Symbolbild: Akkupack eines E-Autos
Chinesischer Top-Forscher dämpft die Hoffnung auf Feststoffakkus
Alle träumen vom Feststoffakku. Die Autohersteller erhoffen sich davon einen gewaltigen Anstieg des Interesses an E-Autos, die potenziellen E-Auto-Käufer einen riesigen Sprung bei der Reichweite und die Batterie-Produzenten volle Auftragsbücher für die nächsten Jahrzehnte.
Auch die Forscher freuen sich über das rege Interesse, wenn sie Meilensteine und Durchbrüche zu Feststoffakkus präsentieren. Aber nicht alle Wissenschafter sind so optimistisch, wenn es um die neue Batterietechnologie geht. Minggao Ouyang, einer der führenden Forscher in China auf dem Gebiet Akkus und elektrische Antriebssysteme, dämpft in einem Gespräch mit China News Weekly die Erwartungen.
Viele Hürden
Obwohl schon bald die ersten E-Autos mit Feststoffakku erscheinen sollen, geht Ouyang nicht von einer raschen Marktdurchdringung aus. Er rechnet damit, dass es 5 bis 10 Jahre dauern wird, bis ein Marktanteil von einem Prozent erreicht wird. Oder anders ausgedrückt: In 10 Jahren würde nur eines von 100 Elektroautos einen Feststoffakku haben.
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Ouyang sieht eine der Hürden in den technischen Herausforderungen, die trotz Fortschritten bei der Forschung bisher hauptsächlich im Labor gelöst wurden. Dies sind etwa die elektrischen Widerstände, wenn verschiedene feste Materialien aufeinandertreffen.
Auch das Problem der Dendriten bestehe nach wie vor. Durch chemische Reaktionen zwischen dem festen Elektrolyten und den Elektroden beim Be- und Entladen kommt es relativ rasch zu einem Kontaktverlust zwischen Partikeln und der Bildung von Dendriten. Dabei handelt es sich um wachsende Lithiumfasern zwischen den Elektroden. Durchlöchern die wachsenden Dendriten den Separator, der die Elektroden trennt, kommt es zu einem Kurzschluss.
Ouyang kritisiert zudem, dass Feststoffakkus immer als sicher beworben werden, sie aber nicht „100-prozentig sicher“ seien. Die Technologie sei in einem frühen Stadium und deshalb müsse noch an den Sicherheitscharakteristiken gearbeitet werden.
Vorteil von Feststoffakkus
Feststoffakkus werden mehrere Vorteile gegenüber herkömmlichen Lithium-Ionen-Akkus zugeschrieben. Diese sind:
Mehr Energie auf kleinerem Raum
Feststoffbatterien können deutlich mehr Energie speichern als herkömmliche Lithium-Ionen-Akkus. Das bedeutet: Größere Reichweite bei gleichem Platzbedarf oder kleinere, leichtere Batterien für dieselbe Reichweite.
Weniger Brandgefahr, mehr Sicherheit
Statt einer brennbaren, flüssigen Elektrolytlösung nutzen Solid-State-Akkus einen festen Elektrolyten, der nicht entflammbar ist. Dadurch sinkt das Risiko von Überhitzung, Kurzschlüssen oder Explosionen erheblich.
Schnelleres Laden und längere Lebensdauer
Feststoffbatterien ermöglichen höhere Ladegeschwindigkeiten. Außerdem altern sie langsamer, was die Lebensdauer der Batterie deutlich verlängert.
Erstes Autos schon 2027?
Erst wenn das alles geklärt ist, würden die Batterie- und Autohersteller eine Massenproduktion mit großen Stückzahlen angehen. Solange nur wenig Stück produziert werden, werden die Feststoffakkus deutlich teurer als Lithium-Ionen-Akkus sein, weil eben erst die Massenproduktion die Herstellungskosten reduziert. Und hohe Preise bedeuten weniger verkaufte Stück und damit einen geringeren Marktanteil.
Nissan peilt an, 2028 ein erstes Fahrzeug in Massenproduktion mit einem Feststoffakku auszustatten. Toyota will das schon 2027 schaffen. Auch Dongfeng plant einen Produktionsstart von E-Autos mit Festkörperbatterie im Jahr 2027.
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