Solid state-batterier väntas ge elbilen längre räckvidd, kortare laddtider och mindre brandrisk. I dagens litiumjonbatteri vandrar litiumjonerna mellan polerna genom en vätska, medan vätskan i ett solid state-batteri är utbytt mot ett fast material. Det fasta lagret ger tekniken dess fördelar men är också svårt att tillverka. De helt fasta batterierna har ännu inte lämnat provstadiet, och Internationella energiorganet IEA räknar med att de stannar i dyra bilar till första halvan av 2030-talet.
Vad är ett solid state-batteri?
Alla battericeller i en elbil har fyra delar. Katoden och anoden är polerna som lagrar litiumjoner. Elektrolyten låter jonerna vandra mellan dem när batteriet laddas och laddas ur. Separatorn är en tunn vägg som hindrar polerna från att röra vid varandra och kortsluta cellen.
I ett vanligt litiumjonbatteri är elektrolyten en vätska av organiska lösningsmedel och ett litiumsalt, och lösningsmedlen kan brinna. I ett solid state-batteri, på svenska ofta kallat fastfasbatteri, är vätskan helt eller delvis ersatt av ett fast material. Utan brännbar vätska bedöms säkerheten som hög redan i den enskilda cellen, skriver det tyska forskningsinstitutet Fraunhofer ISI i en färdplan från 2022.
Huvudskälet att byta ut vätskan är ändå högre energitäthet: mer energi per kilo batteri.
Därför lockar litiummetall som anod
I dagens batterier består anoden av grafit. Ett fast lager gör det möjligt att byta grafiten mot en anod av litiummetall, i form av en tunn folie. Utan grafit blir cellen lättare, och anoden kan paras med en katod som rymmer mer. Där kommer den högre energitätheten ifrån.
När batteriet laddas lägger sig litiumet inte alltid slätt mot anoden utan kan bilda spetsiga utväxter, dendriter. Når en dendrit fram till den andra polen blir det kortslutning.
Ett fast lager stoppar inte alltid dendriterna. Även keramiska elektrolyter spricker, och dendriterna växer genom sprickorna tills cellen kortsluts. I en studie från 2026 mätte forskare vid MIT de mekaniska spänningarna i materialet medan dendriterna växte. På labbänken var den keramiska elektrolyten ungefär lika seg som en tand, men under laddning blev den nästan lika spröd som en godisklubba, enligt doktoranden Cole Fincher.
Sprickorna uppstod redan vid en fjärdedel av den belastning som skulle behövas om bara mekaniken spelade in. Orsaken var kemiska reaktioner som höga strömmar sätter i gång och som försvagar elektrolyten, och vid snabbladdning sprack materialet ännu lättare.
Så mycket betyder högre energitäthet för en elbil
Energitäthet mäts i wattimmar per kilo, Wh/kg. De senaste vanliga cellerna av typen NMC (nickel, mangan och kobolt) når upp till 265 Wh/kg. Celler från amerikanska Factorial Energy nådde 375 Wh/kg i tester med biltillverkaren Stellantis 2025.
Antag att en elbil i dag har de senaste NMC-cellerna och att bara cellerna byts, medan hölje, kylning, elektronik och bilens förbrukning per kilometer är desamma.
| Celler | Energitäthet | Cellvikt för 75 kWh | Energi i 283 kg celler |
|---|---|---|---|
| De senaste NMC-cellerna | 265 Wh/kg | 283 kg | 75 kWh |
| Factorials testceller | 375 Wh/kg | 200 kg | 106 kWh |
Med 375 i stället för 265 Wh/kg väger cellerna i ett batteri på 75 kilowattimmar 83 kilo mindre. Behåller tillverkaren i stället samma cellvikt rymmer paketet 42 procent mer energi. En genomsnittlig SUV med litiumjonbatteri går 400 till 600 kilometer på en laddning i normalt väder, och med 42 procent mer energi blir det cirka 570 till 850 kilometer.
I en verklig bil har vinsten hittills varit mindre än så. Mercedes-Benz provbil med Factorials celler fick 25 procent mer användbar energi än det vanliga batteriet, vid jämförbar vikt och storlek. Paketet behöver dessutom pneumatiska ställdon som håller cellerna under tryck.
Varför är solid state-batterier så svåra att tillverka?
De fasta elektrolyterna delas in i tre huvudfamiljer.
| Elektrolyt | Styrka | Svaghet |
|---|---|---|
| Oxid (keramisk) | Tål värme och luft | Styv och spröd, kan spricka när cellerna sätts ihop och måste oftast brännas samman, sintras, i hög temperatur |
| Sulfid | Mjuk och leder joner bra i rumstemperatur | Måste hanteras i torrum |
| Polymer | Kan tillverkas med metoder från dagens batterifabriker | Leder joner sämre i rumstemperatur |
De polymerbatterier som redan säljs måste arbeta vid 60 till 90 grader, då polymeren mjuknar till ett gummiartat skikt.
Ett annat problem uppstår vid gränsytorna, där den fasta elektrolyten möter polerna. Polerna sväller och krymper när batteriet laddas och laddas ur. En flexibel elektrolyt håller kontakten lättare, medan en styv ofta behöver tryck utifrån för att inte tappa den. Kravet på tryck utifrån gör det också svårare att bygga in cellerna i en bil. I Mercedes-Benz provbil känner ställdonen av att cellernas volym ändras under laddning och urladdning och håller kontakttrycket jämnt.
Vad är ett halvsolitt batteri?
Begreppet solid state har ingen skarp gräns. Ett batteri helt utan vätska kallas på engelska all-solid-state. Ett kvasifast batteri har kvar en del vätska. Ordet halvsolitt används på olika sätt, och IEA kallar de uppvärmda polymerbatterier som redan säljs för halvsolida. I de batterier IEA kallar nästan helt fasta tillsätts små mängder flytande elektrolyt vid katoden för att den ska leda bättre.
Mellanformen ligger närmare dagens fabriker. Factorial uppger att bolagets kvasifasta celler kan tillverkas med upp till 80 procent av den utrustning som används för litiumjonceller. Cellerna har litiummetallanod och en kvasifast polymerelektrolyt. De satt i den Mercedes EQS som i slutet av augusti 2025 körde 1 205 kilometer från Stuttgart till Malmö utan att ladda. Bilen kom fram med 137 kilometers räckvidd kvar.
När kommer solid state-batterier i elbilar?
Toyota angav i oktober 2025 att bolaget siktar på att börja sälja elbilar med helt fasta batterier 2027 eller 2028. Bolaget har ett avtal med Sumitomo Metal Mining om att massproducera katodmaterial till dem. Mercedes-Benz teknikchef Markus Schäfer sade i september 2025 att målet är serieproduktion före slutet av decenniet.
Enligt IEA:s rapport från 2026 har teknikens fördelar ännu inte visats i verklig användning utanför provbilar. Helt fasta celler tillverkas bara i liten skala för tester. De första cellerna väntas kosta mycket, och IEA pekar ut dyra bilar som en tidig marknad, eftersom de som köper sådana bilar betalar för extra räckvidd.
Senast faktagranskad: 30 oktober 2026
Foto: RudolfSimon, CC BY-SA 3.0, via Wikimedia Commons