Viele Menschen glauben, das Geheimnis besserer Elektroautos sei eine neue Art von „Saft“ in der Batterie. Aber Experten sagen bei einem Treffen in Peking, dass die wahre Antwort in den „Enden“ der Batterie, den sogenannten Kathoden, liege. Diesen Monat trafen sich Wissenschaftler und Automobilhersteller zum dritten chinesischen Innovationsgipfel für Festkörperbatterien. Sie diskutierten, warum Elektrofahrzeuge vor einer umfassenden Modernisierung stehen. Professor Xia Dingguo von der Universität Peking erklärte, dass, während alle über Elektrolyte reden, die Kathode der wahre Boss der Energie sei.
Seit jeher verwenden Elektroautos in ihren Batterien flüssigen Elektrolyten. Feststoffbatterien unterscheiden sich dadurch, dass sie stattdessen feste Materialien verwenden. Die Leute wollen sie, weil sie mehr Leistung haben, sicherer sind und länger halten. Aber es gibt einen Haken. Ohne bessere Kathoden bleiben diese Batterien im Labor stecken. Die Industrie versucht nun, herauszufinden, wie diese festen Teile besser miteinander funktionieren – wenn sie sich nicht perfekt berühren, kann der Strom nicht gut fließen.
Ein großes Problem besteht darin, dass manche Materialien zu steif sind. Oxidmaterialien sind beispielsweise wie Glas – sie sind sehr steif. Andere Materialien wie Sulfide benötigen zum Funktionieren viel Druck. Dies macht es schwierig, sie in einer Fabrik zu bauen. Außerdem wachsen und schrumpfen die Materialien, wenn diese Batterien aufgeladen und bewegt werden. Diese kleine Bewegung kann Risse verursachen. Wenn Risse auftreten, funktioniert die Batterie nicht mehr richtig. Wissenschaftler testen „Fluor-Dotierung“, um Abhilfe zu schaffen, aber selbst das funktioniert nur für etwa 125 Ladungen, bevor die Batterie nicht mehr funktioniert.
Trotz dieser Probleme bewegen sich große Unternehmen schnell. CATL, der größte Batteriehersteller der Welt, arbeitet an mehreren Designs gleichzeitig. Sie verfügen über eine „Kondensationsbatterie“, die aus einer Mischung aus Flüssigkeit und Feststoff besteht. Diese Batterie kann 500 Wh/kg Energie aufnehmen. CATL plant, diese bis 2027 in Fahrzeugen zu testen. Außerdem bauen sie in diesem Jahr eine Pilotfabrik, um Festkörperbatterien herzustellen, die fast genauso leistungsstark sind.
BYD ist ein weiterer Gigant im Rennen. Sie stellen eine Sulfidbatterie her, die ein spezielles Teil auf Siliziumbasis verwendet. Ihr Ziel ist eine Batterie, die 400 Wh/kg fasst und 10.000 Mal aufgeladen werden kann. Das reicht für die gesamte Lebensdauer eines Autos und noch einige mehr. BYD baut in Chongqing sogar eine riesige 20-GWh-Fabrik. Sie wollen diese Batterien noch vor dem Jahr 2030 in Testautos zeigen.
Andere Unternehmen sind nicht weit dahinter. Gotion High-Tech arbeitet an der Jinshi-Batterie. Dieser Prototyp hat eine Energiedichte von 360 Wh/kg und das Unternehmen hofft, im Jahr 2026 mit der Herstellung beginnen zu können. Ganfeng Lithium geht einen anderen Weg und verwendet Lithium-Metall-Teile. Ihre Batterien streben 360 bis 400 Wh/kg an. Obwohl jedes Unternehmen unterschiedliche Chemikalien verwendet, haben sie alle das gleiche Ziel: Elektroautos mit einer einzigen Ladung viel weiter zu bringen.
Automarken wie Geely und Chery warten darauf, dass diese Batterien fertig sind. Beide Unternehmen planen, bis 2027 „Demonstrationsflotten“ auf die Straße zu bringen. Das bedeutet, dass normale Menschen diese Autos bereits in wenigen Jahren sehen könnten. Auch staatliche Unternehmen wie Dongfeng Motor und GAC Aion sind im Rennen. Sie suchen nach Batterien, die nicht so leicht Feuer fangen und auch bei sehr kaltem Wetter gut funktionieren.
Das Jahr 2026 ist ein großer Wendepunkt. Es ist das Jahr, in dem Fabriken von der Herstellung kleiner Muster auf die Herstellung ausreichender Batterien für echte Tests umsteigen. Auch wenn wir morgen möglicherweise nicht jedes Auto mit diesen Batterien sehen werden, ist der Weg klar. High-End-Elektrofahrzeuge werden wahrscheinlich zuerst die Polymerbatterien erhalten, und billigere Autos werden sicherere, kostengünstigere Versionen verwenden. Aber es ist ziemlich sicher, dass die Art und Weise, wie wir unsere Autos antreiben, bis zum Ende dieses Jahrzehnts ganz anders aussehen wird.
