CATL und Amprius präsentieren Superbatterien für Reichweiten bis zu 1.500 km

Der chinesische Batterie-Riese CATL und das US-Unternehmen Amprius Technologies (Fremont, Kalifornien) kündigten neuartige Batterien für Elektroautos an. Die Akkus sollen eine Energiedichte von 500 Wh/kg haben. Das ermöglicht batterieelektrischen Autos Reichweiten bis zu 1.500 km. Die Nachricht schockiert deutsche Batterieentwickler.

Amprius-Präsident Jon Bornstein betont, das US-Unternehmen sei auf gutem Weg, die leistungsfähigsten Lithium-Ionen-Akkus der Welt in Serie produzieren zu können. Das unabhängige Test-Unternehmen Mobile Power Solutions zertifizierte bereits die Superbatterie. Und vor einigen Tagen erst präsentierte CATL, der gigantische Konkurrent aus dem Reich der Mitte, seine Condensed Battery auf der Automesse in Shanghai. Die neuartige CATL-Batterie weist ebenfalls eine Energiedichte von ca. 500 Wh/kg auf. Sie soll in Kürze in die Serienproduktion gehen. Wie beim US-Anbieter (Airbus will deren Superbatterie für künftige E-Flugzeuge) sollen auch die CATL-Akkus zunächst in Elektroflugzeugen eingesetzt werden. Aber noch in 2023 werden die Super-Akkus auch für den Einsatz in Elektroautos hergestellt.

Beben in der Batterieforschung. Prof. Dr. Maximilian Fichtner, geschäftsführender Direktor des Helmholtz-Instituts Ulm, Deutschlands bekanntester Batterie-Experte und Professor für Festkörperchemie, denkt, dass die CATL-Batterie eine so genannte „halbfeste Batterie sein könnte, also ein Zwischenprodukt zwischen einer Feststoffbatterie und einer „almost solit-state-Battery“. Fichtner’s Forschungsschwerpunkte sind Rohstoff- und Nachhaltigkeitsfragen, neue Prinzipien der Energiespeicherung und die Herstellung und Untersuchung der dafür benötigten Materialien.

Der stark steigende Bedarf an leistungsfähigen Batterien in automobilen Anwendungen hat die Frage aufgeworfen, ob die Materialversorgung für die Batterien auf einer ausreichend festen und nachhaltigen Basis steht. Daher konzentriert sich ein Teil der aktuellen Forschung und Entwicklung auf Bemühungen, kritische Rohstoffe durch reichlichere, weniger toxische und leicht verfügbare Elemente zu ersetzen.

In jüngster Zeit haben neue Batterie-Pack-Designs (sogenannte "Cell-To-Pack"-Designs) die Möglichkeit eröffnet, 20-50 % mehr aktives Material einer Elektrode in das Batterie-Pack zu integrieren, was erheblich ist. Daher können auch leichte und weniger dichte Kathodenmaterialien für Automobilanwendungen in Betracht gezogen werden, wie z. B. FePO4, das sehr sicher, billig und frei von Kobalt und Nickel ist. Dadurch werden das Versorgungsrisiko und die Kosten erheblich reduziert und die Nachhaltigkeit, Sicherheit und Langlebigkeit kann durch diese neue Technologie erheblich gesteigert werden. Die LiFePO4 Akkus haben gegenüber den Lithium-Ionen Batterien einen ganz entscheidenden Vorteil: Lithium-Eisenphosphat ist nicht brennbar oder explosiv. Die ersten Elektroautos, die auf solchen Konstruktionen basieren, sind 2020 auf den Markt gekommen (BYD Modell HAN, TESLA Modell 3 in China). Während dies eine gut funktionierende potenzielle Lösung für die Kathodenzusammensetzung zu sein scheint, wird aber immer noch Lithium für diese Batterien benötigt. Quelle: Fraunhofer IWKS / Automobilwoche / DMM