Festkörperbatterie - Eine Chance für 50 Prozent mehr Reichweite

Viele Autobauer entwickeln derzeit Einsatz-Szenarien für die nächste Generation der Antriebsbatterie im Fahrzeug und setzen dabei auf die Festkörperbatterie. Nach Ansicht von drei namhaften Batterieexperten gilt allerdings: Ein Gamechanger ist diese Batterietechnik noch nicht.

Zu viele Hürden müssen noch bewältigt werden, um die bewährte, zuverlässige und kostengünstige Lithium-Ionen-Batterie abzulösen. Denn diese Ablösung muss in allen Batterie-Disziplinen besser sein als der aktuelle Champion - und das ist zur Zeit noch nicht der Fall.

Doch das könnte sich in ein paar Jahren ändern. Diese Meinung vertraten in einem Webcast der Automobilwoche zum Thema Batterietechnik die folgenden Experten:

- Prof. Martin Winter, Leiter des Münster Electrochemical Energy Technology

- Dr. Michael Stapelbroek, Vice President Electronics and Electrification bei FEV in Aachen

- Roland Mathé, Stellantis-Batterie-Experte

Festkörperbatterien gelten als besonders energiereich und sicher. Doch das ist derzeit eher eine Hoffnung als gesicherte Errungenschaft, machten die drei Experten im Gespräch mit der Automobilwoche deutlich. Dennoch lohne es sich, die Festkörpertechnik weiter zu verbessern. Insbesondere muss sie noch kostengünstiger in der Rohstoff-Beschaffung und in der Großserien-Produktion werden. Zudem ist der Sicherheitsvorteil aktuell noch nicht so groß, wie viele Batterie-Enthusiasten hoffen.

MEET-Leiter Martin Winter, ein international bekannter und anerkannter Batterie-Experte, machte in der Runde Schluss mit einigen Hoffnungen in der Autobranche. "Die Festkörperbatterie hat noch eine ganze Reihe von Problemen. Um am Markt erfolgreich zu sein, muss sie mindestens so günstig und auch so schnell produzierbar sein wie die auf flüssigem Elektrolyth basierende Batterie." Und genau dies sei derzeit noch nicht der Fall.

Denoch habe auch er große Hoffnungen in diese Batterietechnik, allerdings mit einer entscheidenden Einschränkung: Am aussichtsreichsten ist für den Batterie-Professor eine Kombination aus einer Lithium-Metall-Anode mit Feststoff Elektrolyten. "Diesse synergetische Verbindung könnte künftig zu einem Gamechanger werden", hofft Winter. Damit seien Reichweitenverbesserungen bei sonst gleichen Maßen von 30 bis 50 Prozent denkbar.

Auch Stellantis-Batterie-Experte Roland Matthé hält die Festkörperbatterie aktuell noch lange nicht für einen Gamechanger. "Die Lithium-Ionen-Batterie hat sich deutlich verbessert, sie ist eine zuverlässige und erschwingliche Technologie." Dies zu leisten müsse eine Festkörper-Batterie erst noch unter Beweis stellen.

"Batterie-Entwicklung ist ein Zehnkampf. Es geht dabei nicht nur um hohe Reichweiten und hohe Energiedichte, sondern auch um die Faktoren Sicherheit, Kosten, Großserienfertigung, Alterung, Langlebigkeit, Schnellladefähigkeit und vieles mehr." Erst wenn die Festkörperbatterie in allen diesen Disziplinen besser sei, dann werde sie sich einen relevanten Marktanteil am Batteriemarkt sichern können.

Stellantis habe sich zwar festgelegt, ab 2026 eine zuverlässig funktionierende Festkörperbatterie präsentieren zu können, räumte Matthé ein. "Aber ob sie dann die aktuelle Batterietechnik ablösen wird und kann, das will ich heute noch nicht beantworten."

FEV-Elektronik- und Batterieexperte Michael Stapelbroek sieht in der Festkörperbatterie ebenfalls keinen Gamechanger, sondern einen evolutionären Schritt. "Es ist aber gut und richtig, dass derzeit hohe Entwicklungsbudgets in diese Technologie investiert werden. Dieser Entwicklung bedeutet einen Schub für die gesamte Batteriezellenforschung."

Aus Sicht der Autobauer und ihrer Zulieferer sei eine wichtige Frage, in welchem Maße die derzeit für Milliardenbeträge entstehenden "Gigafactories" in Europa künftig auf neue Batteriezellen-Technologien umgestellt werden könnten. Denn trivial sei dies keineswegs, fast alle sechs Monate gebe es derzeit eine veränderte Zellen-Chemie.

"Wir gehen derzeit davon aus, dass 50 bis 70 Prozent der Werke weiter nutzbar sein werden, vorausgesetzt sie produzieren weiterhin für das Format der Pouch-Zellen (flache Beutel)."

Martin Winter, Michael Stapelbroek und Roland Matthé tauschten sich in dem Webcast auch zu der Frage aus, welches Maß an Sicherheit die neuen Festkörperbatterien tatsächlich bieten werden.

Noch sei es gegenüber landläufiger Erwartung nicht so, dass die neue Batterietechnik erheblich bessere Sicherheit vor Brand- und Explosionsrisiken biete. Die neue Technik benötige eben noch einige Entwicklungszeit, um in allen Disziplinen tatsächlich überzeugen zu können, so Winter. "Wir steigen ja gerade erst ein in die Lithium-Metall-Anode. Und ehrlich gesagt, ich habe im Moment nichts Besseres anzubieten," fügte er mit Blick auf überschäumende Erwartungen an die Festkörperbatterie hinzu.

Hier können Sie den gesamte Webcast nochmals verfolgen: