Feststoffbatterien und halbfeste Batterien auf dem Vormarsch

Feststoffbatterien scheinen nun tatsächlich langsam in der Realität anzukommen. Zahlreiche Batteriehersteller, darunter der Branchenriese CATL sowie mehrere Start-ups, kämpfen darum, ihre Feststoffbatterien auf den Markt zu bringen. Mindestens zwei Unternehmen, Factorial Energy und QuantumScape, haben im letzten Monat fortgeschrittene Muster ihrer Batterien an Labore und Testfahrzeuge von Kunden geliefert.

Factorial Energy und Stellantis gaben bekannt, dass sie 2026 halbfeste Batterien in Dodge Charger Daytona-Demofahrzeugen auf öffentlichen Straßen testen würden. QuantumScape teilte mit, dass es Feststoffbatteriemuster an die VW-Batterietochter PowerCo zur Prüfung und Validierung geschickt habe.

„Das ist ein wichtiger Schritt auf dem Weg zur Kommerzialisierung“, sagte Conrad Layson, Senior Analyst beim Beratungsunternehmen AutoForecast Solutions. Die Muster in dieser Phase, sogenannte B-Muster, „geben erstmals einen konkreten Ausblick auf eine Batterie, die auf dem Weg zur Marktreife ist“. Die Muster böten den Automobilherstellern nun eine Bauform, die in das Fahrzeugdesign integriert werden könne, sowie messbare Leistungskennzahlen, so Layson.

Sobald die Batterie von Factorial die Anforderungen von Stellantis im Charger erfülle, könnte das Unternehmen die Technologie auf seine weiteren Marken ausweiten, sagte Anne Laliron, Senior Vice President und Leiterin der Technologieforschung bei Stellantis, der Automobilwoche-Schwesterzeitung Automotive News.

Dodge, Jeep, Chrysler, Maserati und Alfa Romeo nutzen eine ähnliche Elektroplattform, die weltweit bis zu zwei Millionen Fahrzeuge unterstützt. Die Zusammenarbeit von Stellantis mit Factorial baut auf einer Investition von 75 Millionen Dollar (71 Mio. Euro) in das Batterie-Start-up im Jahr 2021 auf.

QuantumScape treibt ebenfalls die Entwicklung seiner Feststoffbatterie voran. Das Unternehmen erklärte, dass es mit der Produktion kleiner Mengen seiner ersten B-Musterzellen begonnen und diese zur Prüfung an PowerCo gesendet habe.

Sowohl halbfeste Batterien als auch Feststoffbatterien gelten als potenziell sicherer als die derzeit in Elektroautos verwendeten Lithium-Ionen-Batterien, da sie die Menge an brennbarem flüssigem Elektrolyt reduziert oder eliminiert. Außerdem bieten sie eine höhere Energiedichte, was zu größeren Reichweiten und kürzeren Ladezeiten führen könnte.

Feststoffbatterien ohne Flüssigkeit oder Gel gelten als das ultimative Ziel der Branche. QuantumScape entwickelt einen Feststoffelektrolyten und ist der Meinung, dass die Sicherheits- und Energievorteile von Feststoffbatterien diesen gegenüber halbfesten Batterien einen Vorteil verschaffen. Halbfeste Zellen enthalten noch geringe Mengen an Flüssigkeit oder Gel – aber deutlich weniger als herkömmliche Lithium-Ionen-Batterien.

QuantumScape schickt seine Batterietechnologie an PowerCo, das die Zellen langfristig in großem Maßstab produzieren will. Die Testphase dieser Muster könne zwölf bis 18 Monate dauern, sagte Will Hudson, Vizepräsident für Produktentwicklung bei QuantumScape.

„Ziel dieser Zusammenarbeit ist es, diese Zellen in Kundenfahrzeuge zu bringen, jedoch wird dies durch umfangreiche Tests unterstützt“, sagte er. „Es wird Pack-Tests geben, die außerhalb von Fahrzeugen stattfinden, und dann Tests innerhalb der Fahrzeuge. All das führt letztlich zur großflächigen Fertigung, um den Fahrzeugverkauf anzukurbeln.“

Factorial, das auch mit Mercedes kooperiert, arbeitet sowohl an halbfesten Batterien als auch an Feststoffbatterien. Stellantis fokussiert sich aktuell jedoch auf die heute verfügbare Technologie, behält aber Feststoffbatterien im Blick. Ein Vorteil von halbfesten Batterien sei, dass bestehende Werke zur Herstellung von Lithium-Ionen-Batterien genutzt werden könnten, erklärte Laliron.

„Wir müssen in konkrete Experimente zur Batteriezusammensetzung einsteigen. Das bedeutet nicht, dass Feststoffbatterien uninteressant sind“, sagte sie. „Es geht um die richtige Balance und die Markteinführungszeit. Sobald wir dem Kunden einen deutlichen Mehrwert bieten können, erwägen wir die chemische Zusammensetzung.“ Stellantis und Factorial testeten die Batterie direkt im Fahrzeug statt im Labor, um den Validierungsprozess zu beschleunigen.

Die Tests direkt im Fahrzeug bringen die Batterien näher an die Marktreife. Sie dienen dazu, die Technologie zu validieren und die Leistung unter realen Fahrbedingungen zu prüfen. Stellantis wird die Zellchemie in Zusammenarbeit mit Factorial auf Basis der Testergebnisse in den Demofahrzeugen anpassen.

Sowohl Stellantis als auch Factorial müssten sicherstellen, dass viele Teile des Elektroautos – das Modul, das Batteriemodul, das Batteriemanagementsystem – mit der Batterie validiert seien, sagte Siyu Huang, CEO von Factorial Energy.

„Erst wenn ein echtes Fahrzeug auf der Straße fährt und in einer bestimmten Flottengröße getestet wird, können wir die Konsistenz zwischen verschiedenen Fahrzeugen beurteilen“, sagte sie. „Das geht weit über ein typisches Demofahrzeug hinaus, da die Batterien in echten Szenarien von typischen Fahrern genutzt werden.“

Dieser Artikel ist zuerst bei der Automobilwoche-Schwester Automotive News erschienen. Er wurde von KI übersetzt und von einem Redakteur der Automobilwoche bearbeitet.