Elektroauto: Wann kommt endlich die Mega-Reichweite?
Kleine Tüftler und grosse Konzerne versprechen immer wieder den grossen Reichweiten-Durchbruch: 1'000 Kilometer sollen Elektroautos ohne Tankstopp künftig schaffen, heisst es da etwa – mehr als ein Verbrenner. Stattdessen schaffen viele Stromer noch nicht einmal die Strecke, die ihre Hersteller versprechen.
Neue E-Autos schaffen im Alltag meist zwischen 300 und 500 Kilometer, einige auch mehr. Reichweitenangst ist grösstenteils kein Thema mehr. Ein neuer Akku-Typ soll aber nochmals einen Sprung nach vorn bringen: die Feststoffbatterie. Sie wird herkömmliche Akkus nicht über Nacht ersetzen, aber beispielsweise in Elektroautos teils ergänzen. Was genau ist eine Feststoffbatterie? Was kann diese Batterie besser als die bisherigen? Und vor allem: Wann kommt sie?
Feststoffbatterie schnell erklärt
Ein leitfähiges Material transportiert Ionen zwischen Anode und Kathode, wodurch sich die Elektronen in entgegengesetzter Richtung bewegen. Es entsteht ein Strom. So funktioniert – ziemlich vereinfacht – jeder Akku. Bei der Feststoffbatterie ist dieser so genannte Elektrolyt aber ein fester Stoff – anders als beim derzeitigen Lithium-Ionen-Akku, wie er in vielen Elektroautos und Hybridmodellen steckt.
Dieser Stoff ermöglicht eine höhere Energiedichte – letzten Endes kann das Auto weiter fahren, obwohl die Batterie nicht grösser ist als die herkömmlichen Akkus. Ausserdem muss die Feststoffbatterie nicht aufwendig gekühlt werden, was ganz nebenbei natürlich auch Energie verbraucht.
Dadurch hat sie zusätzlich eine höhere Lebensdauer – die sich nämlich beim herkömmlichen Akku in einem ungünstigen Temperaturbereich verkürzt. Ein weiterer Vorteil: Die Feststoffbatterie gilt als sicherer, da sie bei einem Unfall nicht zu einem hartnäckigen Brand führe. Deshalb hat eine Reihe von Herstellern bereits angekündigt, künftig auf diese Batterien zu setzen.
Wann kommt die Feststoffbatterie?
Und genau diese Feststoffbatterie soll das E-Auto zu neuen Höhen führen. Noch ist das Rennen um die Superbatterie offen. Wer kann es für sich entscheiden?
Gerade erst hatte Nissan zwei wichtige Zahlen genannt: 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. Technik-Chef Kazuhiro Doi gab Mitte April vor Journalisten einen ungewöhnlich offenen Einblick in Pläne und Entwicklungsstand. Andere Autohersteller machen zwar ebenfalls spannende Ankündigungen, mit technischen Details halten sie sich aber auffällig zurück.
Klar ist aber: Alle grossen Autobauer forschen intensiv an der Super-Batterie. VW -Batteriechef Frank Blome spricht sogar von einem «Endspiel» in der Akku-Technik, das jeder Konzern gewinnen wolle. Der Konzern arbeitet in diesem Wettrennen mit dem US-Unternehmen Quantumscape zusammen, an dem er auch die Mehrheit der Anteile hält. Insider erwarten Grosses von dem Start-up.
VW will 2025 starten
Bereits ab 2025 – so hiess es in früheren Ankündigungen – soll die Technik verfügbar sein. Dann könnte zumindest eine Pilotanlage 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 die Reichweitenangst, die üblicherweise nur Menschen haben, die noch kein E-Auto besitzen, endgültig beenden.
Kein Wunder, dass auch andere Mitspieler wie Toyota, Panasonic, BMW, Ford und LG bei dem Wettrennen mitmachen. Sie alle wollen zwischen 2025 und 2030 starten.
Was die Feststoffbatterie überlegen macht
Die Nutzung des festen Elektrolyten erlaubt den Einsatz alternativer Anodenmaterialien: Statt wie heute üblich die Anode aus Graphit zu fertigen, könnte man sie dann beispielsweise aus Lithium herstellen.
Dessen grössere spezifische Kapazität ermöglicht eine höhere Energiedichte bei gleichem Batterievolumen – und damit letztlich eine höhere Reichweite. Die von VW-Mann Blume genannten 30 Prozent gelten allgemein als durchaus nicht unwahrscheinlich. Noch ist die Entscheidung für die Lithium-Anode aber nicht gefallen – vorher müssten Antworten auf Probleme mit Stabilität und Sicherheit gefunden werden.
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.
Das Angebot an Batterien wird vielfältiger
Dennoch 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 (zunächst in teuren Automodellen).
Welche Batterie in welchem Auto angeboten wird, dürfte dann vor allem von den konkreten Anforderungen und der Zahlungsbereitschaft der Kunden abhängen.
(SP-X/t-online, mab, oli)
