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Festkörper-Batterien für Elektroautos: Volkswagen vermeldet erfolgreichen Test​

Batterien mit festem Elektrolyt haben in einem Test hervorragend abgeschnitten. Doch die Ergebnisse sind mit einer gewissen Vorsicht zu betrachten.​

festkörper-batterien für elektroautos: volkswagen vermeldet erfolgreichen test​

In welchem Volkswagen eine Batterie mit festem Elektrolyt zuerst eingesetzt werden könnte, ist ungewiss. Die Kosten sprechen aktuell dafür, dass zunächst teure Modelle mit einem solchen Speicher ausgestattet werden.

(Bild: VW)

In die Entwicklung von Batterien für Elektroautos fließen derzeit global beträchtliche Mittel. Für die Autokonzerne geht es dabei vor allem um eine Senkung der Kosten, denn der Speicher ist ein wesentlicher Treiber. Technisch wird mit verschiedenen Materialzusammensetzungen gearbeitet, nicht zuletzt, um auf Entwicklungen auf dem Rohstoffmarkt reagieren zu können. Auch der Aufbau der Batterie ist keineswegs festgeschrieben. Seit Jahren arbeiten zahlreiche Unternehmen daran, Batterien mit festem Elektrolyt zur Serienreife zu bringen. Eine solche Batterie des US-Unternehmens QuantumScape wurde nun von der Volkswagen-Marke PowerCo in Salzgitter umfangreich getestet – mit hervorragenden Ergebnissen, wie es heißt. Unabhängig ist dieser Test nicht, denn Volkswagen ist an QuantumScape beteiligt.

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Kosten müssen sinken

Die Vorteile einer Batterie mit festem statt flüssigem Elektrolyt werden seit vielen Jahren betont. Die Energiedichte steigt, die Brandgefahr nimmt ab. Probleme gab – und gibt – es vor allem in drei Bereichen: den Kosten, der Haltbarkeit und der Schnellladefähigkeit. Für eine Umsetzung von bisherigen Fortschritten in Batterien mit flüssigem Elektrolyt braucht es keine komplett neuen Produktionsverfahren. Es ist für die direkte Herstellung beispielsweise egal, zu welchen Anteilen Nickel, Mangan und Kobalt verarbeitet werden. Für Batterien mit festem Elektrolyt sind vollkommen andere Produktionsanlagen nötig.

Ladeleistung

Bei immerhin zwei Problemen verkünden QuantumScape und der an diesem Unternehmen beteiligte Volkswagen-Konzern erhebliche Fortschritte. Die Fähigkeit, eine Batterie mit festem Elektrolyt schnell laden zu können, sei verbessert worden. Nähere Angaben dazu macht die Volkswagen-Marke PowerCo, bei der dieser Test durchgeführt wurde, aktuell nicht. Dabei wäre durchaus interessant, mit welcher Ladeleistung der Speicher belastet wurde.

Die getestete Festkörperzelle bestehe aus 24 Schichten und entspreche damit der geplanten Serienzelle, heißt es in der Pressemitteilung. In einem Test hätte die Batterie mehr als 1000 Ladezyklen “erfolgreich absolviert” und habe am Ende noch 95 Prozent ihres nutzbaren Energiegehaltes gehabt. Bei einer Reichweite von 500 bis 600 km im WLTP würde das, so rechnet es PowerCo vor, einer Gesamtfahrleistung von mehr als einer halben Million Kilometern entsprechen.

Fehlende Angaben

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Für die Einordnung dieser Ergebnisse fehlen einige Angaben. Die Zusammenrechnung der Gesamtlaufleistung deutet darauf hin, dass die Batterie stets komplett ge- und entladen wurde. In einer Batterie mit einem Materialmix aus Nickel, Mangan und Kobalt (NMC) würde das einen erhöhten Verschleiß bedeuten. Nicht umsonst empfehlen die Hersteller, die aktuellen Batterien im Alltag zwischen einem Ladestand von 20 bis 80 Prozent zu nutzen. Die Batterie mit festem Elektrolyt könnte also ausgerechnet im Punkt der Haltbarkeit glänzen, in dem sie bislang schwächelte. Es fehlen die Angaben, bei welcher Temperatur mit welcher Leistung die Batterie mit unbekanntem Energiegehalt in diesem Test geladen wurde. Auch diese Punkte sind für die Haltbarkeit relevant.

Von der Serienproduktion einer Batterie mit festem Elektrolyt sind die meisten Hersteller ähnlich weit entfernt. Wenn sich Firmen dazu äußern, gehen sie von einem Anlauf der Produktion in größerem Stil in der zweiten Hälfte dieses Jahrzehnts aus. Ob sich diese Art von Batterien auf breiter Front durchsetzen kann, hängt wesentlich davon ab, ob es gelingt, die Kosten in den Griff zu bekommen. Alternativ könnten ihre Vorteile natürlich auch irgendwann so groß sein, dass sie einer relevanten Zahl von Käufern einen Mehrpreis wert sind.

Zahlreiche Firmen treiben die Entwicklung voran

In Arbeit ist die Entwicklung schon jetzt an vielen Stellen. BMW und Nissan haben Pilotanlagen in Bayern und Japan noch in diesem Jahr angekündigt, Toyota will 2027 in eine Serienfertigung einsteigen. Daimler und Stellantis kooperieren in diesem Bereich mit dem US-Batteriehersteller Factorial Energy. Im August 2023 wurde bekannt, dass Frankreich das Projekt Prometheus zur Entwicklung von Feststoff-Batteriezellen bezuschussen darf. Dieser unvollständige Ausschnitt von jüngeren Aktivitäten zeigt, dass die Entwicklung solcher Batterien an Schwung gewinnt. Es ist also durchaus möglich, dass die Vorhersage des Fraunhofer ISI vom Mai 2022 übertroffen wird. Sie ging damals davon aus, dass sich diese Art von Speichern nur langsam durchsetzt.

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(mfz)

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