Festkörperbatterien, eine revolutionäre Veränderung steht bevor!

Den flüssigen Elektrolyten durch einen festen zu ersetzen, ist die Hoffnung, Elektroautos mit großer Reichweite und schneller Aufladung wie bei einem Tankstellenbesuch anzubieten.

Wir reden seit Jahren darüber, doch sie waren nie so nah wie jetzt. Batterien mit festen Elektrolyten könnten die Leistung von Elektroautos revolutionieren.

Wie funktionieren feste Batterien?

Dank ihrer höheren Energiedichte sind sie kompakter, leichter bei gleicher Kapazität, schneller aufladbar und sogar sicherer, da sie das Risiko von Überhitzung oder sogar Feuer minimieren. Das ermöglicht es auch, auf schwere und kostspielige Kühlsysteme zu verzichten. Schließlich behalten sie all ihre ursprünglichen Eigenschaften viel länger über ihre Lebensdauer hinweg…

Es steht außer Frage, dass sie einen erheblichen Fortschritt im Vergleich zu den heutigen Lithium-Ionen-Batterien darstellen, die schwer, unhandlich, teuer sind und nach einigen Jahren an maximaler Speicherkapazität verlieren. Die Optimisten der „solid state“-Technologie sprechen von einer schnellen Aufladung von 10 Minuten, um 700 bis 1.000 km zu fahren, nicht weniger. Ein echter „Game Changer“!

Um solche Leistungen zu erreichen, tauschen sie den flüssigen Elektrolyten der aktuellen Batterien gegen eine feste anorganische Form aus. Einfach? Natürlich erfordert das eine andere Chemie, unterschiedliche Materialien, die schwer zu entwickeln sind (Polymer oder Verbundmaterialien), aber das sind nicht die einzigen Herausforderungen. Ihre Herstellung erfordert eine besonders geschützte, sehr komplexe und teure Umgebung.

Plattentektonik bei den Herstellern

Die Hersteller arbeiten zusammen, ob untereinander oder mit großen Spezialisten oder Start-ups, um diese Technologie zu entwickeln, in einem langwierigen Wettlauf.

Toyota hat bereits mehr als 1.000 Patente in diesem Bereich angemeldet und kündigt eine Produktion für die Mitte des Jahrzehnts an, wahrscheinlich zuerst in einem Hybrid. Es hat sich mit Panasonic in dem Joint Venture Prime Planet Energy & Solutions Inc. zusammengetan.

Der chinesische Hersteller Nio kündigt in einem seiner Fahrzeuge in diesem Jahr eine halb-feste Technologie an. Ford hat sich mit BMW zusammengetan, um in Solid Power zu investieren, während Volkswagen seit 2019 in das kalifornische Unternehmen QuantumScape investiert und Stellantis in Factorial, das auch mit Mercedes zusammenarbeitet. Verfolgen Sie das? Es ist noch nicht vorbei…

Samsung ist ebenfalls aktiv in der Forschung zu diesen Technologien. Die letzte Bekanntgabe kam von Mercedes, das in ProLogium Technology in Taiwan investiert, einem Spezialisten für feste Lithium-Keramikkapazitäten, der bis Ende des Jahres eine neue Fabrik plant.

Spezialisten für Chemie wie Solvay sind ebenfalls an Forschung und Entwicklung beteiligt, mit der Marke Litfsi.

Renault hat Rückstand bei festen Batterien

All diese Namen waren zuvor in der Automobilwelt noch relativ unbekannt, könnten aber im Zuge dieses Paradigmenwechsels, dessen dynamische Aktivität seitens der Hersteller ein unverkennbares Zeichen ist, Teil unseres Vokabulars werden.

Doch nicht alle sind optimistisch hinsichtlich einer baldigen großflächigen Einführung dieser Technologie: für Renault sollte man eher auf den Horizont von 2030 setzen. Abwarten und Tee trinken…

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