So realistisch ist der Wunderakku von Toyota

Es soll ein Durchbruch sein, den der japanische Autobauer Toyota am Dienstagabend verkündete. Die von ihnen entwickelten Festkörperbatterien sollen halb so groß, halb so schwer und halb so teuer sein, wie heute verwendete Lithium-Ionen-Batterien.

Bereits 2027 soll die Entwicklung serienreif auf den Markt kommen. Das wäre ein enormer Schub für die gesamte E-Mobilität.

Zukunft der E-Mobilität

Festkörperbatterien werden seit Jahren als die Zukunft der E-Mobilität gehandelt. Anders als herkömmliche Akkus, deren Batteriezellen einen flüssigen Elektrolyten enthalten, ist ihr Elektrolyt fest und besteht aus einem Keramikmaterial.

Das bringt mehrere Vorteile mit sich: Zunächst sind sie nicht entflammbar. Außerdem ist ihre Energiedichte höher, pro Kilogramm Batterie kann also mehr Strom gespeichert werden. Zudem sind die Akkus langlebig und behalten auch bei starken Temperaturschwankungen ihre Leistungsfähigkeit.

1.200 Kilometer weit soll man mit einer Ladung des neuen "Wunderakkus" kommen. Und mit der zweiten Generation ihrer Festkörperbatterie seien sogar 1.500 Kilometer möglich, berichtet Toyota. Die soll noch vor 2030 fertiggestellt werden. Zum Vergleich: Das Model S, Teslas Automodell mit der größten Reichweite, kommt auf 650 Kilometer.

Zumindest in der Theorie machbar

“Rein theoretisch ist eine solche Reichweite machbar, denn Festkörperbatterien haben eine deutlich höhere Energiedichte als Lithium-Ionen-Batterien”, erklärt Katja Fröhlich, Forscherin am Solid-State-Battery-Labor des am AIT Austrian Institute of Technology. Zudem könne man die Batterien dünner bauen und dank der guten Leistung bei höheren Temperaturen falle der Platz für die Batteriekühlung weg.

Der Expertin ist die Forschung von Toyota nicht unbekannt, Details dazu sind allerdings kaum zu finden. “Es ist gerade bei Unternehmen mit großen Investitionsmöglichkeiten gut möglich, dass man lange abgeschottet forscht, um dann mit einem Produkt an die Öffentlichkeit zu gehen.”

Um eine Batteriefabrik von Null aufzubauen, bräuchte man laut Fröhlich 5 bis 7 Jahre - vorausgesetzt, die Batterietechnologie ist bereits entwickelt. Toyota arbeitet bereits seit Jahren an Festkörperakkus und hält mehr als 1.000 Patente dafür. 2020 präsentierte das Unternehmen den Prototyp eines E-Autos mit einer solchen Batterie. Eine Einführung der ersten Generation im Jahr 2027, so wie es Toyota verkündete, scheint so zumindest nicht abwegig.

Vielleicht keine reine Festkörperbatterie

Nicht sicher ist sich Fröhlich, ob es sich der Festkörperbatterie von Toyota um eine “vollkeramische” Batterie handelt oder um einen Hybrid mit Polymer- oder Flüssigkeitsanteil. Bisherige Präsentationen würden eher auf letzteres schließen lassen. Auch die Ladeleistung - Toyota spricht hier von 10 Minuten für eine Ladung - sei nicht ausgeschlossen. “Es kommt darauf an, wie viele Zellen verbaut sind. Je mehr, desto höhere Leistungsdichten kann man erreichen”, sagt Fröhlich. Grundsätzlich gilt allerdings auch bei Festkörperakkus, dass langsames Laden über Nacht am schonendsten für die Batterie ist.

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„Die Versprechungen von Toyota sind natürlich hochgesteckt“, sagt die Forscherin. Um entsprechende Reichweite und Schnellladefähigkeit zu erreichen, bräuchte es sowohl Hochenergie- und Hochleistungszellen, die miteinander kombiniert werden müssten. Dadurch wird der Akku größer, bleibt aber immer noch unter heutigen Dimensionen.

Neue Ausrichtung bei Toyota

Toyota hat sich lange gegen vollelektrische Fahrzeuge gesträubt. Ihre Festkörperbatterie sollte ursprünglich in Hybridmodellen zum Einsatz kommen - und das bereits 2025 und nicht erst 2027. Auch an Wasserstoffantrieben hatten die Japaner geforscht. Nun drückt der Autobauer allerdings bei der Entwicklung von E-Autos aufs E-Gas, bis 2030 will man 30 Elektroautomodelle auf den Markt bringen.

Bereits Mitte Juni veröffentlichte Toyota dabei einige Details zu seinen neuen Festkörperbatterien. Der Zeitpunkt ist interessant, da nur einen Tag später die Wiederwahl von Akio Toyoda als Vorstandsvorsitzender des Konzerns anstand. Nur kurz zuvor sprachen einige Aktionäre Bedenken bezüglich der technischen und ökologischen Ausrichtung des Konzerns aus.

Toyoda wurde mit etwa 85 Prozent der Aktionärsstimmen wiedergewählt. Das ist das das schlechteste Ergebnis seit dem Jahr 2010 und liegt 11 Prozentpunkte unter dem Vorjahresergebnis. Dem Aktienkurs hat die Ankündigung vor knapp einem Monat allerdings nicht geschadet. Dieser stieg seit Mitte Juni um 13 Prozent.