Der globale Wettlauf um den Bau besserer Batterien für Elektroautos hat ein neues Ziel. Contemporary Amperex Technology Co. Limited, bekannt als CATL, kündigte eine wesentliche Änderung seiner langfristigen Forschungspläne an. Der chinesische Batteriehersteller setzt nun auf die Lithium-Luft-Technologie mit einer theoretisch maximalen Energiedichte, die der Energiedichte von Benzin entspricht.
Die Ankündigung kam von Wu Kai, dem Chefwissenschaftler bei CATL, während des Powering the Nation Forums 2026. Wu, der auch Mitglied der Chinese Academy of Engineering ist, teilte die Strategie des Unternehmens zum ersten Mal öffentlich mit und gab an, wo der riesige Batteriehersteller glaubt, dass die nächste Phase des globalen Marktwettbewerbs stattfinden wird.
Standard-Lithium-Ionen-Batterien in Elektroautos verwenden Schwermetallverbindungen. Diese Verbindungen enthalten normalerweise Nickel, Kobalt und Mangan, um die Lithiumionen zu halten. Lithium-Luft-Konstruktionen entfernen diese schweren Materialien. Stattdessen verwenden sie eine Lithiummetallanode und nehmen Sauerstoff direkt aus der Umgebungsluft auf, um als Kathodenreaktant zu fungieren. Weil sie Sauerstoff aus der Umgebung aufnehmen, nennen Forscher sie „atmungsaktive Batterien“. Dieser Aufbau senkt sowohl das Gesamtgewicht als auch die interne Komplexität der Batteriezellen.
Die Mathematik hinter der Technologie erklärt, warum Batteriehersteller interessiert sind. Die theoretische Grenze der Energiedichte für Lithium-Luft-Systeme liegt bei 12.000 Wh/kg. Benzin liegt bei etwa 13.000 Wh/kg und moderne Laborbatterieprototypen haben mehr als 1.200 Wh/kg erreicht. Diese letzte Zahl ist viermal höher als die Kapazität von 250 bis 270 Wh/kg, die heute in gängigen Elektroautos zu finden ist. Außerdem wird damit das Ziel von 500 Wh/kg, das von kommenden Festkörperbatterien erwartet wird, mehr als verdoppelt.
Wenn produzierende Unternehmen diese Komponenten erfolgreich in Massenproduktion herstellen können, wird sich die Standardreichweite von Elektroautos erheblich verändern. Fahrzeuge mit einer Reichweite von mehr als 1.600 km pro Ladung könnten zur Normalität werden. Dies würde die Bedenken hinsichtlich der Fahrstrecke, die viele Käufer von Elektrofahrzeugen abhalten, effektiv lösen.
Wissenschaftler dachten erstmals in den 1970er Jahren über das Lithium-Luft-Konzept nach, doch technische Probleme hielten Unternehmen jahrzehntelang davon ab, die Technologie in realen Fahrzeugen einzusetzen. Die Komponenten reagieren sehr empfindlich auf Feuchtigkeit und Kohlendioxid in der Luft. Frühe Prototypen litten außerdem unter einer schlechten Katalysatorstabilität und einer kurzen Lebensdauer. Es wurden jedoch große Fortschritte erzielt und die neuesten akademischen Projekte haben begonnen, diese Probleme zu lösen.
Ein gemeinsames Projekt der University of Illinois Chicago, des Argonne National Laboratory und der California State University, Northridge, zeigte im Jahr 2024 eine betriebsfähige Lithium-Luft-Batterie. Dieser Prototyp schaffte mehr als 700 Zyklen in einer Umgebung, die natürliche Luft nachahmte. Bis 2025 arbeitete das Argonne National Laboratory mit dem Illinois Institute of Technology zusammen, um einen neuen Prototyp zu bauen. Dieses Gerät erreichte die Energiedichte von 1.200 Wh/kg und hielt 1.000 Ladezyklen bei normaler Raumtemperatur durch. Experten gehen davon aus, dass dieses konkrete Design erst nach 2030 für reale Fahrzeuge reif sein wird.
CATL hat eine lange Geschichte darin, alternative chemische Konzepte in tatsächliche Produkte umzusetzen. Das Unternehmen stellte 2020 ein Natrium-Ionen-Batteriedesign vor, und jetzt werden diese Batterien bereits in Massenproduktion hergestellt und von Autoherstellern in mehrere neue Fahrzeugmodelle eingebaut. Zu diesen Modellen gehören der GAC Aion UT und der Changan Oshan 520. Auch andere Automobilmarken wie Geely, Chery und FAW nutzen diese Natriumionenpakete, um die Preise für kleinere Elektroautos zu senken.
Die neue Lithium-Air-Ankündigung zeigt, wie das Unternehmen seinen Zeitplan in drei verschiedene Teile aufteilen will. Der kurzfristige Plan besteht darin, die aktuellen Marktanforderungen mithilfe bestehender, ausgereifter Batteriedesigns zu erfüllen. Mittelfristig wird CATL das Fahrerlebnis für Premium-Elektrofahrzeuge durch die Einführung von Solid-State-Paketen verbessern. Langfristig geht es darum, die Energiespeicherkapazitäten durch die Kommerzialisierung der Lithium-Luft-Technologie zu maximieren.
Die Geschäftsaussichten neigen sich zu Gunsten des chinesischen Herstellers, da dieser mit dieser langfristigen Forschung beginnt. CATL hält weltweit den größten Marktanteil sowohl bei Leistungsbatterien als auch bei stationären Energiespeichersystemen. Im Automobilsektor sicherte sich das Unternehmen im April 2026 einen Marktanteil von 47,0 %. Im Energiespeicherbereich verkaufte das Unternehmen im Laufe des Jahres 2025 121 GWh an Speicherbatterien. Mit diesem Volumen erreichte das Unternehmen einen Weltmarktanteil von 30,4 % und blieb damit fünf Jahre in Folge weltweit die Nummer eins.
