Die Automobilindustrie steht vor einer Revolution: Die lang ersehnte Feststoffbatterie verspricht deutlich höhere Reichweiten, kürzere Ladezeiten und mehr Sicherheit als Lithium-Ionen-Akkus. BYD, Mercedes, Toyota und VW investieren Milliarden, um die Technologie massenreif zu machen.
Stell dir vor, du hättest einen Energiespeicher, der nicht nur sicherer und langlebiger ist als herkömmliche Akkus, sondern auch noch eine höhere Energiedichte besitzt und sich blitzschnell aufladen lässt. Klingt zu schön um wahr zu sein? Nun, die Rede ist von der heiß ersehnten Feststoffbatterie, die in der Autobranche als der "heilige Gral" gehandelt wird. Jahrzehntelang galt sie als eine Art Mythos - eine revolutionäre Technologie, die zwar viele Vorteile verspricht, aber stets außer Reichweite blieb. Doch nun scheint der Durchbruch näher denn je.
Die Vorteile der Feststoffbatterien sind schlichtweg verblüffend. Anstelle einer flüssigen oder gelartigen Elektrolytlösung setzen sie auf feste Materialien als Ionenleiter. Dieser simple, aber geniale Schachzug eröffnet ganz neue Möglichkeiten. Zum einen sind Feststoffbatterien deutlich sicherer, da keine brennbaren Flüssigkeiten enthalten sind. Der Nageldurchschlagtest des University College London hat eindrucksvoll gezeigt, wie bemerkenswert die thermische Stabilität ist. Selbst bei gezielter Beschädigung blieben die Temperaturen unter 80°C - ein krasser Gegensatz zu den oft gefährlichen Reaktionen konventioneller Lithium-Ionen-Akkus.
Doch die Sicherheit ist nur ein Aspekt. Die wahre Revolution liegt in der enormen Energiedichte. Mercedes und das US-Startup Factorial Energy arbeiten bereits an Prototypen, die satte 450 Wattstunden pro Kilogramm erreichen sollen. Zum Vergleich: Die besten Lithium-Ionen-Akkus schaffen derzeit nur etwa 300 Wh/kg. Mit solch einer Leistungsdichte ließen sich deutlich leichtere und kompaktere Batterien bauen, die Reichweiten von über 700 km ermöglichen - ein Quantensprung für die E-Mobilität.
Aber es kommt noch besser: Feststoffbatterien versprechen auch extrem kurze Ladezeiten und eine sehr hohe Zyklenfestigkeit. Stunden des Aufladens könnten bald der Vergangenheit angehören. Und die Lebensdauer dürfte ein Vielfaches der heutigen Akkus betragen. Ein wahrhaft lohnendes Ziel für die Autohersteller.
Die Euphorie ist berechtigt, denn die Technologie macht riesige Fortschritte. Der chinesische Elektroautobauer BYD, der Tesla jüngst den Rang als volumenmäßig größter Hersteller ablief, will schon 2027 erste Feststoffbatterien in Kleinserie fertigen. Nur zwei Jahre später rechnet man damit, dass die ersten Mittel- und Kompaktwagen mit den neuen Energiespeichern auf den Markt kommen. Auch Branchenriesen wie Mercedes, Toyota, Volkswagen und CATL investieren Milliarden, um bei der Feststoffbatterie ganz vorne mit dabei zu sein.
Die Erwartungen sind enorm, doch es bleiben Herausforderungen zu meistern. Die Produktionskosten müssen noch deutlich gesenkt werden, um Feststoffbatterien massentauglich zu machen. Und obwohl erste Prototypen bereits in Elektrobussen zum Einsatz kommen, gibt es noch einige Hürden zu überwinden. Die Produktionskosten müssen deutlich gesenkt werden, um Feststoffbatterien massentauglich und für den Einsatz in Fahrzeugen aller Preisklassen erschwinglich zu machen. Zudem erfordern manche frühen Varianten eine lange Vorwärmung und weisen relativ hohe Ladezeiten auf, was ihre Verwendung in Pkws derzeit noch ausschließt.
Doch die Zukunftsaussichten sind vielversprechend. Der chinesische Elektroautobauer BYD, der Tesla jüngst den Rang als volumenmäßig größter Hersteller ablief, plant bereits in großem Stil. Laut Aussagen des BYD-Forschungschefs Lian Yubo auf dem World New Energy Congress 2024 will der Konzern schon 2027 die ersten Feststoffbatterien in Kleinserie produzieren. Nur zwei Jahre später, also 2029, sollen sie dann bereits in den ersten Elektro-Pkws der Mittel- und Kompaktklasse zum Einsatz kommen.
Diese optimistische Prognose unterstreicht den Innovationsschub, den die Branche bei Feststoffbatterien erwartet. Andere Schwergewichte wie Mercedes, Toyota, Volkswagen und CATL investieren ebenfalls Milliarden, um bei dieser Schlüsseltechnologie ganz vorne dabei zu sein. So arbeiten Mercedes und das US-Startup Factorial Energy an einem Feststoffakku mit dem Namen Solstice, der dank seiner enormen Energiedichte von 450 Wh/kg Reichweiten von über 700 km ermöglichen soll.
500 Designs
Die Konkurrenz ist hart, aber der Wettlauf hat gerade erst begonnen. Neben den Großen tummeln sich auch aufstrebende Start-ups wie das britische Ilika, dessen Feststoffbatterie Goliath P1 in Sicherheitstests brillierte. Beim berühmten "Nageldurchschlagtest" des University College London erreichte sie keine externen Temperaturen über 80°C - ein krasser Gegensatz zu den oft gefährlichen Reaktionen herkömmlicher Lithium-Ionen-Akkus.
Es ist eine faszinierende Zeit für die Automobilindustrie und die Elektromobilität. Die Feststoffbatterie könnte der lang ersehnte Durchbruch sein, der E-Autos den letzten Schubs in eine emissionsfreie, nachhaltige Zukunft gibt. Doch egal, welches Unternehmen am Ende die Nase vorn hat - der wahre Gewinner wird die Umwelt sein.
Jamie Walker
Michael Kainz
foxload.com