Persaingan pengembangan solid-state battery semakin ketat ketika produsen kendaraan dan perusahaan baterai berlomba menawarkan jarak tempuh lebih jauh, pengisian lebih cepat, serta tingkat keamanan yang lebih baik. Namun, klaim bahwa mobil listrik murah dengan jangkauan lebih dari 800 kilometer sudah mulai membanjiri pasar perlu dipahami secara hati-hati.
Hingga pertengahan dekade ini, sebagian besar all-solid-state battery masih berada pada tahap pengembangan material, jalur produksi percontohan, pengujian kendaraan, atau persiapan komersialisasi. Mobil listrik berjangkauan sangat jauh yang telah tersedia umumnya masih menggunakan baterai lithium-ion konvensional berkapasitas besar atau teknologi semi-solid-state, bukan baterai padat sepenuhnya.
Apa yang Dimaksud Solid-State Battery?
Baterai lithium-ion yang banyak digunakan pada mobil listrik saat ini memakai elektrolit cair untuk membantu perpindahan ion antara katode dan anode. Solid-state battery mengganti komponen cair tersebut dengan elektrolit padat.
Perubahan tersebut berpotensi meningkatkan kepadatan energi, mengurangi risiko kebocoran elektrolit, dan membuka peluang penggunaan anode lithium metal. Secara teori, produsen dapat memasukkan kapasitas lebih besar ke dalam paket baterai yang lebih ringan dan ringkas.
Keuntungan itu dapat dimanfaatkan dengan dua cara. Produsen dapat mempertahankan ukuran baterai untuk memperoleh jarak tempuh lebih jauh atau memperkecil baterai agar kendaraan menjadi lebih ringan dan murah.
Semi-Solid-State Bukan All-Solid-State
Istilah solid-state sering digunakan secara longgar dalam pemberitaan dan materi pemasaran. Padahal, terdapat perbedaan antara semi-solid-state battery dan all-solid-state battery.
Baterai semi-solid masih menggunakan sebagian material cair atau gel dalam sistem elektrolitnya. Teknologi ini dapat menjadi tahap peralihan karena lebih mudah diproduksi dengan fasilitas yang mendekati jalur baterai lithium-ion yang sudah tersedia.
Sementara itu, all-solid-state battery menggunakan elektrolit padat secara menyeluruh. Tantangan produksinya lebih besar karena setiap lapisan harus memiliki kontak yang stabil, seragam, dan tahan terhadap perubahan selama ribuan kali pengisian dan pengosongan.
Karena perbedaan tersebut, kendaraan yang menggunakan baterai semi-solid tidak seharusnya langsung dianggap sebagai bukti bahwa baterai padat sepenuhnya telah diproduksi secara massal.
Target Komersialisasi Masih Berada di Depan
Toyota bersama sejumlah mitra material menargetkan penggunaan awal all-solid-state battery pada kendaraan listrik sekitar 2027 atau 2028. Perusahaan juga masih mengembangkan material katode dan elektrolit yang dapat diproduksi secara konsisten dalam jumlah besar.
Sumitomo Metal Mining merencanakan produksi massal material katode yang dikembangkan bersama Toyota mulai tahun fiskal 2028. Jadwal tersebut menunjukkan bahwa rantai pasok untuk baterai padat masih berada dalam tahap persiapan.
Nissan juga membangun jalur percontohan untuk mengembangkan all-solid-state battery. Perusahaan menargetkan peningkatan produksi pada tahun fiskal yang dimulai April 2028, dengan kendaraan komersial diperkirakan menyusul setelah proses produksi mencapai skala yang dibutuhkan.
Produsen lain serta perusahaan baterai di Asia, Eropa, dan Amerika Utara menjalankan pengujian serupa. Meski perkembangan berlangsung cepat, kendaraan uji dan paket prototipe belum sama dengan mobil yang diproduksi massal, memiliki garansi panjang, dan dijual dengan harga terjangkau.
Dari Mana Klaim Jarak Tempuh 800 Kilometer Berasal?
Jarak tempuh lebih dari 800 kilometer dapat berasal dari beberapa teknologi berbeda. Sebuah kendaraan bisa mencapai angka tersebut melalui paket baterai lithium-ion berkapasitas sangat besar, desain bodi aerodinamis, motor yang efisien, atau penggunaan baterai semi-solid.
Angka jangkauan juga harus dibaca bersama metode pengujiannya. Hasil berdasarkan siklus CLTC, WLTP, dan EPA tidak dapat dibandingkan secara langsung karena masing-masing menggunakan kecepatan, suhu, pola akselerasi, dan kondisi pengujian yang berbeda.
Jangkauan resmi di laboratorium juga tidak selalu sama dengan hasil penggunaan sehari-hari. Kecepatan tinggi, suhu ekstrem, beban kendaraan, penggunaan pendingin udara, kontur jalan, dan kondisi baterai dapat memengaruhi jarak aktual.
Karena itu, klaim 800 kilometer belum cukup untuk membuktikan bahwa sebuah mobil menggunakan all-solid-state battery atau mampu menempuh jarak tersebut dalam seluruh kondisi perjalanan.
EV Murah Masih Menjadi Tantangan
Biaya merupakan hambatan utama menuju kendaraan solid-state yang terjangkau. Teknologi baru membutuhkan material khusus, lingkungan produksi yang terkontrol, serta tingkat presisi tinggi agar setiap sel memiliki kualitas seragam.
