Batterietechnik Chinas Jagd auf die Festkörperbatterie für Elektrofahrzeuge

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Das weltweite Rennen um die Kommerzialisierung von Festkörperbatterien bleibt spannend. Zuletzt hatten Volkswagen und QuantumScape, US-Partner des Konzerns, für Schlagzeilen gesorgt. Einer ihrer gemeinsam entwickelten Prototypen habe „sehr ermutigende“ Testergebnisse geliefert, sagte der PowerCo-CEO Frank Blome.

So anspornend die Ergebnisse auch sein mögen, Chinas Auto- und Batteriehersteller bleiben ihnen ganz dicht auf den Fersen. Auch hier gibt es technologische Durchbrüche und neue Partnerschaften zu vermelden, mit denen die Jagd nach dem „heiligen Gral“ der Autobatterien spannend bleibt.

Höhere Reichweite

Bei Festkörperbatterien wird der flüssige Elektrolyt der momentan üblichen Lithium-Ionen-Batterien durch ein solides Material ersetzt, was Experimenten zufolge eine Reihe von Vorteilen verspricht. So steigen Energiedichte und folglich die Reichweite von Elektrofahrzeugen beträchtlich. Außerdem können die Batterien kaum noch in Brand geraten und sind kompakter. Allerdings ist es auch noch Jahrzehnten intensiver Forschung und Entwicklung noch keinem Unternehmen gelungen, ein kommerziell taugliches Modell für die Serienfertigung zu präsentieren. Technische Probleme vom Wachstum lästiger Dendriten rund um die Anode bis hin zu unrealistischen Produktionskosten zählen zu den Hürden auf dem Weg zum Festkörper-Ziel.

1044 Kilometer mit Semi-Solid-State-Akku

Doch ähnlich wie Volkwagen, Toyota oder BMW lassen sich auch Chinas Autobauer nicht ermutigen und investieren weiterhin stark in die Entwicklung des neuen Batterietyps. Und ähnlich wie im Westen ist auch in China bislang von einzelnen Prototypen abgesehen nur eine Übergangstechnologie einsetzbar geworden, die so genannten „Semi Solid State Batteries“ (SSB), also hybride Batterien, die noch einen gewissen Anteil flüssigen Elektrolyts enthalten. Mit einer großen Show hat der NIO-Gründer und CEO William Li kurz vor dem Jahreswechsel eine solche SSB in einem 1.044 Kilometer langen Roadtrip von Shanghai nach Xiamen getestet. Die Batterie ist von dem chinesischen Hersteller Welion New Energy Technology gebaut worden und hat eine Energiedichte von 150 Kilowattstunden. Die Serienfertigung für NIO soll im April beginnen. William Li hatte Shen Fei als Co-Piloten dabei, den Geschäftsführer von NIO Power. Die gesamten 12,4 Stunden der reinen Fahrzeit wurde per Livestream im Internet gesendet, sämtliche Werte wie etwa der Energieverbrauch von 13,2 kWh/100km den auf ihren Handys zusehenden Nio-Fans sofort zugänglich gemacht.

Entwicklung beschleunigen

Weniger Show, dafür aber geballtes Kapital und industrielles Know-how haben auch der Autobauer Changan und das Unternehmen Ganfeng Lithium hinter die Entwicklung von Festkörperbatterien geworfen, als sie Ende Dezember ein neues Joint-Venture eigens zur Herstellung des neuen Batterietyps gegründet haben. Man plane, „die Forschung, Entwicklung und Fertigung von Festkörperbatterien zu beschleunigen“, erklärten die beiden Partner bei der Vorstellung ihres neuen Gemeinschaftsunternehmens. Sobald die nächste Generation verfügbar sei, solle sie in Modellen der E-Auto-Sparte „Deepal“ von Changan verbaut werden, hieß es. Ganfeng Lithium, der nach seinem Marktwert größte Lithium-Produzent der Erde, hat bereits mehrere E-Autos in China mit halbfesten Powerbatterien ausgestattet, darunter den „Dongfeng Aelous E70“ und die Limousine „Voyah Passion“.

Auch der chinesische Batteriehersteller Gotion High-Tech, in den Volkswagen investiert hat, hat bereits mehrere „Semisolids“ entwickelt, eine Batterie davon mit einer Energiedichte von 360 Wh/kg.

Viel Forschungsarbeit notwendig

Übrigens ist auch der neue Prototyp aus der VW-QuantumScape-Kooperation noch keine reine Festkörperbatterie, sondern nutzt ebenfalls noch einen flüssigen Elektrolyten, wobei die positiven und negativen Pole durch eine Wand aus Keramik getrennt sind. „Wir haben noch eine Menge Arbeit zu tun,“ sagte der CEO von QuantumScape, Jagdeep Singh bei der Vorstellung seines Prototypen gegenüber Reportern der Nachrichtenagentur Reuters. Das gilt so für die gesamte Industrie, auch die chinesische.  (se)

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* Henrik Bork, langjähriger China-Korrespondent der Süddeutschen Zeitung und der Frankfurter Rundschau, ist Managing Director bei Asia Waypoint, einer auf China spezialisierten Beratungsagentur mit Sitz in Peking.

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