Super-Batterie für Elektroautos: Sie soll alle Probleme lösen
Die Feststoffbatterie soll alle Schwächen von Elektroautos aus der Welt schaffen. Doch hinter der Entwicklung dieser Super-Batterie stehen noch viele Fragezeichen.
Die Feststoffbatterie soll das E-Auto zu neuen Höhen führen: Ultrakurze Ladezeiten, höchste Reichweiten, totale Brandsicherheit und niedrigere Kosten versprechen sich die Fahrzeughersteller und ihre Kunden von der neuen Akku-Technik. Doch noch ist das Rennen um die Superbatterie offen: Kommt sie überhaupt? Und wenn ja: Wann und bei welcher Marke?
Feststoffbatterie für Elektroautos: Der aktuelle Stand
Zuletzt hatte Nissan beim Thema Feststoff- oder Festkörpertechnik für Aufsehen gesorgt: Die Japaner haben im April angekündigt, ab 2024 zunächst mit einer Pilotproduktion zu starten, 2028 soll das erste Serienauto auf den Markt kommen. Der Konzern sieht sich bei der Entwicklung weit vorne und gibt sich demonstrativ optimistisch.
Feststoffbatterie: 30 Prozent mehr Reichweite bei halber Ladezeit
Klar ist aber, dass alle großen Autobauer mit Hochdruck an der Super-Batterie forschen. VWs Batteriechef Frank Blume sprach sogar von einem „Endspiel“ in der Akku-Technik, das jeder Konzern gewinnen wolle. Die Norddeutschen arbeiten in diesem Wettrennen mit dem US-Unternehmen Quantumscape zusammen, an dem sie auch die Mehrheit der Anteile halten. Das Start-up gilt als einer der hoffnungsvollsten Anwärter auf die Rolle als Feststoff-Pionier. Bereits ab 2025 – so hieß es in früheren Ankündigungen – soll die Technik verfügbar sein, zumindest eine Pilotanlage könnte dann mit der Test-Produktion beginnen. Blume spricht von einem Reichweitenplus von 30 Prozent gegenüber aktuellen Lithium-Ionen-Batterien, gleichzeitig soll die Ladezeit halbiert werden. Beides zusammen könnte das Reichweitenproblem des E-Autos endgültig lösen. Kein Wunder, dass auch andere Mitspieler wie Toyota, Panasonic, BMW, Ford und LG bei dem Wettrennen mitmachen. Sie nennen für den Start Daten zwischen 2025 und 2030.
Feststoffbatterie für Elektroautos: Was steckt dahinter?
Der Unterschied der Feststoffbatterie zu heutigen Akkus ist zunächst einmal nur ein kleiner: Statt eines flüssigen Elektrolyten kommt ein fester zum Einsatz. Der Elektrolyt ist einer der zentralen Komponenten in jeder Batterie und übernimmt den Transport der Ionen zwischen Anode und Kathode, was im Gegenzug den Elektronen ihre Wanderschaft in Gegenrichtung ermöglicht, die für den Stromfluss sorgt und letztendlich den E-Motor antreibt. Außerhalb des Pkw sind Feststoffbatterien bereits im Einsatz, nicht nur in der Elektronik, sondern auch im Nutzfahrzeug- und Kleinserienbau. So fährt etwa der Bus Mercedes Citaro mit einer speziellen Variante der Feststoffbatterie, die allerdings vorgeheizt werden muss und für den Pkw daher nicht geeignet ist.
Feststoffbatterien sind extrem feuerbeständig
Schon allein der Tausch von flüssig zu fest hat potenzielle Vorteile: Denn während der Flüssig-Elektrolyt so leicht und schnell brennt wie das chemisch verwandte Benzin, lässt sich sein festes Gegenstück fast gar nicht in Brand setzen. Vor allem bei Kollisionen von E-Autos könnte das ein Sicherheitsvorteil sein. Viel gewonnen wäre dadurch aber noch nicht, denn auch aktuelle Flüssig-Elektrolyt-Akkus für E-Autos gelten mittlerweile als sehr sicher.
Feststoffbatterien sind noch Zukunftsmusik
Letztlich bleibt abzuwarten, ob sich Feststoffbatterien bei Elektroautos bereits in naher Zukunft etablieren werden. Zwischen einem Einsatz in Massen-Fahrzeugen und der exklusiven Nutzung in Luxusautos scheint vieles möglich. Das plötzliche Ende für die klassische Flüssig-Batterie dürfte eine Markteinführung der Feststoff-Batterie aber wohl kaum bedeuten. Schließlich hat die aktuelle Technik einen rund 30-jährigen Entwicklungsvorsprung, der sich nicht ohne weiteres aufholen lässt: Sie hat sich im Auto bewährt, Materialien und Produktionsverfahren sind erprobt und ihre Leistungsfähigkeit wird in den kommenden Jahren weiter steigen.
Generell dürfte sich das Batterie-Angebot in den kommenden Jahren immer stärker differenzieren. Allein schon Materialknappheit und Preisschwankungen werden für eine breite Palette verschiedener Akku-Varianten sorgen. Neben den klassischen NMC-Lithium-Ionen-Akkus gibt es bereits günstige Eisenphosphat-Batterien, noch preiswertere Natrium-Batterien könnten bald dazustoßen. Und schließlich auch die Feststoffbatterie. Welches Modell in welchem Fahrzeug angeboten wird, dürfte dann vor allem von den konkreten Anforderungen und der Zahlungsbereitschaft der Kunden abhängen. (Holger Holzer/SP-X)