Mais le volume total n'est qu'une partie du tableau. Le Japon semble toujours détenir l'influence technologique la plus profonde, contribuant à environ 37 % des dépôts de brevets mondiaux, contre près de 30 % pour la Chine. Plus révélateur encore est le contrôle des positions de brevets les plus précieuses par les entreprises. Parmi les 30 principales institutions mondiales pour les brevets de batteries à l'état solide et d'électrolytes, 17 sont japonaises, sept sont chinoises, cinq sont sud-coréennes et une est européenne. Le top 10 est entièrement dominé par des acteurs japonais et sud-coréens.

Toyota reste l'éléphant dans la pièce. L'entreprise est identifiée comme le plus grand détenteur unique de brevets d'entreprise dans les batteries à l'état solide, responsable d'environ 40 % des brevets mondiaux du secteur. Ce type de concentration a son importance. Il suggère que, tandis que la Chine produit d'énormes volumes de recherche et dépose massivement, les positions de propriété intellectuelle les plus stratégiquement ancrées restent largement concentrées ailleurs.

Les entreprises chinoises ne restent pas inactives. CATL, BYD et SVOLT figurent parmi les déposants de brevets les plus actifs récemment, et les entités chinoises ont déposé plus de 500 demandes en 2023 seulement. Pourtant, l'un des avertissements les plus marqués du rapport porte sur le déploiement des brevets à l'étranger. Les entreprises chinoises déposent moins de brevets internationaux que leurs homologues japonais et sud-coréens, qui ont construit une protection plus large aux États-Unis, en Europe, en Asie du Sud-Est et en Inde.

Cet écart pourrait coûter cher par la suite. Dans les batteries avancées, remporter la bataille scientifique est une chose. Obtenir le droit de vendre à l'échelle mondiale en est une autre.

Du potentiel en laboratoire aux lignes pilotes

Le calendrier commercial commence à se préciser. Selon le rapport, l'industrie passe du travail à l'échelle pilote vers une production limitée en petits lots. Une première fabrication est prévue autour de 2027, avec une commercialisation plus large ciblée pour 2030.

Des révélations récentes suggèrent que le rythme s'accélère. Des chercheurs chinois ont présenté un prototype de batterie à l'état solide avec une densité d'énergie de 451,5 Wh/kg et un temps de charge annoncé de seulement trois minutes. Si ce type de performance peut être reproduit en dehors du laboratoire, cela attirerait l'attention de l'industrie des véhicules électriques et bien au-delà.

Ganfeng Lithium, soutenu par Changan, a déclaré disposer d'une batterie à l'état solide offrant 1 100 cycles à 400 Wh/kg, tout en visant 500 Wh/kg dans des conceptions futures axées sur la production. CATL, de son côté, a dévoilé des travaux de brevets portant sur des composés de lithium contenant du fluor et sur des systèmes d'électrolyte à base de sulfure, visant à améliorer la stabilité thermique et la capacité de charge rapide.

Gotion High-tech progresse également. L'entreprise a achevé la conception d'une ligne de production de batteries entièrement à l'état solide de 2 GWh, tandis qu'une ligne pilote de 0,2 GWh est déjà opérationnelle et que des essais en véhicule sont en cours.

Pour l'instant, les véhicules électriques restent le principal marché cible, et le secteur chinois existant des batteries pour VE offre aux acteurs nationaux un solide tremplin. CATL mène les installations avec 29,06 GWh et une part de 47,2 % sur la dernière période disponible. BYD suit avec 10,49 GWh et 17,1 %, tandis que Gotion se classe troisième avec 4,05 GWh et 6,6 %.

Pourtant, l'opportunité s'élargit rapidement. Les batteries à l'état solide sont de plus en plus évoquées pour des robots humanoïdes, des aéronefs à décollage et atterrissage verticaux électriques, l'électronique grand public et le stockage d'énergie stationnaire. Autrement dit, ce n'est plus seulement une affaire de VE. Tout secteur recherchant une haute densité énergétique, la sécurité et un design de batterie compact suit cela de près.

Les défis d'ingénierie, cependant, restent coriaces. Les développeurs explorent encore trois voies principales d'électrolyte : sulfure, oxyde et polymère. Aucune n'a émergé comme la gagnante incontestée. Chacune comporte des compromis en matière de conductivité, durabilité, fabricabilité et coût. Les chercheurs doivent également toujours faire face à la croissance de dendrites de lithium, au comportement du transport d'ions, à la stabilité des interfaces et aux mécanismes de défaillance des batteries.

Donc oui, la Chine a l'échelle. Elle a de l'élan. Elle possède des articles, des brevets, des lignes pilotes et certaines des plus grandes entreprises de batteries au monde. Mais la course aux batteries à l'état solide ne se jouera pas uniquement sur les titres ou le nombre de dépôts. Elle se décidera par ceux qui sauront transformer des percées fragiles en produits manufacturables, verrouiller des marchés clés avec des brevets internationaux et expédier à grande échelle avant leurs rivaux.

Un dernier signe de la manière dont la Chine prend au sérieux la prochaine phase : la première norme nationale de batterie à l'état solide du pays, intitulée Termes et classification, est désormais mise en consultation publique. Le projet diviserait formellement les batteries en catégories liquide, hybride solide-liquide et entièrement à l'état solide.

Cela peut sembler bureaucratique. Ce n'est pas le cas. Les normes sont souvent le signal discret qu'une technologie se prépare à quitter le laboratoire pour entrer dans l'économie réelle.