La Chine affirme qu’elle court le risque d’être dépassée dans la course mondiale aux batteries à semi-conducteurs, même si elle détient l’un des plus grands pipelines de recherche et portefeuilles de brevets au monde dans le secteur, selon XHN.
Une nouvelle analyse de l’industrie et de la politique chinoise décrit les batteries entièrement solides comme une technologie stratégique entrant dans une phase critique d’industrialisation, tout en avertissant que les États-Unis, l’Europe, le Japon et la Corée du Sud accélèrent leur soutien politique, leur coordination industrielle et le déploiement de brevets.
La Chine représente environ 35 % du marché mondial des brevets sur les batteries à semi-conducteurs, ce qui en fait le plus grand dans ce segment. Les brevets chinois liés aux électrolytes représentent environ 39 % des dépôts mondiaux, soit la part la plus élevée parmi tous les pays.
Cependant, le Japon reste la plus grande source de technologie, représentant environ 37 % des dépôts de brevets mondiaux, contre environ 30 % pour la Chine.
La production de recherche atteint un sommet mondial
Le volume annuel de publications chinoises d’articles de recherche sur les batteries à semi-conducteurs est passé de 21 en 2015 à 562 en 2023, se classant ainsi au premier rang mondial.
Des institutions clés, notamment l’Académie chinoise des sciences, l’Institut de recherche sur les métaux de l’Académie chinoise des sciences et l’Université Tsinghua, ont été citées pour leurs progrès dans l’ingénierie des interfaces solide-solide, un goulot d’étranglement technique majeur dans la commercialisation.
Les brevets mondiaux liés aux batteries à semi-conducteurs ont atteint 16 429 en novembre 2025, couvrant 6 321 familles de brevets uniques.
La Chine et le Japon sont en tête du total des demandes de brevet avec respectivement 3.341 et 3.225, suivis par les Etats-Unis avec 2.355 et la Corée du Sud avec 1.544.
La concentration des brevets des entreprises reste inégale
Malgré l’activité à grande échelle de la Chine, le rapport note un écart dans la concentration des brevets de premier plan.
Parmi les 30 plus grandes institutions mondiales en matière de brevets sur les batteries à semi-conducteurs et les électrolytes, les entreprises japonaises occupent 17 positions, les entreprises chinoises 7, les entreprises sud-coréennes 5 et les entreprises européennes 1. Les 10 premières institutions sont entièrement japonaises ou sud-coréennes.
Toyota est identifiée comme le plus grand détenteur de brevets d’entreprise du secteur, représentant environ 40 % des brevets mondiaux sur les batteries à semi-conducteurs.
Les entreprises chinoises, dont CATL, BYD et SVOLT, comptent parmi les principaux demandeurs de brevets récents, les entités chinoises ayant déposé plus de 500 demandes rien qu’en 2023.
CATL, Ganfeng et Gotion avancent dans la production pilote
Le rapport indique que l’industrie passe d’un développement à l’échelle pilote à une production limitée en petits lots, avec une fabrication initiale prévue vers 2027 et une commercialisation plus large prévue pour 2030.
Les récentes révélations d’entreprises et les percées de la recherche mettent en évidence le rythme accéléré des activités de développement.
Des chercheurs chinois ont récemment dévoilé un prototype de batterie à semi-conducteurs de 451,5 Wh/kg avec une capacité de charge revendiquée en trois minutes.
Par ailleurs, Ganfeng Lithium, soutenu par Changan, a annoncé une batterie à semi-conducteurs atteignant 1 100 cycles avec une densité énergétique de 400 Wh/kg, tout en ciblant 500 Wh/kg pour les futures applications de production.
CATL a également divulgué une activité de brevet sur des composés de lithium contenant du fluor et des systèmes d’électrolytes sulfurés afin d’améliorer les performances de charge rapide et la stabilité thermique.
Gotion High-tech a achevé les travaux de conception d’une ligne de production de batteries entièrement solides de 2 GWh, tandis qu’une ligne pilote de 0,2 GWh est déjà en service et les tests de véhicules sont en cours.
Extension des applications au-delà des véhicules électriques
Même si les véhicules électriques restent le domaine d’application le plus important, le rapport indique que le développement des batteries à semi-conducteurs s’étend de plus en plus aux robots humanoïdes, aux avions électriques à décollage et atterrissage verticaux, à l’électronique grand public et aux systèmes de stockage d’énergie.
Ces applications sont décrites comme des domaines de demande émergents pour les systèmes de batteries à haute densité énergétique, bien qu’aucun calendrier de déploiement n’ait été fourni.
Le marché chinois des batteries pour véhicules électriques reste très concentré entre un petit nombre de fournisseurs majeurs. CATL a dominé les installations avec 29,06 GWh et une part de marché de 47,2 % au cours de la dernière période disponible, suivi de BYD avec 10,49 GWh et une part de 17,1 %. Gotion High-tech s’est classée troisième avec 4,05 GWh et une part de 6,6 %, selon China EV DataTracker.
Des voies techniques et des défis structurels demeurent
Le développement des batteries à semi-conducteurs se poursuit selon trois voies principales d’électrolyte : les systèmes sulfure, oxyde et polymère. Le rapport indique qu’aucune voie technique dominante n’a émergé, chaque voie présentant des compromis en termes de conductivité, de stabilité, de coût et de fabricabilité.
Les principaux défis non résolus comprennent la formation de dendrites de lithium, les mécanismes de transport d’ions, l’ingénierie des interfaces solide-solide et les mécanismes de défaillance des batteries.
Le rapport souligne également les lacunes dans le déploiement des brevets à l’étranger, notant que les entreprises chinoises déposent moins de demandes de brevet internationales que leurs homologues japonaises et sud-coréennes, qui maintiennent une couverture de brevets plus large aux États-Unis, en Europe, en Asie du Sud-Est et en Inde.
La première norme nationale chinoise sur les batteries à semi-conducteurs, intitulée « Termes et classification », est actuellement ouverte à la consultation publique. Le projet propose une classification en catégories liquides, hybrides solide-liquide et solides.
