1200 km Reichweite mit 10 Minuten laden: Toyota spricht von Durchbruch bei Festkörperakkus
Wunderakkus werden gefühlt jeden Monat angekündigt. Wenn der weltweit grösste Autohersteller eine solche Verlautbarung macht, lässt dies aber aufhorchen.
Toyota will bei der Entwicklung neuer Festkörperakkus grosse Fortschritte erzielt haben. Die Japaner sprechen von einem «technologischen Durchbruch», der Elektroautos mit einer Reichweite von 1200 Kilometern ermögliche, die innert zehn Minuten oder schneller aufgeladen seien. Die neue Batterietechnologie würde somit die Reichweite gegenüber bisherigen Akkus ungefähr verdoppeln und die Ladezeit mehr als halbieren.
«Batterien sind derzeit zu gross, zu schwer und zu teuer. Das wollen wir sowohl bei unseren Flüssig- als auch bei den Festkörperbatterien drastisch verändern», sagte Keiji Kaita, Präsident des Forschungs- und Entwicklungszentrums für CO2-Neutralität bei Toyota gegenüber der «Financial Times» (Paywall). Das Unternehmen habe zudem Möglichkeiten entwickelt, um die Batterien haltbarer zu machen.
Die Herstellungskosten für die neuartigen Akkus könnten laut Kaita vergleichbar oder günstiger als bei den heute in E-Autos genutzten Lithium-Ionen-Akkus sein, da man es geschafft habe, die Produktion des Materials, aus dem die Festkörperakkus hergestellt werden, zu vereinfachen.
Künftig sei das Ziel die Kosten, die Grösse und das Gewicht gegenüber den aktuellen Akkus zu halbieren. Das würde – zumindest in der Theorie – Elektroautos insgesamt günstiger machen, da der Akku bislang oft die teuerste Komponente war.
Ein Gamechanger für E-Autos?
Gemäss Kaita fand Toyota vor drei Jahren eine Methode, um die Stabilitätsprobleme von Festkörperakkus zu reduzieren. Nun stellen die Japaner in Aussicht, bis 2027 oder 2028 Festkörperakkus für Elektrofahrzeuge in Serie zu produzieren. Würde dies gelingen, wäre es ein Meilenstein für Elektroautos. Allerdings gibt es oft Durchbrüche in der Prototyp-Phase, aber danach wird es schwierig, die Serienfertigung zu erreichen.
Festkörperakkus gelten schon lange als Heiliger Gral der Akku-Technologie: Unendlich wertvoll, aber auch extrem schwer zu erreichen. Die Herausforderung beschrieb Toyota vor einiger Zeit selbst: «Feste Elektrolyte dehnen sich beim Laden und Entladen der Batterie immer wieder aus und ziehen sich zusammen, wodurch Risse entstehen können, die die Bewegung der Ionen zwischen Kathode und Anode behindern». Die Japaner wollen dieses Problem inzwischen gelöst haben.
Kritiker machen darauf aufmerksam, dass Toyota bereits 2017 verlauten liess, man nähere sich einem Durchbruch bei Festkörperakkus und damals mit den ersten E-Autos mit solchen Akkus in den frühen 2020er Jahren rechnete – also ungefähr jetzt.
Falls Toyota nun einen echten Durchbruch erzielt hat, wäre dies für den international grössten Autohersteller, der bislang im E-Auto-Markt nur eine Statistenrolle spielt, ein Befreiungsschlag.
Toyota: Vom E-Auto-Nachzügler zum Überflieger?
Toyota war bei der Entwicklung von batterieelektrischen Autos lange sehr zurückhaltend. Zwar kündigten die Japaner Ende 2021 an, bis 2030 weltweit 30 reine E-Modelle auf den Markt zu bringen, bislang ist davon aber wenig zu sehen und ihre E-Autos können nur bedingt überzeugen. Der Auto-Gigant setzt zudem weiter parallel auf Plug-in-Hybride und den bislang erfolglosen Wasserstoffantrieb.
Aktuell liegt Toyota bei den E-Auto-Verkäufen hinter Tesla sowie den chinesischen und deutschen Autobauern weit abgeschlagen. Deshalb geht oft vergessen, dass die Japaner seit mehr als 25 Jahren Erfahrung mit elektrischen Antrieben und Batterietechnologie sammeln. Dass Toyota in einigen Jahren auch bei reinen Elektroautos das Feld mit Festkörperakkus von hinten aufrollt, kann daher nicht völlig ausgeschlossen werden.
Lithium-Ionen-Akkus werden vorerst bleiben
Nebst Toyota arbeiten auch VW, Ford, BMW oder Mercedes-Benz mit spezialisierten Unternehmen an Festkörperakkus, die wohl ebenfalls frühestens in fünf Jahren in Luxusautos auftauchen werden. Im Massenmarkt hingegen dürften sie in den nächsten zehn Jahren eher keine grosse Rolle spielen. Denn selbst wenn Festkörperakkus wie von Toyota angekündigt bis 2028 in Serie produziert werden, dürfte dies nicht das plötzliche Ende für die heutigen Lithium-Ionen-Akkus bedeuten.
Insbesondere in kleinen Elektroautos, die nicht für lange Strecken gebaut sind, werden in den nächsten Jahren günstige und langlebige Lithium-Eisenphosphat-Akkus (LFP) dominieren und noch preiswertere Natrium-Batterien werden bald dazustossen. In einigen Jahren dürften also je nach Verwendung des Fahrzeugs und der Zahlungsbereitschaft der Kundinnen und Kunden mehrere Flüssig- und Festkörperakkus parallel existieren.
Zur Erinnerung: Bei der jetzigen Lithium-Ionen-Technologie hat es Jahrzehnte gedauert, bis sie im E-Auto zum Einsatz kam. Auch wenn sich die grossen Auto- und Akkuhersteller seit Jahren ein Wettrennen um die neue Akku-Generation liefern, eine bezahlbare Festkörperbatterie wird nicht über Nacht auftauchen.