Produsen juga harus meningkatkan hasil produksi atau yield. Jika terlalu banyak sel tidak memenuhi standar, biaya setiap baterai yang berhasil diproduksi akan tetap tinggi.
Masalah lain adalah kemampuan mempertahankan kontak antara elektrolit padat dan elektroda selama baterai digunakan. Perubahan volume material dapat menciptakan celah, meningkatkan hambatan, dan mempercepat penurunan performa.
Baterai untuk kendaraan juga harus melewati pengujian benturan, getaran, suhu, pengisian cepat, penyimpanan, dan penggunaan jangka panjang. Keberhasilan sebuah sel kecil di laboratorium belum otomatis menjamin kinerja yang sama pada paket baterai kendaraan.
Perang Harga EV Saat Ini Didorong Teknologi Lain
Penurunan harga mobil listrik yang terjadi saat ini lebih banyak didukung oleh pengembangan baterai lithium iron phosphate atau LFP, peningkatan skala produksi, integrasi baterai ke sasis, penggunaan komponen yang lebih sedikit, dan persaingan antarpabrikan.
Arsitektur kendaraan bertegangan tinggi, sistem manajemen termal, pengisian cepat, serta perangkat lunak pengelola energi juga membantu meningkatkan efisiensi tanpa harus menunggu all-solid-state battery.
Artinya, mobil listrik murah kemungkinan akan terus berkembang menggunakan teknologi baterai yang sudah matang sebelum solid-state battery benar-benar mencapai produksi besar.
Mengapa Produsen Tetap Mengejar Solid-State?
Walaupun komersialisasinya sulit, solid-state battery tetap menarik karena berpotensi meningkatkan kepadatan energi. Baterai yang lebih ringan dapat membantu kendaraan menggunakan energi lebih sedikit, memperbaiki pengendalian, dan mengurangi beban pada komponen lainnya.
Elektrolit padat juga memiliki potensi kestabilan termal yang lebih baik dibandingkan elektrolit cair tertentu. Namun, tingkat keamanan akhir tetap bergantung pada kimia sel, desain paket, sistem pendinginan, perangkat lunak, dan perlindungan struktur kendaraan.
Pengisian lebih cepat menjadi sasaran lainnya. Produsen berharap baterai padat dapat menerima daya tinggi tanpa mengalami penurunan kualitas yang terlalu cepat. Kemampuan tersebut tetap harus dibuktikan melalui pengujian jangka panjang pada kendaraan produksi.
Indikator yang Perlu Diperhatikan Konsumen
Konsumen sebaiknya tidak hanya melihat istilah solid-state atau angka jarak tempuh pada materi promosi. Beberapa informasi lain diperlukan untuk menilai kesiapan sebuah teknologi.
- Jenis baterai yang digunakan, apakah semi-solid atau all-solid-state.
- Standar pengujian jarak tempuh, seperti CLTC, WLTP, atau EPA.
- Kapasitas baterai dalam kilowatt-jam.
- Kecepatan pengisian pada kondisi nyata dan suhu berbeda.
- Garansi baterai serta batas penurunan kapasitas.
- Harga kendaraan setelah insentif dan biaya tambahan.
- Jumlah kendaraan yang benar-benar diproduksi dan dikirim kepada konsumen.
Informasi mengenai kepadatan energi juga perlu dibedakan antara tingkat sel dan tingkat paket. Nilai pada tingkat sel biasanya lebih tinggi karena belum memperhitungkan casing, sistem pendingin, kabel, sensor, dan struktur perlindungan.
Produksi Massal Menjadi Ujian Sesungguhnya
Tantangan terbesar bukan sekadar membuat baterai solid-state yang berfungsi, melainkan memproduksinya secara cepat, konsisten, aman, dan ekonomis dalam jumlah besar.
Produsen harus membuktikan bahwa setiap sel dapat bertahan selama masa penggunaan kendaraan tanpa memerlukan tekanan mekanis berlebihan atau kondisi pengoperasian yang sulit diterapkan pada mobil konsumen.
Setelah produksi meningkat, harga masih harus bersaing dengan baterai lithium-ion yang terus berkembang. Teknologi lama tidak berhenti menjadi lebih murah hanya karena teknologi baru mulai diuji.
EV 800 Kilometer Akan Datang, tetapi Belum Murah dan Massal
Perang pengembangan solid-state battery memang telah memasuki tahap yang lebih serius. Jalur produksi percontohan dibangun, kerja sama material diperluas, dan kendaraan uji mulai digunakan untuk mengumpulkan data dunia nyata.
Namun, belum terdapat dasar kuat untuk menyatakan bahwa mobil listrik murah dengan all-solid-state battery dan jarak tempuh lebih dari 800 kilometer telah memasuki pasar massal. Produk awal kemungkinan hadir dalam jumlah terbatas atau pada segmen dengan harga lebih tinggi sebelum teknologinya menjangkau kendaraan terjangkau.
Konsumen dapat mengharapkan kemajuan pada jarak tempuh, kecepatan pengisian, dan harga mobil listrik dalam beberapa tahun mendatang. Meski demikian, perkembangan tersebut akan datang melalui kombinasi berbagai teknologi, bukan hanya solid-state battery.
