Der Shengxing Plus-Akku des chinesisches Herstellers CATL soll Elektroautos weiter fahren und auch schneller laden lassen können. Wie das?
- Acht Jahre Nutzung ohne große Alterung
- Ladeleistung von bis zu 320 kW
- Ersteinsatz in E-Autos aus China
Acht Monate können einen gewaltigen Unterschied machen. Zumindest in der Welt des Batterieherstellers „Contemporary Amperex Technology Limited“, kurz: CATL. Im August letzten Jahres stellten die Chinesen ihren ersten „Shenxing“-Akku vor, der eine Reichweite von mehr als 700 Kilometern versprach. Jetzt haben die asiatischen Tüftler ihren Lithium-Eisenphosphat (LFP)-Akku weiterentwickelt und mit dem Zusatz „Plus“ versehen. Das soll deutlich machen: Es handelt sich um eine Evolutionsstufe.
Es ist aber eine, die es in sich hat. Denn jetzt sollen mehr als 1.000 Kilometer mit einer Vollladung möglich sein, verspricht der chinesische Batterieriese, der auch viele europäische Autohersteller wie Porsche und Audi mit seinen Zellen beliefert – ohne allerdings die dafür nötige Akkukapazität oder den Energieverbrauch des Fahrzeugs mit einer solchen Reichweit zu nennen. Aber 1000 Kilometer sind schon ein Wort. Damit wäre die Reichweitenangst, die manche Neulinge beim Besteigen eines Elektroautos immer noch befällt, ein für alle Mal aus der Welt.
Fast noch wichtiger ist die Tatsache, dass mit den verbesserten Zellen einige Schwächen der Traktionsbatterie zwar nicht völlig beseitigt, aber deutlich reduziert werden sollen.
Nur zur Erinnerung: LFP-Batterien gelten zwar als preiswerter und langlebiger als solche mit einer NMC- (Nickel-Mangan-Kobalt) oder NCA- (Lithium-Nickel-Kobalt-Aluminiumoxid) Zellchemie. Sie haben bislang allerdings den Nachteil, eine geringere Energiedichte aufzuweisen und sehr sensibel auf niedrige Außentemperaturen zu reagieren.
Acht Jahre Nutzung ohne große Alterung
Das war einmal. Nach Angaben von CATL sollen die neuen Zellen selbst bei einer arktischen Kälte von minus 20 Grad Celsius nur 30 Minuten brauchen, um auf einen Ladestand (State of Charge, kurz: SoC) von 80 Prozent zu kommen. Das hat auch Auswirkungen auf das Leistungsvermögen der Elektromotoren, das ebenfalls vom Zustand der Batterien abhängt. Bei unter zehn Grad Celsius liefern die mit den neuen „Shenxing plus“-Zellen befüllten Akkus immer noch genug Power für eine Antriebsleistung von bis zu 294 kW oder 400 PS – selbst wenn die Spannung niedrig ist. Damit bleibt auch die Beschleunigung des Elektroautos von null auf 100 km/h unter widrigen Bedingungen konstant.
Wunderwerk Auf der Auto China, der weltgrößten Automesse in Peking, stellte CATL seinen neuen LFP-Akku vor.
Hinzu kommt: Aufgrund der Standfestigkeit ihrer LFP-Zellen sollen die Antriebsakkus auch langsamer altern und damit länger ihre volle Leistungsfähigkeit bieten. Elektroautos mit diesem Akku werden somit auch im hohen Alter noch (fast) genau so weit kommen wie ein Neuwagen. CATL verspricht das für eine Nutzungsdauer von acht Jahren beziehungsweise 800.000 Kilometer Fahrstrecke.
Ladeleistung von bis zu 320 kW
Auch Außentemperaturen von bis zu 65 Grad vertragen die neuen Akkus. Damit ist auch im Hochsommer immer genug Leistung vorhanden. Und wenn es einmal schnell gehen soll, sind die Shenxing Plus-Batterie in zehn Minuten mit genügend Strom für eine Reichweite von bis zu 600 Kilometern gefüllt. Das sind 200 Kilometer mehr als bei der Präsentation der ersten Zellgeneration vor acht Monaten. Das bedeutet, dass Akkus mit einer Speicherkapazität von 80 kWh mit maximal 320 kW oder einer C-Rate von 4 geladen werden könnten. Die C-Rate (C für „Capacity“ = Kapazität) beschreibt das Verhältnis aus dem Lade- oder Entladestrom einer elektrochemischen Zelle in Ampere (A) zur Kapazität der Zelle in Amperestunden (Ah).
Avtr 12 Die Fünfmeter-Limousine mit einem Basispreis von umgerechnet 34.000 Euro (in China) zählt zu den ersten Elektroautos, die den neuen Batterietyp von CATL bekommen sollen. Die Reichweite beträgt aktuell „nur“ 700 Kilometer. Foto: Avtr
Das ist auch aufgrund der Energiedichte von 205 Wh/kg möglich, versichern die Entwickler. Der hohe Wert resultiere aus der kontinuierlichen Weiterentwicklung der Nano-Technologie, die mit der ersten Shenxing-Batterie eingeführt worden sei. „Wir stellen sicher, dass sich jedes Nanopartikel genau an der richtigen Stelle in der Kathode befindet“, erklärt CATL-Cheftechniker Huan Gao. So erhöhen die chinesischen Batterieexperten die Packungseffizienz um sieben Prozent. Ein weiterer Hebel, an dem die Tüftler ansetzen, ist das wabenförmige 3D-Material, das der Anode hinzugefügt wurde. So wird die Energiedichte erhöht und gleichzeitig die Volumenausdehnung während der Lade- und Entladezyklen kontrolliert.
Ersteinsatz in E-Autos aus China
Das Zellgehäuse der Shenxing Plus Batterie besteht aus einem Stück. Dadurch entsteht mehr Bauraum für die prismatischen Zellen. Das war nur möglich, weil es den Ingenieuren gelungen ist, das Zellgehäuse trotz der neuen Fertigungsweise so stabil zu gestalten, dass die Shenxing Plus Batterie für Cell-to-Pack-Konzepte geeignet ist, bei denen die Akkus bei Elektroautos Teil der Struktur beziehungsweise des „Rohbaus“ ist.
Das alles klingt sehr verheißungsvoll. Ob Elektroautos dank dieser neuen CATL-Akkuzellen mit einer Ladung bald tatsächlich Diesel-ähnliche Reichweiten von bis zu 1000 Kilometer erreichen können, wird sich wohl schon in Kürze zeigen. Denn angeblich sind Batterien des neuen Typs – Shenxing bedeutet auf deutsch so viel wie „schnell verfügbar“ – bereits in vier Serienautos der chinesischen Hersteller Avtr (an der CATL beteiligt ist) und Neta im Einsatz – bis Jahresende, hieß es auf der Messe „China Auto“ in Peking, sollen es schon über 50 Modelle sein. Chery will angeblich auch schon bald Fahrzeuge mit dieser Zelltechnologie in Europa anbieten. Ebenso wie Zeekr: Der Zeekr 001 des Modelljahrs 2025, ein Schwestermodell des Polestar 3, soll eine 95 kWh große Shenxing-Batterie an Bord haben.
Spannend wird auch sein, wie die konkurrierenden Zellhersteller BYD und SVolt auf den neuen Batterietyp reagieren – und zu welchen Konditionen die neuen Zellen angeboten werden.
